生物人教必修三生态系统的物质循环.ppt

第23课时生态系统的物质循环导学天地一 碳循环基础梳理1 1 碳在无机环境中的存在形式是 碳由无机环境进入生物群落必须通过生产者的或化能合成作用 2 碳在生物群落内以形式流动 碳在生物群落与无机环境间循环的形式是 CO2或碳酸盐 光合作用 有机物 CO2 2 组成生物体的等元素 都不断进行着从到 又从到的循环过程 这就是生态系统的物质循环 这里所说的生态系统指的是 其中的物质循环具有 因此又叫 3 物质循环的特点 C H O N P S 无机环境 生物群落 生物群 落 无机环境 生物 圈 全球性 生物地球化学循环 全球性 往复循环 4 温室效应 1 形成原因 化学燃料短时间内大量燃烧使大气中CO2含量 打破了生物圈中的平衡 2 危害 加快极地和高山冰川的融化 导致海平面 进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁 迅速增加 碳循 环 上升 疑难探究1 分析碳进入生物群落和返回无机环境的方式分别是什么 答案 1 进入生物群落的方式 CO2进入生物群落是通过自养型生物完成的 主要是绿色植物的光合作用 其次是化能合成作用 2 返回无机环境的方式 生物群落中的有机碳通过生物的呼吸作用和微生物的分解作用被彻底分解成CO2和H2O 归还到无机环境中 此外古代植物遗体中的碳可通过化学燃料的燃烧以CO2的形式返回到无机环境中 2 物质循环 中的 物质 指的是化合物吗 答案不是 物质 指的是组成生物体的C H O N P S等化学元素 并不是指由这些元素组成的化合物或单质 3 既然物质是循环的 为什么人们还不断地向农田中施肥呢 答案因为所谓的物质循环 是指在生物圈内物质是循环的 而农田中不断有粮食产出 所以要不断施肥 对点讲练例1下图是生态系统中碳循环示意图 图中D为大气 请据图回答 1 此生态系统的能量流动是从 C 固定太阳能开始的 2 碳元素在大气中与A B C之间的流动是以形式进行的 在生态系统各成分中A为 B为 3 图中D C过程是通过作用实现的 C D过程是通过作用实现的 C B过程是通过作用实现的 4 生物群落中的一部分碳返回大气中 而另一部分则以形式储藏在地层中 碳在无机环境中以和形式存在 5 碳循环始终与结合在一起 解析在无机环境中 碳以二氧化碳或碳酸盐的形式存在 在生物群落中 碳主要以含碳有机物的形式存在 在无机环境与生物群落之间 碳主要以二氧化碳的形式进行循环 碳从无机环境进入生物群落的途径为绿色植物的光合作用 化能合成作用 从生物群落回到无机环境的途径为生物的呼吸作用 分解者的分解作用 化学燃料的燃烧 答案 1 生产者 2 CO2消费者分解者 3 光合呼吸分解 4 化学燃料CO2碳酸盐 5 能量流动 二 物质循环与能量流动的关系基础梳理1 二者 彼此相互依存 不可分割 2 物质作为能量的 使能量沿着食物链 网 流动 能量作为 使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间 同时进行 载体 动力 循环往返 疑难探究完成下表 有机物 单向流动 逐级递减 物质被反复作用 具有循环性 各营养级 生物圈内 全球性 对点讲练例2在自然生态系统中 物质是能量的载体 下列叙述正确的是 A 能量可驱动物质循环B 物质和能量可循环利用C 能量只能在食物链中流动D 能量和生物数量金字塔均可倒置解析生态系统的基本功能是物质循环和能量流动 完成这两大功能离不开食物链和食物网 在物质循环中 能量起到驱动作用 但是能量却是单向传递 逐级递减 生物数量金字塔有时可以倒置 但能量金字塔都是正立的 一定是低营养级所含能量较多 而高营养级所含能量较少 A 变式如图为某一生态系统的能量金字塔 其中 分别代表不同的营养级 E1 E2代表能量的形式 下列叙述正确的是 A 和 是实现物质循环的关键生态成分B 该图所示的食物网只有1条食物链 C E1表示主要通过光合作用摄入的能量D 能量可在食物链中循环作用 解析能量金字塔中 表示生产者 和 表示消费者 分别代表第二 第三 第四营养级 生态系统中生产者和分解者是实现物质循环的关键因素 生态系统中生产者主要是实现物质循环的关键因素 图示的食物网可能有多条食物链 生态系统中生产者主要是绿色植物 故E1表示主要通过光合作用摄入的能量 能量在食物链中只能单向传递 答案C 三 土壤中微生物的分解作用基础梳理1 完成下表 高温 30mL 土壤浸出液 对土壤不做任何处理 30mL 蒸馏水 2 在探究活动中 一般的步骤为 分析结果得出结论 相互交流 微生物对落叶有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉 提出问题 作 出假设 设计实验 进行实验 对点讲练例3为了了解土壤微生物能否分解农药 并尽快得出实验结论 有人用 敌草隆 一种除草剂 进行实验 取等量砂土分装于相同的两个容器中 a组高压灭菌 b组不灭菌 下列有关事项的叙述中 正确的是 A 向a b中喷入等量的 敌草隆 再置于同一恒温箱中培养相同时间B 检测 敌草隆 的消失情况 预计a的 敌草隆 全部消失 b的基本不变C 只用砂土实验效果比用几种典型土壤混合后的好 D 再增加c组作为对照 不喷入 敌草隆 其他处理与a b组相同解析本题考查实验基本原理和设计思路 实验组为a组 对照组为b组 控制单一变量 故A正确 B项中的a应该是不变的 b可能会部分减少 C不正确 因为典型土壤中含微生物多 所以用几种典型土壤混合后的最好 D项没有必要再加一个对照组 和本实验无关 答案A 课时作业一 选择题1 关于生态系统的物质循环的叙述 不正确的是 A 所指的物质是指组成生物体的C H O N P S等一些基本化学元素B 所说的生态系统指地球上最大的生态系统 生物圈C 所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间反复出现 循环流动D 物质在循环过程中不断递减 解析由生态系统物质循环的概念可知 本题的A B C选项都是正确的 物质在循环过程中是不会递减的 因为物质只能进行转移和变化 但不会消失 答案D 2 在碳循环中 使碳从无机环境进入生物群落的生理作用是 呼吸作用 光合作用 摄食作用 化能合成作用 硝化作用 反硝化作用A B C D 解析能够将CO2转化为有机物的生理作用是生产者的光合作用和化能合成作用 故选C C 3 下列关于碳循环的说法 错误的是 A 生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的B 温室效应主要是由于化学燃料的大量燃烧造成的C 光合作用固定的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时 大气中的CO2即可维持稳定D 碳循环过程中伴随着能量流动解析大气中CO2的来源途径有3个 动植物的呼吸作用 分解者的分解作用 化学燃料的燃烧 所以C错 C 4 下列哪项不属于生物群落中的碳返回大气的途径 A 生物的呼吸作用B 某些细菌的化能合成作用C 分解者的分解作用D 森林火灾解析生物群落中的碳返回大气的途径有动植物的呼吸作用 微生物的分解作用以及化学燃料的燃烧 硝化细菌等的化能合成作用是无机环境中的碳进入生物群落的途径之一 B 5 某同学完成了土壤微生物的分解作用的对照实验 对照组要求 A 土壤不作处理 自然状态B 土壤进行处理C 排除土壤微生物的作用D 尽可能避免改变土壤的理化性质解析该探究实验的自变量为土壤中是否含有微生物 对实验组要处理为无微生物状态 而对照组则不作任何处理 A 6 生态系统的物质循环是指组成生物体的C H O N P S等基本化学元素 不断进行着从无机环境到生物群落 又从生物群落到无机环境的循环过程 这个过程 A 不具有全球性B 不受能量的驱动C 都依赖于水的循环D 只依赖光合作用和呼吸作用解析生态系统的物质循环 具有全球性的特点 物质循环和能量流动是同时进行的 物质是能量的载体 能量是物质循环的动力 N P等元素在植物体内的运输离不开水 C 7 当今地球上大气的CO2浓度增高 由于温室效应 地球温度也有所升高 这将导致沙漠化等恶果 造成CO2浓度增高的原因是 A 自然因素破坏了生态系统的自我调节能力B 人口剧烈增加 呼出的CO2增多C 工业污染和自然资源的不合理利用D 生产者同化CO2的效率低解析大气中CO2浓度过高的主要原因是工业污染和自然资源的不合理利用造成的 C 8 在自然界的物质循环中 对物质的转化起着主要作用的是 A 化能自养生物B 动物和微生物C 微生物和绿色植物D 绿色植物和动物 C 9 与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是 A 内质网和高尔基体B 叶绿体和线粒体C 核糖体和叶绿体D 核糖体和高尔基体 B 10 某生物兴趣小组的同学为证明某细菌对植物树叶的分解作用 分别提出三种实验方案 其共同之处是 将同一种树的落叶分成甲 乙两等份 实验过程保持树叶湿润 其他实验条件和步骤如下表所示 哪种实验方案能达到目的 A 方案一B 方案二C 方案三D 三个方案都不能达到解析欲证明树叶的分解是由 某种细菌 所引起的 应先将树叶灭菌排除其他微生物对实验结果的干扰 同时应将灭菌后的树叶分两组 一组接种该细菌 另一组不接种 两组均置于适宜条件下培养 以便对此分析得出结论 答案C 二 简答题11 下图为生态系统碳循环示意图 其中甲 乙 丙表示生态系统中的三种成分 请据图回答 1 生态系统的碳循环是指碳元素在之间不断循环的过程 2 X与甲中图示生物类群的能量来源不同 X代表的生物为 Y的细胞结构与丙中图示生物不同 Y的细胞结构最主要的特点是 3 大气中的CO2在甲中图示的处 在a d中选择 合成有机物 含碳有机物在甲中图示的处 在a d中选择 可以分解为CO2 4 在自然界物质循环中 对物质转化不可缺少的是图中哪两类生物 用甲 乙 丙表示 5 乙代表生态系统哪类成分 该类成分体内是否都有线粒体 解析 1 生态系统的碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境之间的不断循环过程 2 X与甲为生产者 甲所示的生物类群因细胞中含有叶绿体 可进行光合作用 判断为绿色植物 所利用的能量为光能 X与甲图示生物类型不同 但同为自养型生物 所以X为能进行化能合成作用的生物 所表示的生物为化能自养细菌 如硝化细菌 丙所示结构为细菌 Y和丙同为分解者 但细胞结构不同 推断Y的细胞结构为真核细胞 真核细胞不同于细菌的最主要特点是有核膜包围的细胞核 3 植物细胞中将二氧化碳和水合成有机物的细胞器为叶绿体 即c 将含碳有机物分解为二氧化 碳的场所是细胞质基质和线粒体 即a和b 4 物质循环中 生产者可以实现由无机碳向有机碳转化 而分解者可以将尸体 粪便中的有机碳转化为无机碳 5 乙代表消费者 消费者不一定都含线粒体 如厌氧生物 蛔虫 答案 1 生物群落与无机环境 2 化能自养细菌 或硝化细菌等 有核膜包围的细胞核 3 ca和b 4 甲和丙 5 消费者消费者不一定都含线粒体 如蛔虫 12 探究土壤微生物的分解作用 实验假设 实验用具及药品 烧杯 纱布 玻璃棒 试管 酒精灯 水 蒸馏水 碘液 斐林试剂 淀粉糊等 实验步骤 1 将取自农田 林地或花盆等处的土壤放入里面垫有厚纱布的烧杯中 加水搅拌 然后将纱布连同土壤一起取出 将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用 2 另取两个烧杯 编号A B 实验操作填写下表 3 在室温 20 左右 下 放置7d后 分别取A B两烧杯中的溶液20mL 各放入两试管A1 A2 B1 B2中 4 A2 B2加试剂后进行水浴加热 50 60 2min 5 观察试管中溶液颜色变化 记录实验结果填入 4 表中 实验现象及结论 结果分析 上述实验中实验组和对照组分别是 单一变量是 A1 B1两试管加碘液的目的是 A2 B2加斐林试剂是想验证的存在 原理是 解析实验设计利用的原理是淀粉遇碘变蓝 斐林试剂与可溶性还原糖 麦芽糖 果糖 葡萄糖等 在50 60 水浴条件下加热2min 呈现砖红色沉淀 本实验为探究实验 实验现象与结论需要讨论 实验设计遵循单一变量的原则 实验组为含有土壤浸出液的A组