最新高中生物 第5章 生态系统及其稳定性 第3节 生态系统的物质循环名师课件 新人教版必修3

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注:在A1、B1中加入碘液,在A2、B2中加入斐林试剂并加热。
答案
合作探究
1.碘液与斐林试剂的检测作用是不是一样? 答案 前者检测淀粉的分解是否彻底完成,后者检测淀粉的分解是否 发生。 2.探究实验中实验组、对照组如何确定? 答案 根据题意首先弄清实验研究的自变量是什么,然后找到接受自 变量处理的实验结果是未知的,为实验组;未接受自变量处理的实验 结果是已知的,为对照组。
(1)概念:组成生物体的 C、H、O、N、P、S等元素 ,都不断进行着从
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。
(2)特点
①全球性:物质循环的概念中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统,
而是指地球上最大的生态系统——生物圈,因此物质循环具有 全球性 的
特点。
②循环性:无机环境中的物质可以被生物群落反复利用,即生物群落和无
答案
3.如图为生态系统中能量流动和碳循环的关系图,据图回答
活学活用
下列问题:
(1)对物质循环起关键作用的生态
系统的成分是[ ] 和[ ]

(2)图中的①③⑤表示的生理过程
分别是:①
,③



(3)c生物处于第 营养级,若要使c增加200 kg,至少需要消耗a kg。
解析答案
一题多变
分析上题简图,不能得到的结论是( C ) A.物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动 B.能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环
答案
3.既然氮元素在生物群落和无机环境之间也是不断循环的,为什么还要 往农田中不断地施加氮肥? 答案 物质循环是指在生物圈范围内的物质是循环的。农田中不断有 粮食产出,基本元素不断地被输出,所以要不断地施加氮肥。 4.能量在沿食物链流动时逐级递减,环境中的一些有毒物质比如农药或 重金属盐是不是浓度也越来越低? 答案 伴随着物质循环过程,环境中的一些有毒物质会出现生物富集 现象,即沿着食物链,营养级越高,富集物浓度越高。
答案
合作探究
1.与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么? 答案 叶绿体、线粒体。 2.物质循环是在无机环境和生物群落之间进行的,碳循环中除了上述 之外还有哪个途径? 答案 化石燃料通过燃烧,由岩石圈的无机环境进入大气圈的无机 环境。
答案
1.判断正误
活学活用
(1)沼渣、沼液作为肥料还田,使物质能够循环利用。( √ )
往返 C.能量2、3、4、5的总和便是生产者所固定的太阳能总量 D.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
答案
返回
三、土壤微生物的分解作用
1.实验原理
知识梳理
(1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物,它们在生态系统
中的成分为 分解者 。
(2)分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物,其分解速度与环境 中的温度、水分等生态因子相关。
2.案例设计
案例1
案例2
实验假 土壤微生物能分解 土壤微生物能分
设 落叶使之腐烂
解淀粉 答案
A烧杯中加入30 mL土壤浸出液+
实 实验组
对土壤 高温 处理
淀粉糊

对土壤不做任何处理(自然 B烧杯中加入30 mL蒸馏水+与A等量
设 对照组
状态)
的淀粉糊

自变量 土壤中是__否__含__有__微__生__物__

②如果不支持所作的假设,则实验现象是

解析答案
一题多变
另一位同学要探究土壤微生物能否分解农药,并尽快得出实验结论,用 “敌草隆”(一种除草剂)进行实验:取等量砂土分装于相同的两个容器中, a组高压灭菌,b组不灭菌。下列有关事项的叙述中正确的是( A ) A.向a、b中喷入等量的“敌草隆”,再置于同一恒温箱中培养相同时间 B.检测“敌草隆”的消失情况,预计a的“敌草隆”全部消失,b的基本
是否加土壤浸出液
在相同时间内实验组落叶 实验现象
腐烂程度小于对照组
A1
不变蓝
A
A2 _产__生__砖__红__色__沉__淀__
B1
变蓝
B
B2 _不__产__生__砖__红__色__沉__淀__
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_
解析答案
3.某生物兴趣小组的同学为证明某细菌对树叶的分解作用,分别提 1 2 3 4 5
出三种实验方案。其共同之处是:将同一种树的落叶分成甲、乙两等份,实验过程
保持树叶湿润,其他实验条件和步骤如下表所示。哪种实验方案能达到目的( )
序号
实验处理


方案一
无菌条件
自然条件
方案二 先灭菌,再放于适宜条件下
特点
___________________
___________________
同时进行、固相定互、依储存存,不可分割:
合成和分解
①能量的
食物链、(转网移) 和释放,离不开物质的

联系
②物质是能量沿
流动的载体;动力
③能量是物质在生态系统中往复循环的_____
答案
合作探究
1.物质循环和能量流动的起点和终点是否相同? 答案 不同。能量流动的起点和终点分别是生产者固定的太阳能和以热 能的形式散失;而物质循环过程中物质是循环利用的,所以是没有起点 和终点的。 2.能量为什么不能随着物质循环而循环? 答案 能量流动的过程中,在呼吸作用中有一部分以热能的形式散失到 周围的环境中,不能再被任何生物所利用,所以能量不会随着物质循环 而循环。
答案
4.土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌, 活学活用 这些微生物的数量是极其繁多的。某同学要探究土壤微生物对淀粉是否有分 解作用,设计了以下实验。请你帮助完成有关问题。 (1)作出假设:土壤微生物对淀粉有分解作用。 (2)实验用具及药品:烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精灯、水、蒸馏水、 碘液、斐林试剂,淀粉糊等。 (3)实验步骤: ①将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有厚纱布的烧杯中,加水 搅拌,然后将纱布连同土壤一起取出。将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段 时间备用。
机环境之间的物质可以反复出现、循环利用,周而复始地进行循环,不会
消失。
答案
2.物质循环和能量流动的关系
项目
能量流动
物质循环
形式 光能→化学能→热能(一般形式)
以化学元素形式流动
过程
食物链(网)
沿
单向流动
各营养级
在 无机环境和生物群落 间往复循

全球性
范围
单生向态流系动统,_逐__级__递__减_
反复出_现__,__循__环流动
呼光 吸合 作作 用用
植物
CO2 动物
化石燃料
3.碳循环的分析
(1)碳存在形式无 生机 物环 群境 落: :
CO2和碳酸盐 含碳有机物
答案
(2)碳循环形式
项目 形式
进入生物
CO2
群落
光合_作__用_
化能合成作用
生物含碳群有落机内物 部 返回无CO机2 环境
生产者和消费者
__________
重难点击 1.生态系统的物质循环过程和特点。 2.物质循环与能量流动的关系。
课堂导入
方式一: 右图为美国耗资2亿美元建立的地球生物圈2号。它是透明的, 为什么呢?需要输入光能。 它又是封闭的,难道它不需要外界提供所需要的各种物质吗? 方式二: 20世纪50年代,人们曾经在农田中广泛使用DDT杀虫剂,并取得了较好的杀虫 效果,然而让人们意想不到的是,在远离施药地区的南极大陆的企鹅体内竟也发 现了DDT!DDT是如何进入南极企鹅体内的呢?生态系统的物质是否也能流动? 具有什么特点? 学完这节“生态系统的物质循环”后,我相信同学们就能解释这些问题了。
自然条件
方案三 A.方案一
先灭菌,再放于适宜条件下 B.方案二
先灭菌,然后接种某种细菌,最后 置于适宜条件下
C.方案三
D.三个方案都不能达到
解析答案
12345
4.在自然生态系统中,物质是能量流动的载体。下列叙述正确的是( A )
不变 C.只用砂土实验效果比用几种典型土壤混合后的好 D.再增加c组作为对照,不喷入“敌草隆”,其他处理与a、b组相同
答案
课堂小结
全球性 元素 全球范围
光合 化能合成 呼吸
有机物
答案
返回
对点训练
当堂检测 自查自纠
12345
1.从物质循环的角度看,人体内的碳元素究其根源来自( D )
A.燃料中的碳
答案
(4)写出图中的捕食链。 答案 A→B→C。 (5)图中碳元素以有机物形式进行传递的过程有哪些呢? 答案 ②③⑤⑥⑦。 (6)如果人们不按生态规律办事,乱砍滥伐森林或将化石燃料进行大量燃烧, 对大气中的气体X有何影响? 答案 二者都会打破碳循环平衡,前者使大气中CO2进入生物群落的过程 受阻,大气中CO2的含量就会明显增多。后者使CO2在很短时间内释放出来, 使大气中CO2的含量增高,进而导致温室效应。
②另取两只烧杯,编号A和B,

③在室温(20 ℃左右)下放置7 d,分别取A、B烧杯中的溶液20 mL,各放
入两支试管中,分别编号为A1、A2、B1、B2。
④在A1、B1试管中加入 ;在A2、B2试管中加入 ,并进行水浴
加热。
⑤观察试管中溶液的颜色变化,记录实验结果。
(4)实验现象:
①如果支持所作的假设,则实验现象是
解析答案
一题多变
(1)上题中的生物A的细胞中一定含有叶绿体吗? 答案 不一定,A为生产者,可能是绿色植物、蓝藻、光合细菌或硝化 细菌等可以进行光合作用或化能合成作用的生物,而只有绿色植物中含 有叶绿体。 (2)若适度松土可以促进图中的什么过程? 答案 适度松土可促进分解者的分解作用即过程⑧。 (3)若D中含有细胞核,则D中将含碳有机物转化为CO2的具体场所是什么? 答案 细胞质基质或线粒体基质。
的传递是双向的,其他成分间都是单向的。( √ )
答案
2.下图表示生物圈中碳循环的部分示意图。A、B、C、D构成生物群落, 箭头①~⑨表示循环过程。下列有关说法正确的是( )
A.大气中的气体X是指二氧化碳和一氧化碳 B.完成①过程的能量主要是由⑧过程提供的 C.D经⑤、⑥、⑦过程获得的能量占A、B、C总能量的10%~20% D.C处于第三营养级
食物链或食物网

____
分解作用
方式ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
________ 和
_____________
通过
_的呼吸作用
_____________ ②分解者的 答案
4.温室效应 (1)形成原因:化石燃料短时间内燃烧使大气中CO2含量 迅速增加 ,打破 了 碳循环 的平衡。 (2)危害:加快冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生 物的生存构成威胁。
第5章 生态系统及其稳定性
第3节 生态系统的物质循环
目标导读 1.结合教材P101图5-11和温室效应示意图,分析生态系统物质循环的 特点,并说明碳循环失调与温室效应的关系。 2.结合教材P102~103内容,设计实验探究“土壤微生物的分解作用”。 3.尝试建立概念图,说明物质循环与能量流动的关系。
内容索引
一、碳循环
二、物质循环及与能量流动的关系
三、土壤微生物的分解作用
对点训练
当堂检测 自查自纠
一、碳循环
1.物质循环的概念及特点
项目
概 物质
全球性
念 范循围环性 具有
特 ______
知识梳理
内容
C、H、O、N、P、S
无机组环成境 生生物物体群落的
等元素

之间
生物地球化学循环
答案
2.物质循环的实例—碳循环过程
答案
方法链接
碳循环中各成分的确定方法 图中①与④之间为双箭头,故一个为生产者,另一个为大气中的CO2库; 又因为其他各个成分都有箭头指向④,所以④为大气中的CO2库、①为 生产者。其他生物部分的箭头都指向③,所以③是分解者,剩余的② 为消费者。
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二、物质循环及与能量流动的关系
1.物质循环
知识梳理
(2)参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。( × )
(3)碳循环在生物群落内部以CO2形式进行。( × ) (4)化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。( √ )
(5)物质循环中所说的“生态系统”是指一般的生态系统。( × )
(6)碳元素在无机环境与生物群落之间传递时,只有生产者与无机环境之间
B.所食动物体内的碳
C.食物中的碳
D.大气中的二氧化碳
解析 人类直接或间接以生产者为食,都是来自生产者,生产者固定
的CO2来自大气。
解析答案
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2.关于生态系统的物质循环的叙述,不正确的是( D ) A.所说的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素 B.所说的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈 C.所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间反复出现、循环流动 D.物质在循环过程中不断递减 解析 物质循环的实质为元素在生物圈这个最大的生态系统中往复出现、 循环利用,在这个过程中物质是守恒的。
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