高考新教材（中）生物選擇性必修二同步講義第3章第3節(jié)第1課時　生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)及與能量流動的關(guān)系含答案及解析

第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)第1課時生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)及與能量流動的關(guān)系[學習目標]1.以碳循環(huán)為例，說出物質(zhì)循環(huán)的概念、過程和特點。2.比較能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1．碳循環(huán)圖中：①______________，②_____________________________________________，③______________，④________________，⑤________________。2．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(1)概念：組成生物體的________________等元素，都在不斷進行著從______________到__________，又從__________________到____________________的循環(huán)過程。(2)特點①全球性：物質(zhì)循環(huán)中所說的“生態(tài)系統(tǒng)”指的是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈，因此又叫____________________。②物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復運動。判斷正誤(1)參與物質(zhì)循環(huán)的對象是含有碳的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機物()(2)物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈，而不是具體的某一生態(tài)系統(tǒng)()(3)沼渣等作為肥料還田，使物質(zhì)能夠循環(huán)利用()(4)在碳循環(huán)中生產(chǎn)者只起固定CO2的作用()(5)海洋對于調(diào)節(jié)大氣中的碳含量起著非常重要的作用()任務一：分析碳循環(huán)的過程及特點1．二氧化碳能溶于水，因此可在大氣和海洋、河流之間進行交換。此外，碳還可以長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。人類通過對煤和石油等的利用，向大氣中排放了大量的二氧化碳。根據(jù)上述信息回答下列問題：(1)碳元素在生物體內(nèi)、大氣、水圈中分別主要以什么形式存在？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)碳元素是如何進出生產(chǎn)者、消費者和分解者的(以什么形式、通過哪種生命活動、形成哪些產(chǎn)物等)?________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)結(jié)合教材圖3－10，用關(guān)鍵詞、線段、箭頭等完善碳循環(huán)的過程。2．化石燃料的過量使用對環(huán)境有什么影響？怎么緩解這種影響？________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．以碳循環(huán)為例概括物質(zhì)循環(huán)的特點。________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．同碳元素一樣，氮元素在生物群落和非生物環(huán)境之間也是不斷循環(huán)的。那么為什么還要往農(nóng)田中不斷地施加氮肥呢？這與物質(zhì)循環(huán)矛盾嗎？________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．碳循環(huán)相關(guān)知識點小結(jié)(1)存在形式①非生物環(huán)境中：CO2和碳酸鹽。②生物群落內(nèi)部：有機物。(2)流動形式①生物群落與非生物環(huán)境之間：CO2。②生物群落內(nèi)部：有機物。(3)進入生物群落的途徑①光合作用。②化能合成作用。(4)返回非生物環(huán)境的方式①生產(chǎn)者、消費者的呼吸作用。②分解者的分解作用。③化石燃料的燃燒。2．辨析物質(zhì)循環(huán)的三個易誤點(1)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中所說的“生態(tài)系統(tǒng)”并不是一般的生態(tài)系統(tǒng)，而是指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈，因此物質(zhì)循環(huán)具有全球性。(2)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中所說的“物質(zhì)”并不是指組成生物體的化合物，而是指組成生物體的化學元素，如C、H、O、N、P、S等。(3)碳在生態(tài)系統(tǒng)各成分之間的傳遞并不都是雙向的，只有生產(chǎn)者與非生物環(huán)境之間的傳遞是雙向的，其他各成分間的傳遞均是單向的。3．碳循環(huán)示意圖中各組成成分的判斷(1)圖甲——先根據(jù)A、B之間為雙向箭頭且指向B的箭頭最多可判斷：B為大氣中的二氧化碳庫，A為生產(chǎn)者。再根據(jù)A、C的箭頭都指向D可判斷：D為分解者，C為消費者。(2)圖乙——根據(jù)A、C之間為雙向箭頭且指向C的箭頭最多可判斷：A是生產(chǎn)者，C是大氣中的二氧化碳庫。根據(jù)A、B、D的箭頭都指向E可進一步判斷：E是分解者，B是初級消費者，D是次級消費者。1.如圖是自然界碳循環(huán)的簡圖。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是()A．甲為分解者，乙為消費者，丙為生產(chǎn)者B．①②③表示CO2通過甲、丙、乙的呼吸作用進入大氣中C．④主要表示大氣中CO2通過光合作用進入生物群落D．碳元素以無機物的形式在丙→乙→甲所示的渠道流動2．(2022·陜西西安高二期末)如圖為碳循環(huán)的部分示意圖。下列敘述正確的是()A．碳元素在②③④⑤⑥過程中以有機物的形式流動B．①中的碳元素含量是⑦⑧中的碳元素含量之和C．圖中生產(chǎn)者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ可以構(gòu)成3條食物鏈D．豆科植物根部的根瘤菌所需的有機碳來自⑥過程二、能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系項目能量流動物質(zhì)循環(huán)范圍生態(tài)系統(tǒng)____________特點聯(lián)系同時進行、相互依存、不可分割：(1)能量的________、________、轉(zhuǎn)移和釋放，都離不開物質(zhì)的合成和分解等過程；(2)物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動的______；(3)能量是物質(zhì)在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返的________判斷正誤(1)物質(zhì)循環(huán)和能量流動是兩個獨立的過程()(2)只有在光照的條件下，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動才是同時進行的()(3)光合作用推動碳循環(huán)過程，促進了生物群落中的能量循環(huán)()任務二：比較物質(zhì)循環(huán)和能量流動，闡釋二者的區(qū)別和聯(lián)系請在碳循環(huán)過程模型上繪制能量流動過程。能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系分析(1)能量流動和物質(zhì)循環(huán)相伴而行，但能量在傳遞過程中由光能→化學能→熱能，而物質(zhì)在循環(huán)過程中，由無機物(CO2)→有機物→無機物(CO2)。(2)能量流動的終點是熱能散失到非生物環(huán)境中，不能循環(huán)利用。而物質(zhì)循環(huán)產(chǎn)生的CO2又被重新利用，所以沒有終點。3．分析如圖所示的生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系簡圖，不能得到的結(jié)論是()A．物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動B．能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返C．能量①②③④的總和便是生產(chǎn)者所固定的太陽能總量D．碳在生物群落和非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進行的4．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的敘述，錯誤的是()A．參與能量流動的總能量大小與生產(chǎn)者數(shù)量有關(guān)，與食物鏈長短無關(guān)B．處于最高營養(yǎng)級的生物所同化的能量不會再提供給其他生物C．農(nóng)民拔草或殺滅害蟲，雖然影響了食物鏈但可以調(diào)整能量流動關(guān)系D．食物鏈既是物質(zhì)傳遞鏈又是能量傳遞鏈，物質(zhì)與能量相互依存、不可分割

第1課時生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)及與能量流動的關(guān)系一、教材梳理1．光合作用呼吸作用消費者呼吸作用分解作用2．(1)碳、氫、氧、氮、磷、硫非生物環(huán)境生物群落生物群落非生物環(huán)境(2)①生物地球化學循環(huán)判斷正誤(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√核心探討1．(1)碳元素在生物體內(nèi)主要以有機物的形式存在；碳元素在非生物環(huán)境中主要以二氧化碳的形式存在于大氣中和溶解于水中。(2)非生物環(huán)境中的碳元素以二氧化碳的形式通過光合作用形成有機物進入生產(chǎn)者體內(nèi)；消費者通過捕食，使食物中的有機物進入消費者體內(nèi)；生產(chǎn)者、消費者遺體和排遺物中的有機物可以被分解者分解利用。生產(chǎn)者、消費者和分解者都通過呼吸作用將有機物分解為二氧化碳等，使碳元素返回非生物環(huán)境。(3)如圖所示2．引起溫室效應。在燃燒過程中，化石燃料中的碳轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸歼M入大氣，使大氣中的二氧化碳濃度增大。而二氧化碳作為一種溫室氣體具有吸熱和隔熱的功能，其結(jié)果是地球表面溫度升高，加重了溫室效應。緩解措施：開發(fā)清潔能源，減少化石燃料的燃燒；植樹造林，增加綠地面積。3．物質(zhì)循環(huán)具有全球性和循環(huán)往復運動的特點。4．農(nóng)田是人工生態(tài)系統(tǒng)，是以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，使能量更多地流向人類，滿足人類需要為目的的。農(nóng)田土壤中氮元素的含量往往不足以使作物高產(chǎn)，加之農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地自農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出，其中的氮元素并不都能歸還土壤，所以需要施加氮肥。這與物質(zhì)循環(huán)并不矛盾。典題應用1．D[根據(jù)丙和大氣中的二氧化碳庫間存在雙向箭頭，可判斷丙為生產(chǎn)者，根據(jù)圍繞甲的箭頭“多進一出”可判斷甲為分解者，則乙為消費者，A正確；碳元素以有機物的形式在丙→乙→甲所示的渠道流動，D錯誤。]2．A[碳元素在生物群落中以有機物的形式流動，所以在①～⑧過程中，以有機物的形式進行的過程有②③④⑤⑥，A正確；①中的碳元素是進入生物群落中的碳，⑦⑧中的碳元素含量表示生產(chǎn)者和分解者返回非生物環(huán)境的碳，少了消費者返回非生物環(huán)境的碳，B錯誤；據(jù)圖分析可知，Ⅰ表示大氣中的二氧化碳庫，Ⅱ、Ⅲ表示消費者，Ⅳ表示分解者，食物鏈由生產(chǎn)者、Ⅱ和Ⅲ構(gòu)成，沒有Ⅳ，C錯誤；⑥過程代表的是生產(chǎn)者流向分解者的碳，根瘤菌和豆科植物的種間關(guān)系為互利共生，此時根瘤菌不作為分解者，D錯誤。]二、教材梳理各營養(yǎng)級