2017 2018高中生物53生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

1、第第3節(jié)節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 溫故溫故“學(xué)而時(shí)習(xí)之，不亦樂(lè)乎？學(xué)而時(shí)習(xí)之，不亦樂(lè)乎？” 1流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是( ) A生產(chǎn)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的總能量生產(chǎn)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的總能量 B各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物體內(nèi)貯存有機(jī)物的總和各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物體內(nèi)貯存有機(jī)物的總和 C各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物同化的能量總和各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物同化的能量總和 D生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的總量生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的總量 答案：答案：D 2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)中，能量形式的轉(zhuǎn)變順序是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)中，能量形式的轉(zhuǎn)變順序是( ) A光能光能化學(xué)能化學(xué)能熱能熱能 B熱能熱能光能光能化學(xué)能化學(xué)能

2、C化學(xué)能化學(xué)能光能光能熱能熱能 D光能光能熱能熱能化學(xué)能化學(xué)能 解析：解析：生態(tài)系統(tǒng)中能量的最終來(lái)源是太陽(yáng)能，生態(tài)系統(tǒng)中能量的最終來(lái)源是太陽(yáng)能， 通過(guò)生產(chǎn)者的光通過(guò)生產(chǎn)者的光合作用，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，固定在有機(jī)物中。然后被各合作用，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，固定在有機(jī)物中。然后被各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物通過(guò)呼吸作用利用，最終以熱能的形式散失個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物通過(guò)呼吸作用利用，最終以熱能的形式散失掉。掉。 答案：答案：A 知新知新先自學(xué)教材，并思考以下問(wèn)題：先自學(xué)教材，并思考以下問(wèn)題： 20世紀(jì)世紀(jì)50年代，人們?cè)?jīng)在農(nóng)田中廣泛使用年代，人們?cè)?jīng)在農(nóng)田中廣泛使用DDT殺蟲(chóng)劑，殺蟲(chóng)劑，并取得了較好的殺蟲(chóng)效果，

3、并取得了較好的殺蟲(chóng)效果，然而讓人們意想不到的是，然而讓人們意想不到的是，在遠(yuǎn)離在遠(yuǎn)離施藥地區(qū)的南極大陸的企鵝體內(nèi)竟也發(fā)現(xiàn)了施藥地區(qū)的南極大陸的企鵝體內(nèi)竟也發(fā)現(xiàn)了DDT！DDT是如是如何進(jìn)入南極企鵝體內(nèi)呢？生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)是否也能流動(dòng)？具何進(jìn)入南極企鵝體內(nèi)呢？生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)是否也能流動(dòng)？具有什么特點(diǎn)？有什么特點(diǎn)？ 碳循環(huán)碳循環(huán) 【自主學(xué)習(xí)】【自主學(xué)習(xí)】 、N1組成生物體的組成生物體的 C 、 H 、 O 、 P 、 S 等元素，都不斷進(jìn)等元素，都不斷進(jìn) 生物群落生物群落 生物群落生物群落無(wú)機(jī)環(huán)境無(wú)機(jī)環(huán)境 行著從行著從無(wú)機(jī)環(huán)境無(wú)機(jī)環(huán)境 到到 ，又從，又從 到到 的的循環(huán)過(guò)程，這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

4、。這里所說(shuō)的生循環(huán)過(guò)程，這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。這里所說(shuō)的生 全球性全球性 態(tài)系統(tǒng)指的是態(tài)系統(tǒng)指的是 生物圈生物圈 ，其中的物質(zhì)循環(huán)具有，其中的物質(zhì)循環(huán)具有 ，因，因 此又叫此又叫 生物地球化學(xué)循環(huán)生物地球化學(xué)循環(huán) 。 2碳在生物群落內(nèi)以碳在生物群落內(nèi)以 有機(jī)物有機(jī)物 形式流動(dòng)。碳在生物群落與無(wú)形式流動(dòng)。碳在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境間循環(huán)的形式是機(jī)環(huán)境間循環(huán)的形式是 CO 2 。 3物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)：物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)：全球性全球性 ； 循環(huán)往復(fù)循環(huán)往復(fù) 。 4溫室效應(yīng)溫室效應(yīng) (1)形成原因：化學(xué)燃料短時(shí)間內(nèi)燃燒使大氣中形成原因：化學(xué)燃料短時(shí)間內(nèi)燃燒使大氣中CO2含含 量量 迅速增加迅速增加 ，打破了

5、，打破了 碳循環(huán)碳循環(huán) 的平衡。的平衡。 (2)危害：加快冰川的融化，導(dǎo)致海平面危害：加快冰川的融化，導(dǎo)致海平面 上升上升 ，進(jìn)而對(duì)人類和，進(jìn)而對(duì)人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。 【互動(dòng)探究】【互動(dòng)探究】 探究探究1：生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過(guò)程是怎樣的？具有什么特點(diǎn)？引：生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過(guò)程是怎樣的？具有什么特點(diǎn)？引起溫室效應(yīng)的主要原因是什么？防止或減緩溫室效應(yīng)應(yīng)采取起溫室效應(yīng)的主要原因是什么？防止或減緩溫室效應(yīng)應(yīng)采取什么措施？什么措施？ 1碳循環(huán)過(guò)程圖解碳循環(huán)過(guò)程圖解 (1)碳在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間是以碳在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間是以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)的。的形式進(jìn)行

6、循環(huán)的。 (2)大氣中大氣中CO2的主要來(lái)源有三個(gè)：一是分解者的分解作用；的主要來(lái)源有三個(gè)：一是分解者的分解作用；二是動(dòng)植物的呼吸作用；三是化學(xué)燃料的燃燒。二是動(dòng)植物的呼吸作用；三是化學(xué)燃料的燃燒。 (3)大氣中大氣中CO2的主要去路有兩個(gè)：的主要去路有兩個(gè)：一是綠色植物的光合作用，一是綠色植物的光合作用，這是主要去路，二是化能合成細(xì)菌的化能合成作用。這是主要去路，二是化能合成細(xì)菌的化能合成作用。 (1)碳在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間傳遞時(shí)，只有生產(chǎn)者碳在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間傳遞時(shí)，只有生產(chǎn)者與無(wú)機(jī)環(huán)境之間是雙向的，其他各成分之間的傳遞都是單向與無(wú)機(jī)環(huán)境之間是雙向的，其他各成分之間的傳遞都是單向

7、的。的。 (2)碳在生物群落中是以含碳有機(jī)物的形式存在，碳在生物群落中是以含碳有機(jī)物的形式存在， 在自然界中是在自然界中是主要以主要以CO2、碳酸鹽等形式存在。、碳酸鹽等形式存在。 (3)在生物群落中的傳遞主要靠食物鏈和食物網(wǎng)，在生物群落中的傳遞主要靠食物鏈和食物網(wǎng)， 傳遞形式為有傳遞形式為有機(jī)物。機(jī)物。 生物群落生物群落 ? ?CO2、碳酸鹽等、碳酸鹽等? ? ?有機(jī)物有機(jī)物? ? 無(wú)機(jī)環(huán)境無(wú)機(jī)環(huán)境2溫室效應(yīng)溫室效應(yīng) 形成原因：大量化學(xué)燃料的燃燒；森林、草原等植被被大面形成原因：大量化學(xué)燃料的燃燒；森林、草原等植被被大面積破壞，降低了植被對(duì)大氣中積破壞，降低了植被對(duì)大氣中CO2的吸收，使大氣

8、中的的吸收，使大氣中的CO2含量上升，導(dǎo)致氣溫升高。含量上升，導(dǎo)致氣溫升高。 影響：氣候變暖會(huì)使冰川融化、海平面上升；氣候變化也改影響：氣候變暖會(huì)使冰川融化、海平面上升；氣候變化也改變了降雨和蒸發(fā)機(jī)制，影響農(nóng)業(yè)和糧食的生產(chǎn)。變了降雨和蒸發(fā)機(jī)制，影響農(nóng)業(yè)和糧食的生產(chǎn)。 防止或減緩溫室效應(yīng)的措施防止或減緩溫室效應(yīng)的措施 a減少化學(xué)燃料的燃燒，改善能源結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)新能源；減少化學(xué)燃料的燃燒，改善能源結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)新能源； b大力植樹(shù)造林，退耕還林、還草。大力植樹(shù)造林，退耕還林、還草。 【體驗(yàn)成功】【體驗(yàn)成功】 【例【例1】 關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的敘述不正確的是關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的敘述不正確的是( ) A

9、物質(zhì)是指組成生物體的物質(zhì)是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素等化學(xué)元素 B所說(shuō)的生態(tài)系統(tǒng)是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)即生物圈所說(shuō)的生態(tài)系統(tǒng)是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)即生物圈 C所說(shuō)的循環(huán)是指物質(zhì)在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間反復(fù)出所說(shuō)的循環(huán)是指物質(zhì)在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間反復(fù)出現(xiàn)、循環(huán)流動(dòng)現(xiàn)、循環(huán)流動(dòng) D物質(zhì)在循環(huán)過(guò)程中不斷遞減物質(zhì)在循環(huán)過(guò)程中不斷遞減 解析：解析： 答案：答案：D “氣候變暖將是一場(chǎng)災(zāi)難氣候變暖將是一場(chǎng)災(zāi)難”，關(guān)于這種說(shuō)法的不正確，關(guān)于這種說(shuō)法的不正確敘述是敘述是( ) A氣候變暖導(dǎo)致海平面上升，將給人類帶來(lái)無(wú)法估計(jì)的災(zāi)難氣候變暖導(dǎo)致海平面上升，將給人類帶來(lái)無(wú)法估計(jì)的災(zāi)難 B為防

10、止氣候變暖，人類要盡量減少為防止氣候變暖，人類要盡量減少CO2的排放量的排放量 C為防止氣候變暖，人類要盡可能植樹(shù)造林，保護(hù)植被為防止氣候變暖，人類要盡可能植樹(shù)造林，保護(hù)植被 D海水溫度升高時(shí)，海水向大氣釋放的海水溫度升高時(shí)，海水向大氣釋放的CO2將減少，有利于將減少，有利于阻止氣溫升高阻止氣溫升高 解析：解析：由于工業(yè)發(fā)展，煤、石油等化學(xué)燃料的燃燒及森林的亂由于工業(yè)發(fā)展，煤、石油等化學(xué)燃料的燃燒及森林的亂砍濫伐，使大氣中砍濫伐，使大氣中CO2增多，導(dǎo)致氣候變暖，為防止氣候進(jìn)增多，導(dǎo)致氣候變暖，為防止氣候進(jìn)一步變暖，我們應(yīng)減少一步變暖，我們應(yīng)減少CO2的排放量，開(kāi)發(fā)新的清潔能源，的排放量，開(kāi)發(fā)

11、新的清潔能源，并大力植樹(shù)造林，綠化環(huán)境，加強(qiáng)植物的光合作用。并大力植樹(shù)造林，綠化環(huán)境，加強(qiáng)植物的光合作用。D選項(xiàng)中選項(xiàng)中海水溫度升高，使海水向大氣釋放的海水溫度升高，使海水向大氣釋放的CO2將增多，不利于防將增多，不利于防止氣溫升高。止氣溫升高。 答案：答案：D 能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系及探究土壤微生物的分解作用能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系及探究土壤微生物的分解作用 【自主學(xué)習(xí)】【自主學(xué)習(xí)】 1能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)二者能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)二者 同時(shí)進(jìn)行同時(shí)進(jìn)行 ，彼此相互依存，彼此相互依存， 不可分割。不可分割。 2物質(zhì)作為能量的物質(zhì)作為能量的 載體載體 ，使能量沿著食物鏈，使能量沿著食物鏈(網(wǎng)網(wǎng))流

12、動(dòng)；流動(dòng)； 能量作為能量作為 動(dòng)力動(dòng)力 ，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán) 境之間境之間 循環(huán)往返循環(huán)往返 。 3生態(tài)系統(tǒng)中各種組成成分，正是通生態(tài)系統(tǒng)中各種組成成分，正是通 過(guò)過(guò)能量流動(dòng)能量流動(dòng) 和和 物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán) ，才能夠緊密地聯(lián)系在一起，才能夠緊密地聯(lián)系在一起， 形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。 【互動(dòng)探究】【互動(dòng)探究】 探究探究2：物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)之間有何區(qū)別與聯(lián)系？如何探究：物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)之間有何區(qū)別與聯(lián)系？如何探究土壤微生物的分解作用？土壤微生物的分解作用？ 1物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系 項(xiàng)目項(xiàng)目 形式形

13、式 能量流動(dòng)能量流動(dòng) 以有機(jī)物形式以有機(jī)物形式流動(dòng)流動(dòng) 物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán) 因不同元素而異，如因不同元素而異，如碳以碳以CO2形式循環(huán)形式循環(huán) 特點(diǎn)特點(diǎn) 單向流動(dòng)、單向流動(dòng)、逐級(jí)逐級(jí) 物質(zhì)被反復(fù)利用，即物質(zhì)被反復(fù)利用，即遞減遞減 具有循環(huán)性、全球性具有循環(huán)性、全球性 2探究探究“土壤微生物的分解作用土壤微生物的分解作用 ”的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié) 提出問(wèn)題提出問(wèn)題 實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)過(guò)程 有機(jī)物的分解是否為土壤中微生有機(jī)物的分解是否為土壤中微生物的作用物的作用 基于經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，作出基于經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，作出“土壤中土壤中的微生物能分解有機(jī)物的微生物能分解有機(jī)物”的假設(shè)的假設(shè) 作出假設(shè)作出假設(shè) 制制 訂

14、訂 計(jì)計(jì) 劃劃 自變量自變量 實(shí)施實(shí)施計(jì)劃計(jì)劃 案例案例1 高溫處理土壤高溫處理土壤 案例案例2 A杯加入杯加入30 mL土壤浸出液土壤浸出液 B杯加入杯加入30 mL蒸餾水蒸餾水 是否含有分解是否含有分解淀粉的微生物淀粉的微生物 實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組 對(duì)照組對(duì)照組 不做任何處理不做任何處理 土壤是否有微生物土壤是否有微生物 依制訂的計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)依制訂的計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 相同時(shí)間內(nèi)實(shí)相同時(shí)間內(nèi)實(shí)結(jié)果結(jié)果 驗(yàn)組落葉腐爛驗(yàn)組落葉腐爛程度小于對(duì)照程度小于對(duì)照組組 結(jié)論結(jié)論 A1不變藍(lán)不變藍(lán) A A2產(chǎn)生磚紅色沉淀產(chǎn)生磚紅色沉淀 B B1變藍(lán)變藍(lán) B2不變色不變色 土壤中的微生物具有分解作用土壤中的微生物具有分解

15、作用 【體驗(yàn)成功】【體驗(yàn)成功】 【例【例2】 有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的敘述不正確的有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的敘述不正確的是是( ) A能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的兩個(gè)主要功能能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的兩個(gè)主要功能 B能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是沿食物鏈能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是沿食物鏈(網(wǎng)網(wǎng))進(jìn)行的進(jìn)行的 C能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)密切聯(lián)系、相互依存能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)密切聯(lián)系、相互依存 D能量流動(dòng)是伴隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)的能量流動(dòng)是伴隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)的 解析：解析：在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)都是沿食物鏈和在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)都是沿食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行的，二者緊密聯(lián)系在一起。能量的固定、儲(chǔ)存、食物網(wǎng)進(jìn)行的，二者緊密聯(lián)系在一起。能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開(kāi)物質(zhì)的合成和分解等過(guò)程，物質(zhì)的循環(huán)轉(zhuǎn)移和釋放，離不開(kāi)物質(zhì)的合成和分解等過(guò)程，物質(zhì)的循環(huán)利用離不開(kāi)能量的作用。但能量流動(dòng)是單向的、不循環(huán)的。利用離不開(kāi)能量的作用。但能量流動(dòng)是單向的、不循環(huán)的。 答案：答案：D 某同學(xué)設(shè)計(jì)了土壤微生物的分解作用的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)某同學(xué)設(shè)計(jì)了土壤微生物的分解作用的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)照組照組( ) A土壤不作處理，自然狀態(tài)土壤不作處理，自然狀態(tài) B