3.3生态系统的物质循环（第二课时）课件高二上学期生物人教版选择性必修二

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选择性必修二第三章

第3节生态系统的物质循环第二课时生态系统的物质循环物质循环对象：组成生物体的元素特点：全球性，循环性碳循环过程物质循环与能量流动的关系范围：生物圈实例温故知新：生态系统的物质循环三、生物富集生态系统中的消费者能够加快物质的循环过程。土壤中的微生物能够分解有机物，这是物质循环过程中的重要一环。问题1：是不是所有物质都能较快地通过食物链回归非生物环境呢？二生物富集资料探究1874年，德国化学家齐德勒（O.Zeidler）合成了一种有机氯化合物——双对氯苯基三氯乙烷，简称DDT（dichloro-diphenyl-trichloroethane）。DDT为白色晶体，不溶于水，易溶于多数有机溶剂和油脂中，是人类历史上第一种人工合成的有机杀虫剂，但在当时人们并没有发现它的用处，之后的65年中无人问津。DDT的结构简式1.生物富集概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。DDT通过食物链不断富集的示意图2.生物富集物质：二生物富集重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等人工合成的有机化合物：如DDT、六六六等DDT的结构简式六氯环己烷3.实例——铅的富集过程：问题:2:生物富集的主要途径？请例举生物富集实例。三、生物富集二生物富集3.实例——铅的富集过程：煤燃烧、有色金属冶炼大气沉降土壤表面植被表面水体根从土壤中吸收铅叶片摄入吸附的铅水中植物、浮游动物会直接吸收水中的铅颗粒排放动物饮用含有铅的水，也会直接摄入铅香烟食品玩具工业废气化妆品餐具燃烧容器汽车尾气三、生物富集二生物富集煤燃烧、有色金属冶炼大气沉降土壤表面植被表面水体颗粒排放人体铅进入体内形成多种比较稳定的铅的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，导致铅不易被排出，积蓄在体内含铅的生物被更高营养级的动物食用，铅就会沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端3.实例——铅的富集过程：三、生物富集二生物富集4.发生生物富集的物质的特点稳定吸收不易被分解不易排出①在环境和生物体中存在形式是比较______的；②必须是生物体能够______的且___________的；③在生物代谢过程中是________________的；5.生物富集的主要途径——______________食物链、食物网问题3:若某地发生铅污染生物富集只会发生在污染地区吗？从以上实例中归纳总结出生物富集的特点？

三、生物富集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

导致生物富集的有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地。6.生物富集的特点：问题5:在农田中大量使用的DDT杀虫剂，为什么会在南极的企鹅体内检测到?具有全球性三、生物富集6.生物富集的特点：海水沉积物浮游植物浮游动物无脊椎动物鱼海鸟海洋哺乳动物0.000002mg/L0.005~0.16mg/L8mg/kg10mg/kg5~11mg/kg1~37mg/kg110mg/kg160mg/kg生物放大PCB(多氯联苯)通过食物链生物放大

有害物质会沿食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端(即随营养级升高，浓度逐级递增，呈现生物放大现象)三、生物富集二生物富集7.生物富集的危害：在生物体内形成积累性中毒。进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢，且不易排出，严重时会引起中毒。通过血脑屏障进入大脑的汞会侵害脑神经，导致脑萎缩。2017年9月24日《水俣公约》第一届缔约国会议开幕日本患者呼吁加强管控8.减少生物富集的的措施:合理利用资源，减少排放；实施垃圾分类；种植能富集有害重金属元素的植物。三、生物富集四

探究土壤微生物的分解作用任务3：请同学们自主阅读教材P63-65，小组合作思考讨论完成问题。

四、探究土壤微生物的分解作用2

1《探究土壤微生物在落叶分解中的作用》该实验的自变量、因变量、无关变量是什么？在实验中是如何控制自变量的？实验结果是怎样的？《探究土壤微生物对淀粉的分解作用》该实验的自变量和因变量是什么？实验中选用什么试剂检测因变量的变化？该实验的设计思路是什么？四、探究土壤微生物的分解作用实验原理（1）土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分为___________。（2）分解者的作用是将环境中的_________分解为__________，其分解速度与环境中的__________、水分等生态因子相关。分解者有机物无机物温度提出问题实验假设实验设计自变量实验组对照组实验现象结论分析案例一落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？提出问题实验假设实验设计自变量实验组对照组实验现象加入碘液A1B1加入斐林试剂，水浴加热A2B2结论分析案例二探究土壤微生物对淀粉的分解作用四、探究土壤微生物的分解作用探究土壤微生物的分解作用案例一背景资料提出问题做出假设设计实验方案进行实验得出结论表达交流提出问题实验假设实验设计自变量实验组对照组实验现象结论分析落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂土壤中是否含微生物对土壤高温处理（灭菌）对土壤不做任何处理（自然状态）相同时间内对照组落叶腐烂，实验组不腐烂土壤微生物对落叶有分解作用土壤进行处理，排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变。不能加热烘干，会导致土壤理化性质发生改变，可将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中1小时灭菌四、探究土壤微生物的分解作用土壤进行处理，排除土壤微生物的作用土壤不进行处理，自然状态注意：实验组的土壤要进行处理，以尽可能排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变（例如，将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中处理一小时。实验结果：落叶未腐烂落叶腐烂案例一四、探究土壤微生物的分解作用背景资料提出问题做出假设设计实验方案进行实验得出结论表达交流案例二提出问题实验假设实验设计自变量实验组对照组实验现象加入碘液A1B1加入斐林试剂A2B2结论分析土壤微生物能分解淀粉吗？土壤微生物能分解淀粉土壤中是否含有分解淀粉的微生物A杯中加入适量淀粉糊+30mL土壤浸出液B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸馏水不变蓝变蓝产生砖红色沉淀不产生砖红色沉淀土壤浸出液中的微生物能分解淀粉四、探究土壤微生物的分解作用案例二纱布烧杯土壤水玻璃棒水取出碘液斐林试剂加热（1）配制土壤浸出液淀粉碘液变蓝淀粉葡萄糖产生砖红色沉淀分解斐林试剂加热1.实验原理：2.实验步骤：四、探究土壤微生物的分解作用淀粉糊加入土壤浸出液加入碘液AB加入蒸馏水A1A2B1B2加入碘液加入斐林试剂加入斐林试剂实验结果不变蓝出现砖红色沉淀变蓝不出现砖红色沉淀室温（20℃）环境放置7d后（1）另取两只烧杯，编号A、B2.实验步骤：实战训练

1．土壤中生存着大量的微生物。“落红不是无情物，化作春泥更护花”这句诗从字面意思看是落花化作了“泥土”，为了探究这一过程是否与土壤中微生物有关，同学们设计了相关实验，下列相关叙述错误的是（

）A．该实验遵循单一变量原则，实验所用“落红”不能进行灭菌处理B．在处理实验组土壤时，尽可能不改变土壤的理化性质C．为增加实验的可靠性，可设置多组重复实验D．为增加实验的可靠性，可将“落红”洗净、干燥后称重√2．下列关于实验操作的叙述，错误的是（

）A．可利用土壤中小动物的避光性和趋湿性来收集土壤中小动物B．探究土壤微生物的分解作用实验，对照组的土壤需要进行灭菌处理C．探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验不需要再另外设置空白对照组D．研究土壤中小动物类群的丰富度时，统计物种数量的方法有记名计算法、目测估计法√3.某些人工合成的化合物如农药DDT、六六六等，进入环境后便参与生态系统的物质循环，但是，这些化合物难以被降解而在生物体内蓄积。下表是某水域生态系统在结构和功能处于相对稳定状态时，甲、乙、丙、丁四个种群所含有的总能量和残留DDT的平均浓度。下列说法错误的是A.该生态系统的水

体中DDT的浓度

小于0.04ppmB.DDT在代谢中不

易分解，具有生物富集作用C.丁种群个体死亡后释放的DDT还可能再进入丁种群D.四个种群最简单的能量流动渠道是形成一条食物链种群甲乙丙丁能量(kJ)2.8×1091.3×1089.1×1072.9×107DDT浓度(ppm)0.040.350.393.4√4．硅藻等浮游植物大量繁殖会引起赤潮。浮游动物会摄入硅藻，紫菜生长也会抑制硅藻生长，下列叙述正确的是（

）A．任何情况下浮游植物与浮游动物的生物量金字塔都是上窄下宽的正金字塔型B．海水深度不同，硅藻种群密度不同，体现了群落的垂直结构C．利用紫菜抑制硅藻生长是一种高效的化学防治措施D．硅藻大量死亡，细胞内含N、P的化合物溶出，水中总氮和总磷量增加√5．城市生活污水含有较高浓度的磷酸盐、氨氮等污染物，易造成水体富营