高二生物学(人教版)《第3章 第3节 生态系统的物质循环(第二课时)》 课件

第3章第3节生态系统的物质循环（第二课时）年级：高二学科：生物学（人教版）主讲人：学校：第3章第3节生态系统的物质循环（第二课时）年级：1“小小寰球”在宇宙中旋转，承载着它的生命之网。“小小寰球”在宇宙中旋转，承载着它的生命之网。2铅与人类的生活息息相关日常生活中铅的应用香烟食品玩具工业废气化妆品餐具燃烧容器汽车尾气铅与人类的生活息息相关日香烟食品玩具工业废气化妆品餐具燃烧容3铅是一种毒性很强的化学元素资料一：铅对人体血液、血管、肾脏、生殖腺和神经系统等均有毒害作用。在儿童中，铅中毒症状尤为明显。

自2013年起，联合国环境规划署和世界卫生组织联合号召：每年十月底在全球开展“预防铅中毒国际行动周”活动。

资料二：铅在植物组织中可致光合作用及脂肪代谢的强度减弱，吸水量减少，耗氧量增大，阻碍植物生长，甚至导致死亡。

资料三：铅对微生物也具有毒害作用。铅是一种毒性很强的化学元素资料一：铅对人体血液4任务1：分析铅循环的过程、特点及其成因铅循环的主要过程火山喷发沙尘暴大火大气降水水体植物土壤动物鱼水鸟猛禽煤燃烧金属冶炼浮游生物任务1：分析铅循环的过程、特点及其成因铅循环的主要过程火山喷5水水底沉积物中国血蛤分析铅浓度在生物体中的特点资料一：不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内铅浓度结果：铅在中国血蛤体内的浓度超过环境浓度。生物富集中国血蛤（Hiatulachinensis）铅浓度(ppm)采样点1采样点2采样点3采样点4水分析铅浓度在生物体中的特点资料一：不同采样6对比碳循环，分析铅在生物体内富集的原因成因：铅在生物体内形成难以降解的化合物，且不易排出。消费者生产者分解者吸收摄食呼吸作用非生物环境中的碳分解作用对比碳循环，分析铅在生物体内富集的原因成因：铅在生物体内形成7分析生物富集随暴露时间的变化资料二：置于0.48nmol/g铅溶液中美国钩虾体内铅浓度随时间的变化结果：铅在美国钩虾体内浓度随浸泡时间延长而增加。美洲钩虾（Hyalellaazteca）时间（天）体内铅浓度(nmol/g)生物富集随暴露时间延长而加剧分析生物富集随暴露时间的变化资料二：置于0.8分析铅浓度在生物群落内的特点资料三：水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图推论：铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高。水浮游生物鱼水鸟生物放大c浮游生物>c水c鱼

>c水c水鸟>c水<<2ppm5ppm200ppm1600ppm生物富集分析铅浓度在生物群落内的特点资料三：水体和多种水9分析铅浓度在生物群落内会放大的原因①营养级1234②合成1kg干重所需能量假设均为100③捕食上一营养级一个生物能获得的能量假设为1001010.1④需要捕食上一营养级生物个体数—101001000⑤个体内铅含量为第1营养级个体内铅含量的倍数11010001000000⑥个体内铅浓度（1kg干重中铅的含量）11010001000000成因：1.能量流经各营养级时，逐级递减；2.铅在生物体内形成难以降解的化合物，不易排出。分析铅浓度在生物群落内会放大的原因①营养级1234②合成110分析铅在生态系统中流动的特点及成因扩散途径：1.大气2.水3.生物迁移全球性火山喷发沙尘暴大火大气降水水植物土壤动物鱼水鸟猛禽煤燃烧金属冶炼浮游生物生物迁移分析铅在生态系统中流动的特点及成因扩散途径：1.大气全球性火11类比分析具有上述特点的物质种类1.重金属（如汞、镉等）2.放射性物质（如含137Cs、226Ra等的物质）3.一些人工合成的有机化合物（如DDT等）DDT类比分析具有上述特点的物质种类1.重金属（如汞、镉等）DDT12学习有害物质流动的特点对我们的启示1.树立环境保护的意识，实施垃圾分类，合理利用资源；2.开发新技术和新材料，有效地减少铅等有害物质的使用和排放；3.利用某些生物能够富集有害物质的特征，进行被污染环境的生物修复。学习有害物质流动的特点对我们的启示1.树立环境保护的意识，13归纳总结生态系统中物质循环的规律碳循环非生物环境生物群落吸收摄食呼吸作用分解作用铅循环非生物环境生物群落吸收摄食分解作用归纳总结生态系统中物质循环的规律碳循环非生物环境生物群落吸收14研究土壤生态系统的意义大气圈生物群落岩石圈水圈土壤研究土壤生态系统的意义大气圈生物群落岩石圈水圈土壤15采集带有落叶的土壤采集土壤微生物的方法土壤垂直剖面模式图枯枝落叶层有机碎屑层腐殖质层淀积层枯枝落叶层有机碎屑层采集带有落叶的土壤采集土壤微生物的方法土壤垂直剖面模式图枯枝16任务2：探究土壤微生物的分解作用思考：可提出哪些研究问题？如何证明土壤微生物具有分解作用？有机物的分解现象本质分解过程中，物质发生怎样的变化？落叶等的腐烂影响因素任务2：探究土壤微生物的分解作用思考：可提出哪些研究问题？如17设计实验方案问题1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？对照组实验组自变量有土壤微生物无土壤微生物设置方式落叶+土壤落叶+灭菌土壤因变量落叶腐烂（快慢和程度）无关变量避免土壤理化性质的改变增加重复次数（每组落叶等量若干，组内设置多组等）设计实验方案问题1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？对照18进行实验观察和结果记录问题1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？培养时间第1周第2周第3周第4周对照组落叶平均干重实验组落叶平均干重（实验组-对照组）平均干重进行实验观察和结果记录问题1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂19分析可能的结果和得出对应的结论问题1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？相同时间内（实验组-对照组）平均干重结论正值落叶是在该土壤中微生物的作用下腐烂0或者负值落叶在该土壤中微生物的作用下不腐烂分析可能的结果和得出对应的结论问题1：落叶是在土壤微生物的作20可能的实验现象（以一片落叶为例）问题1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？一个月后的落叶新采集的落叶图片资料选自人民教育音像出版社光盘可能的实验现象（以一片落叶为例）问题1：落叶是在土壤微生物的21分析该实验设计的优缺点问题2：土壤微生物能分解淀粉吗？对照组实验组自变量有土壤微生物无土壤微生物设置方式淀粉+土壤浸出液淀粉+灭菌的土壤浸出液因变量观测指标1.淀粉显色反应的变化2.还原糖含量的变化无关变量减少土壤中带颜色的颗粒物1.淀粉酶的土壤中存在地点；2.淀粉酶在高温下变性失活后，还能复性吗？淀粉+蒸馏水B组A组分析该实验设计的优缺点问题2：土壤微生物能分解淀粉吗？对照组22可能观察到的实验现象问题2：土壤微生物能分解淀粉吗？加碘液：加斐林试剂：图片资料选自人民教育音像出版社光盘可能观察到的实验现象问题2：土壤微生物能分解淀粉吗？加碘液：23思考：为什么长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠？消费者生产者分解者吸收摄食分解作用非生物环境中的物质探究土壤微生物分解作用的生态学意义思考：为什么长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠？消费者生产者24加强“种养结合循环农业”的建设种养分离的现代农业缺点：1.畜禽粪便污染；2.农药污染环境；3.土地利用率低等。如：牧草-作物-牛/羊；稻-鸭/鱼种养结合养殖业种植业牧草农作物饲料有机肥家禽家畜鱼苗木加强“种养结合循环农业”的建设种养分离的现代农业如：牧草-作25任务3：对比归纳能量流动和物质循环的关系项目能量流动物质循环范围生态系统各营养级生物圈（全球性）特点单向传递，逐级递减循环往复联系同时进行，彼此相互依存，不可分割。1.能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解等过程；2.物质是能量沿食物链（网）流动的载体；3.能量是物质在生态系统中循环往返的动力。任务3：对比归纳能量流动和物质循环的关系项目能量流动物质循环261.某些有害物质（如铅）会通过食物链不断地富集；2.通过微生物的分解作用，物质从生物群落回归非生物环境；3.生态系统中能量流动和物质循环各具特点，又相互依存，不可分割。掌握这一规律，我们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。小结1.某些有害物质（如铅）会通过食物链不断地富集；小结27生态系统结构功能能量流动物质循环？动力载体决定过程特点生态金字塔生物富集组成成分营养结构影响渠道参与生态结构功能能量流动物质循环？动载体决定过程特点生态金字塔组28第3章第3节生态系统的物质循环（第二课时）年级：高二学科：生物学（人教版）主讲人：学校：第3章第3节生态系统的物质循环（第二课时）年级：29“小小寰球”在宇宙中旋转，承载着它的生命之网。“小小寰球”在宇宙中旋转，承载着它的生命之网。30铅与人类的生活息息相关日常生活中铅的应用香烟食品玩具工业废气化妆品餐具燃烧容器汽车尾气铅与人类的生活息息相关日香烟食品玩具工业废气化妆品餐具燃烧容31铅是一种毒性很强的化学元素资料一：铅对人体血液、血管、肾脏、生殖腺和神经系统等均有毒害作用。在儿童中，铅中毒症状尤为明显。

自2013年起，联合国环境规划署和世界卫生组织联合号召：每年十月底在全球开展“预防铅中毒国际行动周”活动。

资料二：铅在植物组织中可致光合作用及脂肪代谢的强度减弱，吸水量减少，耗氧量增大，阻碍植物生长，甚至导致死亡。

资料三：铅对微生物也具有毒害作用。铅是一种毒性很强的化学元素资料一：铅对人体血液32任务1：分析铅循环的过程、特点及其成因铅循环的主要过程火山喷发沙尘暴大火大气降水水体植物土壤动物鱼水鸟猛禽煤燃烧金属冶炼浮游生物任务1：分析铅循环的过程、特点及其成因铅循环的主要过程火山喷33水水底沉积物中国血蛤分析铅浓度在生物体中的特点资料一：不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内铅浓度结果：铅在中国血蛤体内的浓度超过环境浓度。生物富集中国血蛤（Hiatulachinensis）铅浓度(ppm)采样点1采样点2采样点3采样点4水分析铅浓度在生物体中的特点资料一：不同采样34对比碳循环，分析铅在生物体内富集的原因成因：铅在生物体内形成难以降解的化合物，且不易排出。消费者生产者分解者吸收摄食呼吸作用非生物环境中的碳分解作用对比碳循环，分析铅在生物体内富集的原因成因：铅在生物体内形成35分析生物富集随暴露时间的变化资料二：置于0.48nmol/g铅溶液中美国钩虾体内铅浓度随时间的变化结果：铅在美国钩虾体内浓度随浸泡时间延长而增加。美洲钩虾（Hyalellaazteca）时间（天）体内铅浓度(nmol/g)生物富集随暴露时间延长而加剧分析生物富集随暴露时间的变化资料二：置于0.36分析铅浓度在生物群落内的特点资料三：水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图推论：铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高。水浮游生物鱼水鸟生物放大c浮游生物>c水c鱼

>c水c水鸟>c水<<2ppm5ppm200ppm1600ppm生物富集分析铅浓度在生物群落内的特点资料三：水体和多种水37分析铅浓度在生物群落内会放大的原因①营养级1234②合成1kg干重所需能量假设均为100③捕食上一营养级一个生物能获得的能量假设为1001010.1④需要捕食上一营养级生物个体数—101001000⑤个体内铅含量为第1营养级个体内铅含量的倍数11010001000000⑥个体内铅浓度（1kg干重中铅的含量）11010001000000成因：1.能量流经各营养级时，逐级递减；2.铅在生物体内形成难以降解的化合物，不易排出。分析铅浓度在生物群落内会放大的原因①营养级1234②合成138分析铅在生态系统中流动的特点及成因扩散途径：1.大气2.水3.生物迁移全球性火山喷发沙尘暴大火大气降水水植物土壤动物鱼水鸟猛禽煤燃烧金属冶炼浮游生物生物迁移分析铅在生态系统中流动的特点及成因扩散途径：1.大气全球性火39类比分析具有上述特点的物质种类1.重金属（如汞、镉等）2.放射性物质（如含137Cs、226Ra等的物质）3.一些人工合成的有机化合物（如DDT等）DDT类比分析具有上述特点的物质种类1.重金属（如汞、镉等）DDT40学习有害物质流动的特点对我们的启示1.树立环境保护的意识，实施垃圾分类，合理利用资源；2.开发新技术和新材料，有效地减少铅等有害物质的使用和排放；3.利用某些生物能够富集有害物质的特征，进行被污染环境的生物修复。学习有害物质流动的特点对我们的启示1.树立环境保护的意识，41归纳总结生态系统中物质循环的规律碳循环非生物环境生物群落吸收摄食呼吸作用分解作用铅循环非生物环境生物群落吸收摄食分解作用归纳总结生态系统中物质循环的规律碳循环非生物环境生物群落吸收42研究土壤生态系统的意义大气圈生物群落岩石圈水圈土壤研究土壤生态系统的意义大气圈生物群落岩石圈水圈土壤43采集带有落叶的土壤采集土壤微生物的方法土壤垂直剖面模式图枯枝落叶层有机碎屑层腐殖质层淀积层枯枝落叶层有机碎屑层采集带有落叶的土壤采集土壤微生物的方法土壤垂直剖面模式图枯枝44任务2：探究土壤微生物的分解作用思考：可提出哪些研究问题？如何证明土壤微生物具有分解作用？有机物的分解现象本质分解过程中，物质发生怎样的变化？落叶等的腐烂影响因素任务2：探究土壤微生物的分解作用思考：可提出哪些研究问题？如45设计实验方案问题1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？对照组实验组自变量有土壤微生物无土壤微生物设置方式落叶+土壤落叶+灭菌土壤因变量落叶腐烂（快慢和程度）无关变量避免土壤理化性质的改变增加重复次数（每组落叶等量若干，组内设置多组等）设计实验方案问题1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？对照46进行实验观察和结果记录问题1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？培养时间第1周第2周第3周第4周对照组落叶平均干重实验组落叶平均干重（实验组-对照组）平均干重进行实验观察和结果记录问题1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂47分析可能的结果和得出对应的结论问题1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？相同时间内（实验组-对照组）平均干重结论正值落叶是在该土壤中微生物的作用下腐烂0或者负值落叶在该土壤中微生物的作用下不腐烂分析可能的结果和得出对应的结论问题1：落叶是在土壤微生物的作48可能的实验现象（以一片落叶为例）问题1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？一个月后的落叶新采集的落叶图片资料选自人民教育音像出版社光盘可能的实验现象（以一片落叶为例）问题1：落叶是在土壤微生物的49分析该实验设计的优缺点问题2：土壤微生物能分解淀粉吗？对照组实验组自变量有土壤微生物无土壤微生物设置方式淀粉+土壤浸出液淀粉+灭菌的土壤浸出液因变量观测指标1.淀粉显色反应的变化2.还原糖含量的变化无关变量减少土壤中带颜色的颗粒物1.淀粉酶的土壤中存在地点；2.淀粉酶在高温下变性失活后，还能复性吗？淀粉+蒸馏水B组A组分析该实验设计的优缺点问题2：土壤微生物能分解淀粉吗？对照组50可能观察到的实验现象问题2：土壤微生物能