【多彩課堂】2021-2022學(xué)年高二人教版生物必修三導(dǎo)學(xué)案：第5章-第3節(jié)-生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)-

第3課時生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.以碳循環(huán)為例,分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。2.關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系。3.舉例說誕生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的全球性,說明物質(zhì)循環(huán)與能量流淌的關(guān)系。一、生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的概念和特點(diǎn)1.概念:組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素,都不斷進(jìn)行著從①到生物群落,又從生物群落到無機(jī)環(huán)境的循環(huán)過程。這里的生態(tài)系統(tǒng)是指②生物圈。2.特點(diǎn):生物圈中的物質(zhì)循環(huán)具有③全球性;無機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)可以被生物群落④反復(fù)利用。二、碳循環(huán)1.循環(huán)形式:無機(jī)環(huán)境與生物群落之間主要以⑤CO2形式進(jìn)行循環(huán),在生物群落內(nèi)部以⑥含碳有機(jī)物形式進(jìn)行傳遞;聯(lián)系生物群落和無機(jī)環(huán)境的兩個重要的生理過程是⑦光合作用和呼吸作用。

2.碳循環(huán)失衡:人類大量燃燒⑧煤、石油等,導(dǎo)致碳在短時間內(nèi)大量釋放,產(chǎn)生溫室效應(yīng),而溫室效應(yīng)將會加快極地和高山冰川的溶化,導(dǎo)致⑨海平面上升。三、能量流淌和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系1.二者是同時進(jìn)行的,彼此相互依存,不行分割。2.物質(zhì)作為能量的載體,使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流淌;能量作為動力,使物質(zhì)不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)。四、試驗(yàn):探究土壤微生物的分解作用1.試驗(yàn)原理:(1)土壤中存在的細(xì)菌、真菌等微生物,它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成分為分解者。(2)分解者將環(huán)境中的有機(jī)物分解為無機(jī)物,其分解速度與環(huán)境中的溫度、水分等生態(tài)因子相關(guān)。2.提出假說:依據(jù)案例1可以提出“微生物能分降落葉使之腐爛”的假說;依據(jù)案例2可以提出“微生物能分解淀粉”的假說。3.試驗(yàn)設(shè)計(jì):對比組的土壤不做處理,試驗(yàn)組的土壤要進(jìn)行滅菌處理,以排解土壤微生物的作用。1.碳在無機(jī)環(huán)境中的存在形式主要是什么?在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)的主要形式是什么?與碳循環(huán)親密相關(guān)的生理過程是什么?2.能量流淌和物質(zhì)循環(huán)有何關(guān)系?3.CO2的排放與全球氣候變化有什么關(guān)聯(lián)?如何降低溫室效應(yīng)?學(xué)問點(diǎn)一:生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.碳在生物群落內(nèi)部的流淌形式是什么?2.請嘗試完成下面碳循環(huán)過程圖解。學(xué)問點(diǎn)二:能量流淌與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系依據(jù)能量流淌與物質(zhì)循環(huán)的相關(guān)學(xué)問完成下表:項(xiàng)目能量流淌物質(zhì)循環(huán)內(nèi)容能量組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素形式以①為載體

以②形式循環(huán)

特點(diǎn)③傳遞、逐級遞減

反復(fù)利用、循環(huán)流淌,具④性

范圍生態(tài)系統(tǒng)的⑤

⑥

聯(lián)系同時進(jìn)行,相互依存、不行分割:(1)物質(zhì)循環(huán)過程中伴隨著能量流淌(2)在生物群落中流淌渠道都是⑦

(3)物質(zhì)是能量的⑧,能量是物質(zhì)循環(huán)的⑨

學(xué)問點(diǎn)三:探究土壤微生物的分解作用如何設(shè)計(jì)試驗(yàn)探究土壤微生物的分解作用?(請完成下表)試驗(yàn)內(nèi)容案例1案例2試驗(yàn)假設(shè)微生物能分降落葉使之腐爛微生物能分解淀粉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)組對比組自變量試驗(yàn)現(xiàn)象AA1A2BB1B2結(jié)論分析例1下圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模式圖,下列分析錯誤的是()。A.f表示大氣中的二氧化碳庫B.該圖中有三條食物鏈C.圖中的a肯定是自養(yǎng)生物,b、c、d、e肯定是異養(yǎng)生物D.碳以有機(jī)物的形式由a傳到b例2有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流淌和物質(zhì)循環(huán)的敘述不正確的是()。A.能量流淌和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的兩個主要功能B.能量流淌和物質(zhì)循環(huán)是沿食物鏈進(jìn)行的C.正常的生態(tài)系統(tǒng)中的能量和生物數(shù)量金字塔均可倒置D.能量流淌是伴隨著物質(zhì)循環(huán)進(jìn)行,但是為單向流淌例3為了了解土壤微生物能否分解農(nóng)藥,并盡快得出試驗(yàn)結(jié)論,有人用“敵草隆”(一種除草劑)進(jìn)行試驗(yàn):取等量砂土分裝于相同的兩個容器中,a組高壓滅菌,b組不滅菌。下列有關(guān)事項(xiàng)的敘述中正確的是()。A.向a、b中噴入等量的“敵草隆”,再置于同一恒溫箱中培育相同時間B.檢測“敵草隆”的消逝狀況,估計(jì)a的“敵草隆”全部消逝,b的基本不變C.只用砂土試驗(yàn)效果比用幾種典型土壤混合后的好D.再增加c組作為對比,不噴入“敵草隆”,其他處理與a、b組相同1.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在()。A.生物群落各個成分之間B.生物群落與無機(jī)環(huán)境之間C.生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間D.生產(chǎn)者與分解者之間2.從物質(zhì)循環(huán)的角度看,人體內(nèi)的碳元素究其根源來自()。A.生物群落中的碳B.大氣中的二氧化碳C.消費(fèi)者中的碳D.生產(chǎn)者中的碳3.營腐生生活的細(xì)菌和真菌等在生態(tài)系統(tǒng)中占有重要地位,這是由于它們()。A.能釋放出氧氣,吸取代謝廢物B.能凈化空氣C.能為其他生物供應(yīng)生物來源D.能腐敗、分解有機(jī)物使之變成無機(jī)物,歸還到無機(jī)環(huán)境中4.下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的示意圖,請據(jù)圖回答:(1)圖中綠色植物與動物之間的關(guān)系是,能量在綠色植物與動物之間流淌的特點(diǎn)是。

(2)碳元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間主要以的形式進(jìn)行循環(huán)。綠色植物屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的。

(3)碳從無機(jī)環(huán)境中進(jìn)入綠色植物的途徑①是作用;生物群落中的碳進(jìn)入無機(jī)環(huán)境的途徑有(填序號)等過程。

第3課時生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)學(xué)問體系梳理①無機(jī)環(huán)境②生物圈③全球性④反復(fù)利用⑤CO2⑥含碳有機(jī)物⑦光合作用和呼吸作用⑧煤、石油⑨海平面上升⑩同時進(jìn)行的載體動力分解者有機(jī)物“微生物能分降落葉使之腐爛”滅菌處理基礎(chǔ)學(xué)習(xí)溝通1.碳酸鹽,二氧化碳等;二氧化碳;光合作用、化能合成作用及呼吸作用。2.二者是同時進(jìn)行,彼此相互依存,不行分割的;物質(zhì)作為能量的載體,使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流淌;能量作為動力,使物質(zhì)得以循環(huán)。3.大氣中CO2濃度的增加會引起全球氣候變暖,導(dǎo)致極地的冰雪和高山冰川的溶化、海平面上升等。降低煤炭、石油等化石燃料的燃燒,以削減CO2的排放;大力植樹造林,綠化環(huán)境,通過光合作用以削減大氣中的CO2。重點(diǎn)難點(diǎn)探究學(xué)問點(diǎn)一:生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.有機(jī)物的形式。2.學(xué)問點(diǎn)二:能量流淌與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系①有機(jī)物②無機(jī)物③單向④全球⑤各養(yǎng)分級⑥生物圈⑦食物鏈(網(wǎng))⑧載體⑨動力學(xué)問點(diǎn)三:探究土壤微生物的分解作用試驗(yàn)內(nèi)容案例1案例2試驗(yàn)假設(shè)微生物能分降落葉使之腐爛微生物能分解淀粉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)組對土壤高溫處理A燒杯中加入30mL土壤浸出液對比組對土壤不做任何處理B燒杯中加入30mL蒸餾水自變量土壤中是否含微生物土壤中是否含有分解淀粉的微生物試驗(yàn)現(xiàn)象在相同時間內(nèi)試驗(yàn)組落葉腐爛程度小于對比組AA1不變藍(lán)A2產(chǎn)生磚紅色沉淀BB1變藍(lán)B2不產(chǎn)生磚紅色沉淀結(jié)論分析微生物對落葉有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉思維拓展應(yīng)用例1B【解析】f表示大氣中的二氧化碳庫,a是生產(chǎn)者,b是分解者,c、d、e都是消費(fèi)者。該圖中只有1條食物鏈。消費(fèi)者和分解者都是異養(yǎng)型生物。碳以有機(jī)物的形式從生產(chǎn)者傳給分解者和消費(fèi)者。例2C【解析】物質(zhì)是循環(huán)的而能量是單向流淌的。正常的生態(tài)系統(tǒng)中的生物數(shù)量金字塔在個別養(yǎng)分級之間可能消滅倒置,而能量金字塔不會倒置。例3A【解析】本題考查試驗(yàn)基本原理和設(shè)計(jì)思路。試驗(yàn)組為a組,對比組為b組,把握單一變量,故A正確。B項(xiàng)中的a應(yīng)當(dāng)是不變,b可能會部分削減。C