必修三第五章第三节 生态系统的物质循环
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人教版必修三第五章第三节生态系统的物质循环(共35张PPT)
水循环
氮循环
大气中的N2
尿素及动 植物遗体 土壤中的微生物
NO3-
NO3-
氮素化肥
NH3
硫循环
练习 在农田中大量使用DDT杀虫剂为什 么会殃及南极的企鹅?
__________________________________
生物界与非生物界具有差异性
讨论：为什么维持生态 系统所需的大量物质， 例如氧、水、氮、碳和 许多其他物质，亿万年 来却没有被生命活动所 消耗完？
什么是生态系统的物质循环？
是指组成生物体的C、H、O、N、 P、S等基本元素在生态系统的生物群落 与无机环境之间反复循环运动叫生态系 统的物质循环。
A.10克 C.1000克
B.100克 D.10000克
1、肉食动物不可能是一条食物链中的第几 营养级（ B ） A．第五 B．第二 C．第三 D．第四
2、对水稻→鼠→蛇→鹰这条食物链的错误 描述是（ D ） A.水稻是生产者 B.鼠是初级消费者 C.蛇是次级消费者 D.鹰属于第三营养级
下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。
呼吸作用 而B又通过C____ _____被消耗。
几种元素在地壳中和细胞中含量的比较表
元素
地壳
48.6% 0.09% 4.75% 0.76% 0.03%
细胞
65% 18% 0.01% 10% 3%
O C Fe H N
组成细胞的元素在地壳中都含有，说明：
生物界与非生物界具有统一性 _________________________________ 细胞中元素与地壳的含量有很大差别，说明：
生态系统所指 生物圈 物质所指 组成生物体的基本元素
循环所指 在无机环境与生物群落间反复利用，循环流动
高中生物必修3讲义：第5章 第3节 生态系统的物质循环 含解析
第3节生态系统的物质循环[学习目标] 1.举例说明生态系统的物质循环的过程及其特点。
2.理解生态系统的碳循环。
3.理解生态系统的物质循环和能量流动的关系。
知识点一碳循环知识梳理1.物质循环(1)物质循环的概念：组成生物体的□01C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从□02无机环境到□03生物群落，又从□04生物群落到□05无机环境的循环过程。
(2)物质循环的范围：□06生物圈。
(3)渠道：□07食物链和食物网。
(4)特点①□08全球性——因此物质循环又称为生物地球化学循环。
②□09循环性——物质可被生物群落反复利用。
2．碳循环(1)碳循环的存在形式①在无机环境中：主要以□14CO2和碳酸盐的形式存在。
②在生物群落内部：以□15含碳有机物的形式传递。
③在生物群落和无机环境之间：以□16CO 2的形式循环。
(2)碳出入生物群落的途径①碳进入生物群落的途径生产者的□17光合作用或化能合成作用。
②碳返回无机环境的途径⎩⎪⎨⎪⎧ 生产者、消费者的□18呼吸作用分解者的□19分解作用化石燃料的□20燃烧3．碳循环的失衡——温室效应(1)产生原因⎩⎨⎧ ①化石燃料的大量燃烧，产生大量CO 2②植被破坏，降低了对大气中CO 2的调节能力(2)危害：气温升高加快□21极地和高山冰川的融化，导致□22海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
[问题思考] 1.生态系统的物质循环中所说的“生态系统”可以是一个草原生态系统或森林生态系统吗？提示：不可以。
“生态系统”是指最大生态系统——生物圈。
2．生态系统的物质循环中所说的“物质”可以是化合物吗？与自然界的碳循环关系最密切的细胞器是什么？提示：不可以。
“物质”是指化学元素。
线粒体和叶绿体。
典题分析题型一 物质循环过程相关图解中各成分的判断[例1] 如图表示某生态系统的碳循环过程中4种成分之间的关系。
以下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代表的一定是原核生物C．①代表光合作用，②代表呼吸作用D．4可以表示大气中的CO2库[解题分析]据图分析，1是生产者，2是消费者，3是分解者，4是非生物的物质和能量，而群落是指一定区域内的全部生物，A错误；3是分解者，主要指腐生的细菌和真菌，另外也包括一些动物，如蚯蚓，真菌、动物不是原核生物，B 错误；①代表1被2捕食，②代表2进行呼吸作用向大气中释放CO2，C错误；生态系统中，通过生物的呼吸作用向大气中释放CO2，同时又通过光合作用将CO2转化成有机物进入生物群落，所以4可以表示大气中的CO2库，D正确。
人教生物必修3第5章第3节 生态系统的物质循环
环。
7
生态系统的物质循环的概念
这里的物质是指？ 这里的生态系统是指？ 在哪两者之间循环？
光合作用、化能合 成作用 无机环境 （CO2） 动物、植物、微生物 呼吸作用
生物群落（有机 物）
特点：全球性、循环性
8
碳循环模式图中生态系统成分的判断
如图是生态系统中碳循环示意图，“→”表示碳的
流动方向，其中代表生产者的是
第五章 生态系统及其稳定性
1
第3节生态系统的物质循环
教学目标
1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。 2.尝试探究土壤微生物的分解作用。 3.说明能量流动和物质循环的关系。 4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
教学重点 分析生态系统中的物质循环。
教学难点 说明能量流动和物质循环的关系。
教学课时 2课时
，代表分解
者的是
。
9
• 合作探究2: 同碳元素一样，氮元素在无机环境和生
物群落之间也是不断循环的。为什么还要 往农田中不断的施加氮肥呢？
农田是人工生态系统，是以提高农作物的产 量和效益，使能量更多地流向人类，满足人类的 需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以 使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态 系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所 以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
2
【第1课时】
合作探究1： 碳的循环过程
碳元素约占生物体干重的49％， 碳是有机化合物的“骨架”，没有碳 就没有生命。
3
碳的循环过程图解
4
1、碳在自然界以什么形式存在？
单质（金刚石、石墨）与化合物（有机物和无机物）
2、碳在生物群落中以什么形式存在？ 有机物
3、碳在无机环境与生物群落之间以什么形式 循环？ CO2
人教版生物必修3第5章第3节 生态系统的物质循环
能量流动 形式 主要以有机物的形式
特点 单向流动逐级递减
物质循环 因不同元素而异，如碳以CO2形 式循环
反复循环维持生态平衡
范围 生态系统的各营养级
具全球生物圈，具全球性
联系 同时进行，相互依存，不可分割 ①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解 ②物质是能量沿着食物链（网）流动的载体 ③能量是物质在生态系统中的循环往复的动力
3、碳在生物体内以 （ 含碳有机物）形式存在。
碳循环的图解
1、特点：
1、碳循环的形式： CO2 2、碳在自然界中的存在形式： CO2和碳酸盐 3、碳在生物体内的存在形式： 含碳有机物 4、碳进入生物体的途径： 绿色植物的光合作用 5、碳在生物体之间传递途径：食物链、食物网
6、碳进入大气的途径： ①生物的呼吸作用 ②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧
物质循环的特点
➢ 生物圈是地球上最大的生态系统，其中的物质循环带有 全球性，这种物质循环又叫生物地球化学循环。
➢ 生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消失， 生物可反复利用。
如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态系统 的碳循环及生态环境有何影响？
破坏碳循环的平衡 大气中CO2含量增加
温室效应
分析结果，得出结论：
碘液检测 斐林试剂检测
实验证明：
土壤中的微生物 能分解淀粉
A1、A2取自加入土壤浸出液的一组 B1、B2取自加入蒸馏水的一组
碳循环
1、碳在无机环境中主要以 （ CO2 ）和（ 碳酸盐 ）形 式存在。
2、碳通过（光合作用）和 （化能合成作用）两种代谢反 应从无机环境进入生物群落。
课后反馈
在农田中大量使用DDT杀虫剂为什么会 殃及南极的企鹅?
人教生物必修3第5章第3节 生态系统的物质循环
错误的是（ c ）
A.所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、 P、S等化学元素
B.所说的生态系统是指生物圈 C.物质在循环过程中不断减少的 D.所说的循环是指物质在生物与无机环境之
间反复出现、循环利用
2、生物地化循环是指：组成生物的基本元素( D)
A．在陆地生态系统中的物质循环和能量流动的复杂过程 B．在能量流经生态系统各营养级时逐级递减的全过程 C．在组成生态系统的生物群落生物体内的反复循环运动 D．在生物圈的生物群落与无机环境之间的反复循环运动
大气中CO2含 量增加
温室效应
思考
（1）温室效应有哪些危害？
会导致气温升高，加快冰川的融化，导致海平面 上升，进而对陆地生态系统和人类的生存构成威 胁。
（2）应如何减缓温室效应?
①减少化石燃料的燃烧②大力植树造林③开发新能源
冰川 融化
热带风暴
土地干旱
•
措施 •
增加植被 ❖植树造林、封山育林、退耕还林、
温故而知新
1、能量流动的起点是什么？
2、流经生态系统的总能量是什么？
3、生物圈作为最大的生态系统它的能 量从哪来？物质从哪来？
第3节生态系统的物质循环
教学目标
• 1. 物质循环的概念 • 2.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循
环，关注碳循环平衡失调与温室效应的关 系 • 3.说明能量流动和物质循环的关系
内也发现了DDT，这种现象说明ห้องสมุดไป่ตู้（ B ） A、DDT是挥发性物质 B、DDT已加入了全球性的物质地化循环 C、考察队将DDT带到了南极 D、南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食
二、物质循环和能量流动的关系（区别和联系）
呼吸
呼吸
能
A.所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、 P、S等化学元素
B.所说的生态系统是指生物圈 C.物质在循环过程中不断减少的 D.所说的循环是指物质在生物与无机环境之
间反复出现、循环利用
2、生物地化循环是指：组成生物的基本元素( D)
A．在陆地生态系统中的物质循环和能量流动的复杂过程 B．在能量流经生态系统各营养级时逐级递减的全过程 C．在组成生态系统的生物群落生物体内的反复循环运动 D．在生物圈的生物群落与无机环境之间的反复循环运动
大气中CO2含 量增加
温室效应
思考
（1）温室效应有哪些危害？
会导致气温升高，加快冰川的融化，导致海平面 上升，进而对陆地生态系统和人类的生存构成威 胁。
（2）应如何减缓温室效应?
①减少化石燃料的燃烧②大力植树造林③开发新能源
冰川 融化
热带风暴
土地干旱
•
措施 •
增加植被 ❖植树造林、封山育林、退耕还林、
温故而知新
1、能量流动的起点是什么？
2、流经生态系统的总能量是什么？
3、生物圈作为最大的生态系统它的能 量从哪来？物质从哪来？
第3节生态系统的物质循环
教学目标
• 1. 物质循环的概念 • 2.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循
环，关注碳循环平衡失调与温室效应的关 系 • 3.说明能量流动和物质循环的关系
内也发现了DDT，这种现象说明ห้องสมุดไป่ตู้（ B ） A、DDT是挥发性物质 B、DDT已加入了全球性的物质地化循环 C、考察队将DDT带到了南极 D、南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食
二、物质循环和能量流动的关系（区别和联系）
呼吸
呼吸
能
人教版高中生物必修三第五章第三节生态系统的物质循环
燃
用
烧
消费者（有机物）
2021/6/7
分解者
煤、石油 4
施用农药DDT 的地区，虽然只占陆地面积 的一小部分，可是在远离施药地区的南极动 物企鹅体内也发现了DDT，南极动物体内为
何2会021/6出/7 现DDT？此现象说明了什么？全球性5
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6
碳的循环过程
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7
碳的循环形式：碳在无机环境与生物群
A、光合作用
B、呼吸作用
C、蒸腾作用
D、微生物分解作用
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2、水循环：
水是组成生物体的重要成分，约占体 重的60％～95％，体内进行一切生化反应 都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、 植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。
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3、氮循环：
氮是组成蛋白质和核酸的主要成 分。氮占大气成分的79％，必须经过 生物固氮作用、硝化作用、反硝化作 用等才能在生物群落与无机环境间反 复循环。
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2021/6/7
14
二．物质循环的概念：
组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等基本 元素，在生物群落 和 无机环境之间往返循 环利用的过程，又称为生物地球化学循环。
无 机 环 境
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生物 群落
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抓住要点:
1、这里的“物质”指的是 2、这里的“循环”是指在
返出现？ 3、循环的范围是？ 4、物质循环具有什么特点？
落间是以CO2的形式进行循环的。大气中 的CO2进入生物群落，主要依赖于绿色植 物的光合作用，使CO2中的“C”变成为有 机物中的“C”，再通过食物链进入动物
人教生物必修3第5章第3节 生态系统的物质循环
思考与讨论：
1、碳在自然界以什么形式存在？
单质与化合物（有机物与无机物）
材料一：碳在地壳中的含量为0.027％，在自然界中分布 很广。单质状态的碳有三种，它们是金刚石、石墨和C60 。 以化合物形式存在的碳有煤、石油、天然气、动植物体、 石灰石、白云石、二氧化碳等。
•材料二：自然界中碳元素以多种形式存在着，包括周转 极快的大气中的CO2、溶于水中CO2(H2CO3、HCO3-和CO32-） 和有机物（死或活的生物）中的碳，此外，还有储量极大 、很少参与周转的岩石（石灰石、大理石）和化石燃料（ 煤、石油、天然气等）中的碳。
生物圈
联系
物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网） 流动
能量作为物质循环的动力，使物质能够不断地在 生物群落和无机环境之间循环往返
下图是一幅世界环境日主题的宣传画
温室效应的控制不只是某一个国家的事情， 为此1997年12月11日联合国在日本东京就有 关温室气体的排放签署了《京都议定书》，
这基于物质循环具有_______全__球的性特点。
如何应对“温室效应” ？
1、减少化石燃料的燃烧 2、开发新能源（核能、太阳能、风能等）
3、大力植树造林
三、物质循环与能量流动的关系
太阳辐射
生产者
无机环境
分解者
消费者
项目 能量流动 形式 有机物（化学能） 特点 单向流动、逐级递减
物质循环（碳循环） 无机物（CO2） 全球性、反复循环
范围 生态系统的各营养级
第3节 生态系统的物质循环
第3节 生态系统的物质循环
巢湖四中 谢小庆 问题探讨：
为什么维持生态系统 所需大量物质，例如 氧、水、氮、碳和许 多其他物质，亿万年 来却没有被生命活动 所消耗完？
1、碳在自然界以什么形式存在？
单质与化合物（有机物与无机物）
材料一：碳在地壳中的含量为0.027％，在自然界中分布 很广。单质状态的碳有三种，它们是金刚石、石墨和C60 。 以化合物形式存在的碳有煤、石油、天然气、动植物体、 石灰石、白云石、二氧化碳等。
•材料二：自然界中碳元素以多种形式存在着，包括周转 极快的大气中的CO2、溶于水中CO2(H2CO3、HCO3-和CO32-） 和有机物（死或活的生物）中的碳，此外，还有储量极大 、很少参与周转的岩石（石灰石、大理石）和化石燃料（ 煤、石油、天然气等）中的碳。
生物圈
联系
物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网） 流动
能量作为物质循环的动力，使物质能够不断地在 生物群落和无机环境之间循环往返
下图是一幅世界环境日主题的宣传画
温室效应的控制不只是某一个国家的事情， 为此1997年12月11日联合国在日本东京就有 关温室气体的排放签署了《京都议定书》，
这基于物质循环具有_______全__球的性特点。
如何应对“温室效应” ？
1、减少化石燃料的燃烧 2、开发新能源（核能、太阳能、风能等）
3、大力植树造林
三、物质循环与能量流动的关系
太阳辐射
生产者
无机环境
分解者
消费者
项目 能量流动 形式 有机物（化学能） 特点 单向流动、逐级递减
物质循环（碳循环） 无机物（CO2） 全球性、反复循环
范围 生态系统的各营养级
第3节 生态系统的物质循环
第3节 生态系统的物质循环
巢湖四中 谢小庆 问题探讨：
为什么维持生态系统 所需大量物质，例如 氧、水、氮、碳和许 多其他物质，亿万年 来却没有被生命活动 所消耗完？
人教版高中生物必修三第五章第三节—5.3生态系统的物质循环(共16张PPT)
(经典题)如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
叙述中，不正确的是
A
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
下面图1为碳循环示意图，图2为某一食物网 示意图，请据图回答问题：
（1）通过过程①，碳由无机环境中___C__O_2_____转 变成绿色植物（如玉米）中的__含__碳__有__机___物_。
（2）图1过程②越复杂，则该生态系统的抵抗力稳定
性越__高___。设过程②代表的生物之间有如图2所
示的关系，若E种群的能量为5.8×109 kJ，B种群 的能量为1.3×108 kJ，D种群的能量为1.5×108 kJ，能量传递效率为10%，则A种群的能量是
碳循环的平衡，形成温室
效应。
C. 在群落的各营养级之间循环往复
D. 在群落与无机环境之间循环往复
C）
练习
4、下图是自然界碳循环的简图，图中的甲、乙、丙各代表（ ）
A.甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者
A
B.甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者
C.甲为分解者，乙为生产者，丙为消费者
D.甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者
名师点睛
（1）写出图中包含的一条
食物链： B→C→D （
用字母和箭头表示）。 （2）分析A→B和B→C过程
中碳流动形式的不同点
A→B是以二氧化碳的形式； B→C是以含碳有机物的形式
（3）在自然生态系统的 碳循环过程中，植物通
过 光合作用 从大气
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建立一个碳循环简图
生产者
大气中的CO 大气中的CO
2
消费者
分解者
思考题： 思考题： 大量砍伐森林， 大量砍伐森林，大量燃烧化石燃料 对碳循环造成什么影响 造成什么影响？ 会对碳循环造成什么影响？
4.温室效应 4.温室效应
温室效应的影响有哪些？ 温室效应的影响有哪些？
冰川融化，海平面上升， 冰川融化，海平面上升， 沿海城市被淹， 沿海城市被淹，气候变化频繁等
美国研究人员表示， 美国研究人员表示，在全球大部分国 研究人员表示 家禁用杀虫剂DDT数十年后， DDT数十年后 家禁用杀虫剂DDT数十年后，南极阿德利 企鹅体内仍检测出这种有毒物质， 企鹅体内仍检测出这种有毒物质，且含量 多年来始终不降。他们认为， 多年来始终不降。他们认为，这是因为 DDT被 储存”在冰川中， DDT被“储存”在冰川中，持续影响南极 生态环境。 生态环境。
没有人在南极使用 DDT，为什么南极 的企鹅体内会含有 这种有毒物质呢？
第五章 生态系统及其稳定性
第三节 生态系统的物质循环 生态系统的物质循环
一、生态系统的物质循环
1、概念Байду номын сангаас、
在生态系统中，组成生物体的C 在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、 等元素不断进行着从无机环境到生物群落， S等元素不断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。 从生物群落到无机环境的循环过程。
能量流动和物质循环的关系
大气中的CO2 大气中的 大 气 中 CO2 呼吸 光合作用 能量 生产者 呼吸 初级消费者 遗 体 能量 热能 呼吸作用
含C有机物 有机物 太阳能 ①同时进行、相互依存、不可分割 同时进行、相互依存、 ②物质是能量流动的载体 大气中的CO2 大气中的 ③能量是物质循环的动力
如何缓解温室效应？ 如何缓解温室效应？
减少CO 排放量：节约能源，使用清洁能源， ※减少CO2排放量：节约能源，使用清洁能源， 减少化石燃料 化石燃料燃烧等 减少化石燃料燃烧等 增加CO 吸收量：保护植被，植树造林， ※增加CO2吸收量：保护植被，植树造林， 增强光合作用固定CO 增强光合作用固定CO2量等
生态系统： 生态系统： 物 生物圈
质： 化学元素
循环发生在： 循环发生在： 生物群落和无机环境之间
2、物质循环的特点 、物质循环的特点
①全球性 ②往返循环
3、碳循环
1、 、 碳通过__________ _______________两种代谢反应从 __________和 化能合成作用 碳通过__________和_______________两种代谢反应从 光合作用 无机环境进入生物群落 生物群落。 无机环境进入生物群落。 2、碳在生物群落内部以_________形式传递，通过_________、 、碳在生物群落内部以_________形式传递，通过_________ _________形式传递 _________、 有机物 食物链 食物网 渠道进行传递 _________渠道进行传递。 _________渠道进行传递。 CO2 碳酸盐 3、碳在自然界中/无机环境的存在形式:______________ 碳在自然界中 无机环境的存在形式:_______ 存在形式:______________ 大气中二氧化碳的来源有三个： 4、大气中二氧化碳的来源有三个： ___________________________________________________ 分解者的分解作用 动植物的细胞呼吸 化石燃料的燃烧 CO2 碳在无机环境大气中主要以__________ __________形式存在 5、碳在无机环境大气中主要以__________形式存在 碳以________ ________形式从无机环境进入生物群落 碳以________形式从无机环境进入生物群落 CO2 6、碳在无机环境与生物群落之间主要是以_______的形式进 碳在无机环境与生物群落之间主要是以_______的形式进 无机环境与生物群落之间主要是以_______ CO2 行循环
联系
1. 二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。 二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。 2. 能量的固定、转移、储存、释放离不开物质的合成和 能量的固定、转移、储存、 分解，物质是能量沿食物链（ 流动的载体。 分解，物质是能量沿食物链（网）流动的载体。 3. 能量是物质在生态系统中反复循环的动力。 能量是物质在生态系统中反复循环的动力。 4. 生态系统中各种成分，正是由于物质循环和能量流动 生态系统中各种成分，正是由于物质循环和能量流动 才能紧密地联系在一起 形成一个统一的整体。 紧密地联系在一起， 才能紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。
次级消费者 含C有机物 有机物
分解者
呼吸
热能
二、能量流动与物质循环的关系
项目 形式 过程 范围 特点 能量流动 有机物 沿食物链（ 沿食物链（网） 单向流动 单向流动 生态系统各营养级 单向流动， 单向流动，逐级递减 物质循环 组成生物体的基本元素 在无机环境和生物群落间 在无机环境和生物群落间 反复循环 反复循环 生物圈 反复出现，循环流动， 反复出现，循环流动，全球性