【課件】生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)課件2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

3.3生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)溫故碳是構(gòu)成生物體的基本元素,約占生物體干重的49%;更是有機(jī)化合物的基本成分，沒(méi)有碳就沒(méi)有生命。生物體和大氣中的碳含量都長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)。這是怎么維持的呢？這是如何維持的？一、碳循環(huán)

P61-62

分析碳循環(huán)的過(guò)程思考·討論

二氧化碳能溶于水，因此可在大氣和海洋、河流之間進(jìn)行交換。此外，碳還可以長(zhǎng)期固定或保存在非生命系統(tǒng)中，如固定于煤、石油或木材中。人類(lèi)對(duì)煤和石油等能源的利用，向大氣中排放了大量的二氧化碳。討論1：碳的存在形式：煤、石油生物群落中的有機(jī)物大氣中的二氧化碳庫(kù)在非生物環(huán)境中：主要以

的形式存在。在生物體內(nèi)：主要以

的形式存在。CO2含碳有機(jī)物(還有碳酸鹽等)注意:碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要以CO2的形式進(jìn)行的。討論2:碳主要以何途徑從無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落？

碳通過(guò)哪些途徑從生物群落返回到無(wú)機(jī)環(huán)境？

碳在生物群落內(nèi)部通過(guò)什么渠道進(jìn)行傳遞？光合作用、化能合成作用呼吸作用食物鏈、食物網(wǎng)微生物分解作用燃料燃燒

大氣中的二氧化碳庫(kù)其他途徑(1)CO2與HCO3-的相互轉(zhuǎn)化；(2)CaCO3與HCO3-的相互轉(zhuǎn)化；(3)煤、石油等化石燃料的開(kāi)采與使用。將有機(jī)物分解為二氧化碳等。煤、石油水體中的HCO3-等巖石中的CaCO3等化石燃料的燃燒構(gòu)建碳循環(huán)模型攝食燃燒生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合作用大氣中的CO2庫(kù)分解作用非生物環(huán)境生物群落水圈中的CO2庫(kù)練一練A______________________B______________________C______________________D______________________E______________________F______________________生產(chǎn)者大氣中的CO2庫(kù)消費(fèi)者分解者大氣中的CO2庫(kù)三級(jí)消費(fèi)者分解者次級(jí)消費(fèi)者生產(chǎn)者初級(jí)消費(fèi)者討論3:你如何看待人類(lèi)活動(dòng)對(duì)碳循環(huán)的影響？

人類(lèi)活動(dòng)對(duì)煤和石油等能源的利用，會(huì)向大氣中排放大量的CO2；大力開(kāi)展植樹(shù)造林、開(kāi)發(fā)新能源、發(fā)展節(jié)能產(chǎn)業(yè)等，有利于降低大氣中的CO2濃度，維持生物圈的碳氧平衡。思考：如果碳循環(huán)失調(diào)會(huì)產(chǎn)生怎樣的后果？溫室效應(yīng)(1)主要原因:

①化石燃料的開(kāi)采和使用大大增加了CO2的排放

②森林、草原等植被遭到大面積破壞(2)緩解措施:

①減少二氧化碳排放:開(kāi)發(fā)新能源，減少化石燃料燃燒;

②增加CO2的吸收和固定量:大力植樹(shù)種草，提高森林覆蓋率;

③提高秸稈還田率，提高土壤儲(chǔ)碳量冰川融化P63頁(yè)《與社會(huì)的聯(lián)系》二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)P63

組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素，都不斷進(jìn)行著從非生物環(huán)境到生物群落，又從生物群落到非生物環(huán)境的循環(huán)過(guò)程，叫做生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。這里的物質(zhì)是：在哪兩者之間循環(huán)？組成生物體的元素。不是指單質(zhì)，也不是化合物這里的生態(tài)系統(tǒng)是指：生物圈2、特點(diǎn):全球性循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)生物地球化學(xué)循環(huán)生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間1.概念：3.在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用：如：稻-鴨/魚(yú)種養(yǎng)結(jié)合養(yǎng)殖業(yè)種植業(yè)牧草農(nóng)作物飼料有機(jī)肥家禽家畜魚(yú)苗木種養(yǎng)結(jié)合模式思考：是不是所有物質(zhì)都能較快地通過(guò)食物鏈回歸非生物環(huán)境？科學(xué)家經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，水體和多種水生生物體內(nèi)的鉛濃度如圖所示。思考·討論？生物富集三、生物富集P64

生物體從周?chē)h(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過(guò)環(huán)境濃度的現(xiàn)象，稱(chēng)作生物富集。1.概念：煤燃燒、有色金屬冶煉，鉛被排放進(jìn)入大氣進(jìn)入土壤進(jìn)入水體植物根、葉吸收水生植物、動(dòng)物直接吸收鉛、飲用含鉛的水形成多種比較穩(wěn)定的鉛的化合物，分布于多種組織細(xì)胞中，導(dǎo)致鉛不易被排出，積蓄在體內(nèi)鉛在生物體內(nèi)的濃度沿食物鏈不斷升高三、生物富集P63-64

2.常見(jiàn)存在生物富集現(xiàn)象的污染物①重金屬：如鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)等②人工合成的有機(jī)化合物：如DDT、六六六等3.生物富集的主要途徑：食物鏈、食物網(wǎng)4.生物富集現(xiàn)象的特點(diǎn):①全球性②有害物質(zhì)在生物體內(nèi)的濃度會(huì)沿食物鏈不斷升高①存在形式是比較穩(wěn)定的；②是生物體能夠吸收且不易排出的；③在生物代謝過(guò)程中是不易被分解的；發(fā)生生物富集的物質(zhì)的特點(diǎn)：思考：是不是所有物質(zhì)都會(huì)發(fā)生生物富集？研究生物富集的意義：

減少有害物質(zhì)在生物體內(nèi)的富集，提高水產(chǎn)品的安全性。三、生物富集P64

5、生物富集的危害：

進(jìn)入人體的甲基汞在體內(nèi)代謝緩慢，且不易排出，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起中毒。通過(guò)血腦屏障進(jìn)入大腦的汞會(huì)侵害腦神經(jīng)，導(dǎo)致腦萎縮。1952年，日本5萬(wàn)多只貓集體跳海自盡2017年9月24日《水俁公約》第一屆締約國(guó)會(huì)議開(kāi)幕，日本患者呼吁加強(qiáng)管控在生物體內(nèi)形成積累性中毒。課堂小結(jié)1.為什么落葉沒(méi)有越積越多，越積越厚？2.殘枝落葉為什么會(huì)腐爛分解？一、實(shí)驗(yàn)原理

土壤中存在種類(lèi)、數(shù)目繁多的細(xì)菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的成分為分解者。分解速度主要與環(huán)境溫度和濕度有關(guān)。探究土壤微生物的分解作用案例1：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？提出問(wèn)題落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)自變量實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組因變量無(wú)關(guān)變量預(yù)測(cè)結(jié)果結(jié)論落葉在土壤微生物的作用下可以腐爛土壤中是否含微生物對(duì)土壤高溫60℃處理1h(滅菌：排除微生物作用)對(duì)土壤不做任何處理(自然狀態(tài))二、案例分析落葉是否腐爛（比較腐爛程度）落葉的量、土壤的量等（保證適宜且相同）對(duì)照組(土壤不滅菌)的葉片比實(shí)驗(yàn)組(土壤滅菌)的葉片腐爛程度嚴(yán)重。落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的實(shí)驗(yàn)前后葉片干重的變化量對(duì)照組：土壤不做處理落葉腐爛落葉未腐爛實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)組：土壤做處理，排除微生物的作用取出紗布燒杯土壤水水玻璃棒將取自農(nóng)田、林地或花盆等處的土壤放入里面墊有厚紗布的燒杯中，加水?dāng)嚢瑁缓髮⒓啿歼B同土壤一起取出。將留在燒杯中的土壤浸出液靜置一段時(shí)間備用。制備土壤浸出液案例2：探究土壤微生物對(duì)淀粉的分解作用提出問(wèn)題土壤微生物能分解淀粉嗎？實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)自變量實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組因變量無(wú)關(guān)變量預(yù)測(cè)結(jié)果結(jié)論土壤微生物能分解淀粉蒸餾水(空白對(duì)照)土壤浸出液(含土壤微生物)是否含土壤微生物淀粉是否被水解(用碘液或斐林試劑檢測(cè))蒸餾水和土壤浸出液的量，兩組所處的溫度等(適宜且相等)案例2：探究土壤微生物對(duì)淀粉的分解作用二、案例分析淀粉糊加入土壤浸出液加入碘液AB加入蒸餾水A1A2B1B2加入碘液斐林試劑斐林試劑結(jié)果：不變藍(lán)出現(xiàn)磚紅色沉淀變藍(lán)不出現(xiàn)磚紅色沉淀室溫（20℃）放置7d后土壤微生物對(duì)淀粉有分解作用實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的處理案例2：探究土壤微生物對(duì)淀粉的分解作用結(jié)論：（1）探究活動(dòng)最好在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，避免環(huán)境中不可控因素的影響。（2）各地氣候與環(huán)境等因素不同，微生物分解落葉所需的時(shí)間有差異。特別提醒練一練2.如圖中食物網(wǎng)所代表的生態(tài)系統(tǒng)中，施用了殺蟲(chóng)劑林丹，這種殺蟲(chóng)劑自然降解的速度極慢。這種殺蟲(chóng)劑在下列生物體內(nèi)的濃度最高的是A.A

B.H

C.G

D.F√解析殺蟲(chóng)劑林丹自然降解的速度極慢，因此這種殺蟲(chóng)劑在生物體內(nèi)有生物富集作用，生物所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，殺蟲(chóng)劑在該生物體內(nèi)的濃度越高。由圖可知，H所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)最高，殺蟲(chóng)劑在其體內(nèi)的濃度最高，故選B。練一練3.環(huán)境中的汞、鉛等重金屬隨食物、飲水進(jìn)入生物體內(nèi)，能夠形成多種比較穩(wěn)定的化合物，分布于生物體的多種組織細(xì)胞中，不易被排出體外。某生態(tài)系統(tǒng)有甲、乙、丙、丁四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，在某一時(shí)間測(cè)得所含某種重金屬的濃度，結(jié)果如圖。關(guān)于該生態(tài)系統(tǒng)，下列說(shuō)法正確的是A.甲在該生態(tài)系統(tǒng)中處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)B.該重金屬在極地生態(tài)系統(tǒng)的生物體內(nèi)可檢測(cè)到C.該重金屬可以通過(guò)食物鏈回歸非生物環(huán)境D.丁可能是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者√PPT模板下載：/moban/行業(yè)PPT模板：/hangye/節(jié)日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優(yōu)秀P