2015-2016学年高中生物 5.3生态系统的物质循环课件 新人教版必修3

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2.大气中 CO2 过多与碳循环失衡有关,根据下图做出的判断不正确的是 ( )
①增加自养生物种类和数量有利于降低大气中的 CO2 含量 ②大气中 CO2 的增加主要与异养生物 b 的数量增加有关 ③该生态系统中的自养生物与 所有异养生物构成了生态系统 ④该图能表示物质循环过程,不能准确表 示能量流动方向 ⑤图中少一个箭头,异养生物 a 指向无机环境,异养生物 b 的代谢类型不一定相同 A.一项 B.两项 C.三项 D.四项 解析:异养生物 a 是消费者、异养生物 b 是分解者,自养生物与所有异养生 物构成了该生态系统的生物群落。 大气中 CO2 的增加主要原因是化学燃料 的过度使用。故②③错误。 答案:B
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(1)从微观上看,过程③主要是在细胞内 中进行的。 (2)岩石圈中的碳以 形式贮存,故不直接参与碳循环。由图可知,碳 循环带有 的性质。 (3)碳从无机环境中进入生物群落的途径①是 ;②表 示 ;④表示 。 (4)参与过程④的生物新陈代谢类型 是 ;它们与同区域中的动、 植物共同构 成了 。 (5)太阳能照射到地球表面后,大部分被吸收并通过各种方式转化为热量散 失,如果大气层中的 CO2 增多,则产生 效应。 (6)若图甲中②的种群及相互间的关系如图乙,设 E 种群干物质中的能量为 5.8× 109 kJ;B 种群干物质中的能量为 1.3× 108 kJ;则 A 种群干物质中的能量 值至少是 kJ。 (7)碳循环的进行伴随着 ,但由于生物体不能利用在代谢中产生 的 ,因而能量流动具有 的特点。
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解析:③过程是呼吸作用,主要在线粒体中进行。在岩石圈中的碳以碳酸盐 形式贮存。 图中①是光合作用、 ②是捕食关系、 ④代表分解者的分解作用。 分解者的代谢类型为异养需氧型和异养厌氧型。大气层中的 CO2 增多,则 产生温室效应。E 种群的能量为 5.8× 109 kJ,传给 B 种群和 C 种群的能量之 和最少为 1/10,即 5.8× 108 kJ,B 种群的能量为 1.3× 108 kJ,C 种群得到的能量 最少为 4.5× 108 kJ,A 种群得到其中的 1/10,即 4.5× 107 kJ。能量流动是伴随 着物质循环而进行的,由于热能不断散失,导致能量流动具有单向流动、逐 级递减的特点。 答案:(1)线粒体 (2)碳酸盐 全球性 (3)光合作用 捕食 分解者的分解作用 (4)异养需氧型和异养厌氧型 生物群落 (5)温室 (6)4.5× 107 (7)能量流动 热能 单向流动、逐级递减
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(2)物质循环的特点。 ①全球性:生态系统的物质循环中所说的生态系统是指生物圈,其中的 物质循环具有全球性,因此又叫生物地球化学循环。 ②循环流动、 反复利用:与生态系统的能量流动中单向流动、 逐级递减 的特点不同,生态系统的物质循环中物质在无机环境与生物群落之间循环 流动,无机环境中的物质可以被生物群落反复利用。 2.碳循环
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三、与社会联系——温室效应
1.在自然生态系统中,植物通过光合作用从大气中摄取碳的速度,与通 过生物的呼吸作用和分解作用把碳释放到大气中的速度大致相同。 2.温室效应形成的主要原因是大量化学燃料的燃烧,使碳元素在短时 间内释放出来,打破了生物圈中碳循环的平衡,使大气中 CO2 含量迅速增加。
实验现 象
在相同时间内 实验组落叶腐 烂程度小于对 照组
B
结论分 析
微生物对落叶 有分解作用
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
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●设计体验● 某同学ห้องสมุดไป่ตู้成了土壤微生物的分解作用的对照实验,对照组应是( A.土壤不做处理,自然状态 B.土壤做高温灭菌处理 C.排除土壤微生物的作用 D.尽可能避免土壤理化性质的改变 解析:在实验设计中,自然状态下的一般为对照组(空白对照)。 答案:A )
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解析:丁为无机环境,甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者。d 过程为呼 吸作用,b 过程为光合作用。 甲为生产者,生产者在食物链中所含有机物中的 能量最多,在食物链中占有的碳元素最多。 碳元素在生物群落内部主要以有 机物的形式进行传递,在无机环境与生物群落间主要以二氧化碳的形式进 行传递;碳元素可以在生态系统中反复利用。 答案:A
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一、物质循环概念
在生态系统中,组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等化学元素,不断地 进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,这个 过程叫生态系统的物质循环。
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典型方法
根据箭头的方向和数量判断碳循环示意图中各组成成分的名称。①首 先判断双箭头的两端是生产者和大气中的 CO2 库,除双箭头外生产者(A)只 有出发箭头,大气(B)只有接受箭头。 ②除大气(B)外,其余各成分都指向的为 分解者(D),分解者则只指向大气(B),其余成分为消费者(C)。
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四、能量流动和物质循环的关系
1.区别:物质循环的特点不同于能量流动,无机环境中的物质可以被生 物群落反复利用,而能量流动是单向的、逐级递减的,是不循环的。 2.联系:能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者同时进行,彼 此不可分割。能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解 等过程。物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力, 使物质不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
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二、实例——碳循环
1.存在形式:碳在自然界中的存在形式:CO2 和碳酸盐。 2.循环形式:碳在生物群落和无机环境之间主要是以 CO2 的形式循环。 3.生态系统中,能量流动与物质循环的渠道是相同的,即食物链和食物 网。 4.物质循环的特点:循环流动和具有全球性。 轻松判断氮循环、硫循环具有何种特点? 提示:循环流动和全球性。
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3.如下图所示,根据图甲的碳循环示意图回答问题。
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第3 节 生 态系统的 物质循环
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情境导入 减少碳排放并消除温室效 应离不开世界各国的共同努力 与合作。 你能从碳循环特点的角 度分析这一做法的依据吗?碳循 环在内的物质循环到底是怎样 进行的?有何特点?
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探究点碳循环
●问题导引● 观察教材 P101 图 5—11,思考:发生在无机环境和生物群落之间的碳循 环具有何特点? 提示:循环流动、具有全球性。 ●名师精讲● 1.正确理解物质循环 (1)对物质循环的理解。 ①物质循环中所指的“物质”:组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元 素,不是单质也不是化合物。 ②物质循环过程:无机环境 生物群落,其伴随着复杂的物质变化和 能量变化。 ③概念中所说的“生态系统”:指的是地球上最大的生态系统——生物 圈。
特别提醒碳元素在生物群落和无机环境之间的转移具有
循环性,但在生物群落内部的转移具有单向性。
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3.能量流动和物质循环的关系
能量流动 内容和 主要 形式 特点 范围 联系 能量、以有机物的形式流动 物质循环 元素、以无机物的形式流动
课程目标 1.说明物质循环的概念和特点。 2.以碳循环为例,分析生态系统中物质循环 的过程。 3.说明能量流动和物质循环的关系。 4.尝试探究土壤微生物的分解作用。 5.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
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1.下图表示某生态系统中 4 种成分之间的关系。下列相关叙述中,正确的是 ( )
A.1 和 2 包含着所有种群构成的群落 B.3 代表的是自养生物 C.①代表光合作用,②代表呼吸作用 D.4 中包含了大气中的 CO2 库 解析:据图可知:1 是生产者,可代表自养生物,4 是无机环境,包含了大气中的 CO2 库,3 是分解者,是异养生物,2 是消费者。 答案:D
能量流动 物质循环 单向传递、逐级递减 反复利用、循环流动 生态系统的各营养级 生物圈 ①在生物群落中的流动渠道都是食物链(网); ②两者同时进行,彼此相互依存、不可分割; ③物质是能量的载体,能量是物质循环的动力
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探究土壤微生物的分解作用
●实验指导●
案例 1 微生物能分解落叶使之腐 烂 案例 1 对土壤高温处理 对土壤不做任何处理 土壤中是否含微生物 案例 2 微生物能分解淀粉 案例 2 A 杯中加入 30 mL 土壤浸出液 B 杯中加入 30 mL 蒸馏水 是否含有分解淀粉的微生 物
①大气中的碳元素进入生物群落的途径主要是光合作用,也可通过化 能合成作用。
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②碳元素由生物群落回到无机环境的途径主要是呼吸作用。 ③大气中 CO2 的来源有三个:一是分解者的分解作用;二是动植物的呼 吸作用;三是化学燃料的燃烧。 ④碳元素在生物群落中的传递的渠道是食物链和食物网,传递形式为 有机物。 注意:碳循环的过程可简单归纳为 无机环境 (CO2) (含碳有机物) 生物群落
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【例题】下图为碳元素在生态系统中循环的模式图,图中甲、乙、丙表 示生态系统的生物成分,箭头表示生理过程。
下列相关叙述,不正确的是( ) A.d 过程代表光合作用,b 过程代表呼吸作用 B.甲所示的营养级在食物链中占有的碳元素最多 C.碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式传递 D.碳元素可在无机环境和生物群落之间反复利用
实验假设
实 验 设 计
实验组 对照组 自变量
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续表
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案例 1
案例 2 A A1(加入 碘液) A2(加入 斐林试剂) B1(加入 碘液) B2(加入 斐林试剂) 不变蓝 产生砖红 色沉淀 变蓝 无砖红 色沉淀