(高考生物)生物圈内的物质循环
生物圈中的物质循环例题和知识点总结
生物圈中的物质循环例题和知识点总结在我们生活的地球这个巨大的生物圈中,物质始终在不停地循环着。
物质循环对于维持生态系统的平衡和稳定起着至关重要的作用。
下面,让我们通过一些例题来深入理解生物圈中的物质循环,并对相关知识点进行总结。
一、碳循环碳是生命的基础元素之一,在生物圈中有着重要的循环过程。
例题:在一个草原生态系统中,植物通过光合作用固定了 100 单位的碳。
其中,30 单位的碳被草食动物吃掉,草食动物呼吸作用消耗了10 单位的碳,其余 20 单位的碳用于生长和繁殖。
肉食动物吃掉了 10单位的草食动物,肉食动物呼吸作用消耗了 5 单位的碳。
那么,这个生态系统中碳的输入和输出分别是多少?解析:碳的输入主要来自植物的光合作用,即 100 单位。
碳的输出包括植物、草食动物和肉食动物的呼吸作用,总共是 10 + 5 +植物呼吸作用消耗的碳(假设为 20 单位)= 35 单位。
知识点总结:1、碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环。
2、碳进入生物群落的途径是植物的光合作用。
3、碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递。
4、碳从生物群落回到无机环境的途径有呼吸作用、分解作用和燃烧等。
二、氮循环氮是蛋白质和核酸等重要生物分子的组成成分。
例题:一块农田中,农民施加了 50 千克的氮肥。
经过一个生长季后,农作物吸收了 20 千克的氮,土壤微生物分解作用释放了 10 千克的氮,通过雨水冲刷流失了 5 千克的氮。
那么,这块农田中氮的储量发生了怎样的变化?解析:初始施加了 50 千克的氮肥,农作物吸收了 20 千克,微生物分解释放了 10 千克,雨水冲刷流失了 5 千克,所以氮的储量减少了 50 20 10 5 = 15 千克。
知识点总结:1、氮循环包括固氮作用、氨化作用、硝化作用和反硝化作用等过程。
2、固氮作用将大气中的氮气转化为氨或硝酸盐,可分为生物固氮和工业固氮。
3、氨化作用将有机氮转化为氨。
4、硝化作用将氨转化为硝酸盐。
2023届高三生物一轮复习课件: 生态系统的物质循环、信息传递
以传递信息的
,如植物的生物碱、有机酸,动物的
等。化学物质
性外激素
驱蚊草
蝗虫
黄鼠狼
水葫芦根部的分泌 物可以明显地抑制
藻类的生长
二、生态系统的信息传递
(23、)行信为息信的息种:类生态系统中以生物的
等行为特征
传递的信息。对于同种或异种生物能表够现传和递动某作种信息,如孔雀开
屏、
。
蜜蜂跳舞
蜜蜂跳舞
孔雀开屏
(3) 若 将 本 题 图 修 改 为 该 生 态 系 统 的 能 量 流 动 示 意 图 , 可 将 D 的 含 义 改 为 ___非_生__物__环_境_____ , 其 他 字 母 及 文 字 代 表 的 含 义 不 变 , 还 需 要 修 改 之 处 有 : 增 加 “ 光 →A”、取消“→E→D”、 ___取__消__“__D__→__A_”____。
第三单元 生态系统
01
(一)物质循环的概念和特点
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、范围: 生物圈(全球)
3、特点: 全球性 因此又称为生物地球化学循环
循环性 4、物质循环的主渠道:_食__物___链__和__食__物__网____。
值,单位是 J·hm-2·a-1)
青蛙摄入的能量
青蛙同化的能量 青蛙粪便中的能量
青蛙呼吸作用散失 C
的能量
1.05×109
7.95×108
2.55×108
m
3.55×108
分析可知,卷叶螟到青蛙的能量传递效率为_____1_1._36_______%(小数点后保留两位 小数),青蛙粪便中的能量属于__第__二__
2024年高考生物生态与环境真题深度解读
2024年高考生物生态与环境真题深度解读生物生态与环境是高考生物科目中的重要内容之一,也是考生备考中比较关注的部分。
本文将对2024年高考生物生态与环境真题进行深度解读,以帮助考生更好地理解和掌握相关知识。
1. 植物群落的结构和动态变化植物群落是由多种不同物种的植物组成的生态系统,其结构和动态变化对于生态平衡的维持具有重要意义。
2024年高考生物真题中可能涉及到的问题包括:植物群落的分类、种群密度和种群分布的变化、竞争与合作关系等。
考生需要了解各种植物群落的特点以及相互之间的影响关系。
2. 生物圈的能量流动和物质循环生物圈是地球上所有生物和非生物要素的总和,其中能量的流动和物质的循环是维持生态平衡的重要过程。
在2024年高考生物真题中,可能会涉及到生物圈中不同组分之间的能量转换和物质循环路径,例如光合作用、呼吸作用、食物链和食物网等。
考生需要深入理解这些过程的原理和相关概念,以便正确回答相关试题。
3. 生物多样性和生态系统的保护生物多样性是指地球上各种生物的种类、数量和分布的多样性。
生态系统的保护是维持生物多样性和生态平衡的重要手段。
在2024年高考生物真题中,可能会涉及到生物多样性的保护策略、生态系统遭受到的威胁以及对策等内容。
考生需要了解环境保护的重要性,以及相关的法律和政策。
4. 环境污染与生态修复环境污染对生态环境和人类健康造成严重威胁,因此生态修复是解决环境问题的重要手段。
在2024年高考生物真题中,可能会涉及到不同类型的环境污染、污染的危害,以及相应的生态修复方法和技术等。
考生需要了解不同种类的环境污染物对环境的影响,以及如何进行生态修复和环境保护。
5. 全球变化与生态适应全球变化包括气候变化、生物多样性减少和土地利用变化等因素,对生态系统和生物种群造成了重大影响。
在2024年高考生物真题中,可能会涉及到全球变化对生态系统的影响和种群的适应机制等内容。
考生需要了解全球变化的原因和影响,以及生物的适应机制和调节策略。
备战2025年高考-生物考点教案讲义:生态系统的物质循环
生态系统的物质循环(含答案解析)高考频度:★★★☆☆难易程度:★★★☆☆1.物质循环(1)概念:组成生物体的各种元素在无机环境与生物群落间不断循环的过程。
(2)特点:全球性、反复利用、循环流动。
(3)与能量流动的关系:二者同时进行,相互依存,不可分割。
(4)意义:通过能量流动和物质循环,使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起,形成一个统一的整体。
2.碳循环(1)碳在无机环境中的存在形式:CO2和碳酸盐。
(2)碳在生物群落中的存在形式:含碳有机物。
(3)循环过程:碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的;从生物群落到无机环境则是通过呼吸作用和微生物的分解作用实现的。
3.温室效应(1)形成原因:大量化石燃料的燃烧,大气中的CO2含量迅速增加,打破了生物圈中碳循环的平衡。
(2)影响:导致气温升高,加快极地和高山冰川的融化,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。
考向一碳循环的过程及特点分析1.如图为部分碳循环示意图,其中I、II、III、IV、V代表不同生物类群,①②代表相关的生理过程,相关叙述不正确...的是A.图中I、II、III、IV、V共同构成生物群落B.该生态系统通过捕食关系构成的联系是I→II→III→IVC.经过②过程释放的能量会重新经过①过程进入生物群落D.碳元素在I、II、III、IV、V之间以含碳有机物的形式传递【参考答案】C【试题解析】分析题图:I是生产者,II是初级消费者,III是次级消费者,IV是三级消费者,V 是分解者,①是光合作用,②是各生物的呼吸作用。
由上分析可知,图中I是生产者,II、III、IV是消费者,V是分解者,共同构成生物群落,A正确;分解者不参与构成捕食链,该生态系统构成的捕食关系是I→II→III→IV,B正确;能量是单向流动的,不能循环重复利用,C错误;碳元素在生物群落之间以含碳有机物的形式传递,D正确。
故选C。
技法提炼对物质循环过程相关图解的识别(1)物质循环过程示意图(2)将上图换成字母,如下面三种变式图,据图判断A、B、C、D各代表哪种成分。
高中生物:生态系统的物质循环知识点
高中生物:生态系统的物质循环知识点知识点1 物质循环1、概念物质:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素两个支点:无机环境和生物群落范围:生物圈2.特点:全球性、反复利用、循环流动。
3.与能量流动的关系:二者同时进行,相互依存,不可分割。
4.意义:通过能量流动和物质循环使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起,形成一个统一整体。
知识点2 碳循环1.碳循环过程图解2.析图(1)碳的循环途径:(2)循环形式:碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2;碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行,传递形式为有机物。
(3)方向: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的传递是双向的,其他成分都是单向的。
(4)实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是生产者和分解者。
知识点3 温室效应1.成因①工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用,向大气中释放大量的CO2。
②森林、草原等植被大面积的破坏,大大降低了对大气中CO2的调节能力。
2.危害加快极地冰川融化,导致海平面上升,对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。
3.缓解措施①开发清洁能源,减少化学燃料燃烧。
②植树造林,增加绿地面积。
知识点4 能量流动和物质循环的关系生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环,这两大功能之间既有明显的差别,又有必然的联系。
二者关系比较如下:知识点5 物质循环过程中的生物富集作用1.概念:是指环境中的一些污染物(如重金属、化学农药)通过食物链在生物体内大量积累的过程。
2.富集物特点:化学性质稳定不易被分解;在生物体内积累而不易排出。
3.富集过程:随着食物链的延长而不断加强,即营养级越高,富集物的浓度越高。
4.危害:有害物质的浓度通过生物富集作用增高,会对人体或动物造成危害。
项目案例一案例二实验假设微生物能分解落叶使之腐烂微生物能分解淀粉实验设计实验组对土壤高温处理A烧杯中加入30ml土壤浸出液对照组对土壤不做任何处理B烧杯中加入30ml蒸馏水自变量土壤中是否含微生物是否含有分解淀粉的微生物实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组AA1 不变蓝A2 产生砖红色沉淀BB1 变蓝B2 不产生砖红色沉淀结论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。
生物圈中的能量流动与物质循环
生物圈中的能量流动与物质循环生物圈是地球上所有生物生存的环境,其中的能量流动与物质循环是生态系统中重要的基本过程。
能量流动指的是能量在生物圈中的传递与转化,物质循环则是各种元素在生物圈中循环利用的过程。
这两个过程相互作用,共同维持着生态系统的平衡和稳定。
一、能量流动能量在生物圈中的流动遵循着能量传递的法则。
光合作用是能量在生物圈中的主要来源,它将太阳能转化为化学能,并由此滋养着地球上的所有生物。
光合作用发生在植物细胞中的叶绿体中,通过光能转化为化学能的同时,释放出氧气。
这里,能量由光能转化为化学能,进而通过食物链的传递一环一环地传递下去。
食物链是能量在生物圈中传递的关键环节。
能量在食物链中随着食物的摄入、消化和吸收而转移,以此滋养着各种生物体。
食物链通常分为植物-草食动物-食肉动物的层次,能量由一级生产者(植物)传递到高层消费者(食肉动物)。
在食物链中,能量随着食物的消耗逐渐损失,转化为动物的生命活动、繁殖和生长发育等形式。
最终,能量以热能的形式散失到环境中,不能再被生物利用。
能量流动还体现在食物网中的相互关系上。
食物网是由多个食物链相互连接而成的网络结构,其中的生物通过多种吃与被吃的关系来维系生态平衡。
通过食物网的连接,能量在各个环节中传递与转化,从而形成了一个复杂而稳定的生态系统。
二、物质循环物质循环是生物圈中各种元素在生物体和非生物环境之间的转移与循环过程。
其中,水、碳、氮、磷等元素的循环是最为重要的。
水循环是物质循环的基础。
在生物圈中,水在大气、陆地和海洋之间进行着循环。
太阳能的作用下,水从地表蒸发形成水蒸气,逐渐上升形成云,最终通过降水回到地表,重新进入生物圈中的水生物体和陆地生物体中。
碳循环是维持生物圈中生物生存和地球气候稳定的基础循环之一。
碳通过光合作用和呼吸作用在生物圈中循环。
植物通过光合作用从大气中吸收二氧化碳,将其转化为有机物,释放出氧气。
而动物则通过呼吸作用将有机物与氧气反应,释放出二氧化碳。
生物生物圈中的能量流动与物质循环
生物生物圈中的能量流动与物质循环主题:生物生物圈中的能量流动与物质循环【引言】生物生物圈是由生物体和无机物组成的全球范围内的生态系统。
生物体通过能量的流动与物质的循环来维持自身的生存和繁衍。
本教案将介绍生物生物圈中的能量流动与物质循环的过程和机制,以及其对生态系统的影响。
【一、能量流动】能量是生物生物圈中维持生命活动所必需的重要资源。
能量的流动是由太阳辐射到地球上,经过生物体的吸收和传递而达到生物体之间的能量转换。
以下将从太阳能到生物体的能量流动、食物链和食物网展开论述。
1. 太阳能到生物体的能量流动太阳能是地球上的主要能量来源,通过光合作用被植物转换为化学能,再通过食物链传递给其他生物体。
这个过程被称为生物生产。
2. 食物链食物链描述了生物体之间通过食物相互联系的关系。
它分为植物链、草食链、捕食链等。
植物链由植物作为能量的起源,被其他生物体捕食,传递给消费者。
草食链由植物被食草动物捕食,再被食肉动物捕食。
捕食链则是一个复杂的食物关系网络。
3. 食物网食物网是多个食物链相互交叉形成的复杂食物关系网络。
食物网反映了生物体之间的相互联系和能量的流动路径。
一个生态系统中的食物网越复杂,说明其能量流动越高效和稳定。
【二、物质循环】物质循环是指在生物体和非生物体之间,由无机物到有机物,再由有机物到无机物的转化过程。
以下将从氮循环和碳循环两个方面进行论述。
1. 氮循环氮是生物体中构成蛋白质、核酸等生物分子的重要元素。
氮循环主要包括氮的固定、氮的氧化和氮的还原三个过程。
植物通过吸收土壤中的无机氮和共生菌根中的固氮菌将氮转化为有机氮,再通过食物链传递给其他生物体。
生物体通过代谢、死亡和排泄将有机氮还原为无机氮,重新进入土壤。
2. 碳循环碳是生物体构成有机物的主要元素。
碳循环主要包括碳的固定、碳的释放和碳的沉积三个过程。
植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机碳,再经由食物链传递给其他生物体。
生物体通过呼吸作用将有机碳释放为二氧化碳,进一步进入大气中。
生物圈中的物质循环与能量流动
生物圈中的物质循环与能量流动生物圈是地球上生命存在的区域,包括陆地、海洋和大气层。
在这个复杂的生态系统中,物质循环和能量流动是至关重要的过程。
物质循环指的是生物圈中各种元素和化合物的循环利用,而能量流动则涉及到能量在生物圈中的流动和转化。
本文将就生物圈中的物质循环和能量流动进行探讨。
一、物质循环1. 水循环水循环是生物圈中最基本的物质循环之一。
太阳能使水体蒸发,形成水蒸气,随后通过凝结形成云雾并最终降水。
降水滋润着地球上的植物和动物,并渗透到土壤中,形成地下水。
植物通过根系吸收地下水中的营养物质,动物则通过饮水摄入水分和养分。
水循环的作用是维持生物圈中的水资源的平衡,并提供生物生存所需的水分。
2. 碳循环碳是构成生物体的基础元素,碳循环直接关系到生物圈中的能量传递和物质转化。
植物通过光合作用吸收二氧化碳,将其转化为有机物质,同时释放出氧气。
动物通过食物链摄入植物产生的有机物质,进行呼吸作用释放出二氧化碳。
当生物体死亡后,其尸体中的有机物质又会通过分解作用转化为二氧化碳。
碳循环的过程中,地球大气中的二氧化碳含量得到平衡,为生物的生存提供了基础物质。
3. 氮循环氮是生物体合成蛋白质和核酸的重要元素,而氮循环是调控氮在生物圈中的转化过程。
植物通过根系吸收土壤中的氮元素,转化为氨基酸等有机氮化合物。
动物通过食物链摄入植物产生的有机氮化合物,利用其中的氮合成自身的蛋白质。
当动物排泄物中含有尿素等有机氮化合物时,它们会通过分解作用转化为无机氮化合物,再被植物吸收利用。
氮循环的正常进行有助于维持生物圈中氮元素的平衡。
二、能量流动1. 光合作用光合作用是生物圈中能量流动的关键过程。
植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质,并释放出氧气。
这个过程将太阳能转化为植物体内的化学能,同时也为其他生物提供了能量来源。
通过食物链,植物合成的有机物质被传递到动物体内,成为动物体内能量的主要来源。
2. 呼吸作用呼吸作用是生物圈中能量流动的另一重要过程。
高考人教版生物一轮复习课件 第9单元 生物与环境 第31讲 生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性
易错辨析 1.基于对碳循环的理解,判断下列表述是否正确。 (1)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与非生物环境之间 往复循环。( × ) (2)物质循环和能量流动是两个独立的过程。( × ) (3)生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网,所以物质 和能量都是循环往复的。( × ) 2.基于生物富集的理解,判断下列表述是否正确。 (1)DDT进入人体或动物体,容易积累在人体的脂肪和器官细胞中。( √ ) (2)水俣病主要是由甲基汞中毒造成,甲基汞是一种脂溶性无机汞化合物, 毒性不高。( × )
考向2生物富集 3.(2021浙江月考)英吉利海峡中存在“绿藻→虾→宽吻海豚”的一条食物链。 据最新报道,科学家在英吉利海峡附近的海豚体内发现“混合污染物”,包括 高浓度的汞、多氯联苯和二噁英等。下列叙述错误的是( ) A.“绿藻→虾→宽吻海豚”为捕食食物链 B.海豚体内高浓度的汞等有毒物质是通过食物链移动和浓缩的 C.测量单位面积中绿藻、虾和宽吻海豚的生物量可制成生物量金字塔 D.英吉利海峡中生产者的个体大小、繁殖速度和纤维素含量决定其生物 量金字塔的形状
二、生态系统的信息传递 1.生态系统中信息的种类
特别提醒信息传递的三要素
2.信息传递在生态系统中的作用 生命活动
繁衍
种间
3.信息传递在农业生产中的应用 (1)提高 农畜产品 的产量。 (2)对 有害动物 进行控制。
易错辨析
基于生态系统的信息传递的理解,判断下列表述是否正确。 (1)变色龙变化体色,主要是向同类传递行为信息。( × ) (2)“心猿意马”不属于生态系统的信息传递。( √ ) (3)生物碱、有机酸和性外激素等都属于化学信息。( √ ) (4)羊和草之间的信息传递有利于调节生物的种间关系,以维持生态系统的 稳定。( √ ) (5)生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利。( × ) (6)通过生态系统的信息传递,可以防治有害动物,也可以提高农产品或畜 产品的产量。( √ )
生物生物圈的物质循环过程教学方案
生物生物圈的物质循环过程教学方案引言:生物圈是地球上所有生物共同生活的环境,其中物质循环是维持生物圈平衡的关键因素之一。
本教学方案旨在通过科学严谨的教学方法,引导学生全面了解生物圈中的物质循环过程,提高他们的科学素养和环境意识。
以下是教学内容的大纲。
一、概念解析1. 生物圈和物质循环的定义- 生物圈:指包括陆地、水域和空气中的生物体及其所处的环境,构成了地球上所有生物体共同生活的地区。
- 物质循环:指物质在生物圈中不断流动、转化和再利用的过程,包括碳循环、氮循环、水循环等。
二、生物圈中的物质循环过程1. 碳循环- 植物通过光合作用吸收二氧化碳,并将其转化为有机物质(如葡萄糖)。
- 动物在摄食植物或其他动物时,摄入含有碳的有机物质。
- 生物体通过呼吸作用将有机物质分解释放出二氧化碳。
- 死亡的植物和动物体内的有机物质分解产生二氧化碳。
- 微生物分解产生二氧化碳。
- 碳还原作用将二氧化碳转化为有机物质,并最终形成化石燃料。
2. 氮循环- 植物通过根系吸收土壤中的铵离子(NH4+)和亚硝酸盐(NO2-),转化为氨基酸和蛋白质。
- 动物通过食物链摄入植物、食草动物或食肉动物,获得含氮的有机物质。
- 动物排泄的尿液和粪便中含有氮化合物,经过分解作用转化为铵盐。
- 氨氧化细菌将铵盐氧化为亚硝酸盐,亚硝化细菌将亚硝酸盐再氧化为硝酸盐。
- 硝酸盐可被植物利用,再次进入食物链。
3. 水循环- 太阳能使水体表面的水蒸发,形成水蒸气。
- 水蒸气随着大气运动上升,形成云和雾。
- 云和雾中的水滴通过凝结作用形成降水(如雨、雪、雾、露)。
- 降水进入地面、地下水或水体中,供生物和植物利用。
- 植物通过蒸腾作用将水分散发到大气中。
- 水体中的水通过蒸发、地下水流和河流的方式回到大气,完成水循环过程。
三、教学方法及策略1. 图解法:通过利用图片、流程图和动画等辅助教具,帮助学生直观地理解物质循环的过程。
2. 实验演示法:通过简单实验,让学生亲自参与,观察和分析物质循环的实际现象,加深对内容的理解。
新高考生物常考知识点归纳
新高考生物常考知识点归纳在新高考制度下,生物作为一门重要的科目,对学生的综合素质评价起着重要的作用。
为了帮助同学们更好地备考生物,下面将对新高考生物常考知识点进行归纳。
一、生物细胞的结构与功能1. 细胞膜:细胞的保护屏障和物质交换的通道。
2. 细胞质:包含细胞器和细胞骨架,参与细胞内物质运输和细胞形态维持。
3. 线粒体:细胞的能量合成中心,进行细胞呼吸。
4. 叶绿体:植物细胞特有的细胞器,进行光合作用。
5. 核糖体:蛋白质合成的场所,由RNA和蛋白质组成。
6. 中心体:参与细胞分裂和形成纺锤体。
二、生物遗传与进化1. DNA结构与功能:DNA双螺旋结构、碱基配对规律、DNA 复制。
2. 基因表达调控:转录、翻译、转录调控和翻译后修饰等。
3. 遗传变异:突变、基因重组、基因突变与表观遗传、显性与隐性遗传等。
4. 进化论与基因流:进化驱动因素、自然选择、适应性辐射、种群遗传结构等。
5. 基因工程与克隆:DNA技术的应用、植物基因工程、动物基因工程等。
三、生物的生长发育与调节1. 植物激素:促进生长的激素(生长素、细胞分裂素)、抑制生长的激素(赤霉素、脱落酸)等。
2. 酶与代谢:酶的特点、酶的分类与酶促反应、代谢的调节机制等。
3. 动物的神经调节:神经元、神经递质、感觉器官和调节器官等。
4. 免疫系统:非特异性免疫和特异性免疫、抗体和抗原等。
四、生物圈的物质循环与能量流动1. 碳、氮和水循环:碳循环中的光合作用和呼吸作用、氮循环中的氮结合和氮解脱、水循环中的蒸发和降水等。
2. 能量流动:光能的转化和生物链的建立、食物链和食物网、能量损失与能量转化等。
五、生物种群与生态环境1. 种群数量与演替:种群个体数量的变化、种群的密度和分布、种群的动态平衡、演替过程和演替规律等。
2. 生态系统:生态体系的组成、能量流动与物质转化、生态系统的稳定性等。
3. 生物多样性:物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性、生物多样性与生态平衡等。
2024届高考一轮复习生物教案(新教材人教版鲁湘辽):生态系统的物质循环、信息传递
第7课时生态系统的物质循环、信息传递课标要求 1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律。
2.举例说明利用物质循环,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。
3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。
4.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。
考点一生态系统的物质循环1.物质循环(1)概念:组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。
(2)特点:全球性、反复利用、循环流动。
(3)与能量流动的关系:二者同时进行,相互依存,不可分割。
(4)意义:使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起,形成一个统一的整体。
2.碳循环(1)循环形式:在生物群落与非生物环境之间主要以CO2的形式循环。
(2)过程图解归纳总结(1)碳的存在形式与循环形式①在生物群落和非生物环境间:主要以二氧化碳形式循环。
②在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。
③在非生物环境中:主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。
(2)碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用和化能合成作用。
(3)碳返回非生物环境的途径:生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用(实质是呼吸作用)和化石燃料的燃烧。
3.生物富集(1)概念:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
(2)特点①食物链中营养级越高,生物富集的某种物质浓度就越大。
②生物富集也具有全球性。
4.能量流动、物质循环和生物富集的关系项目能量流动物质循环生物富集范围生态系统各营养级生物圈生态系统各营养级特点单向流动,逐级递减全球性、反复利用单向流动、逐级积累、全球性形式光能→化学能→热能无机物↔有机物不易分解或排出的重金属化合物或有机化合物过程沿食物链(网) 在生物群落与非生物环境间往复循环沿食物链(网)联系①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网,且相互联系,同时进行、相互依存,不可分割;②能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解;③物质是能量沿食物链(网)流动的载体,能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往返的动力,也是生物富集的动力;④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集源于选择性必修2 P67“练习与应用·拓展应用1”:生物圈是(填“是”或“不是”)一个在“物质”上自给自足的系统,不是(填“是”或“不是”)一个在“能量”上自给自足的系统,因为物质可以在生物圈内循环利用,而能量不能循环利用,它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入,方可维持正常运转。
2024届高考一轮复习生物教案(苏教版):生态系统的物质循环和信息传递
第8课时生态系统的物质循环和信息传递课标要求 1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环的规律。
2.举例说明利用物质循环,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。
3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。
4.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。
考点一生态系统的物质循环1.物质循环(1)概念:组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙等元素,在生态系统中不断地进行着从无机环境到生物群落,再回到无机环境的循环过程。
(2)特点:具有全球性和循环性。
2.碳循环归纳总结(1)碳的存在形式与循环形式①在生物群落和无机环境间:主要以二氧化碳形式循环。
②在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。
③在无机环境中:主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。
(2)碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用和化能合成作用。
(3)碳返回无机环境的途径:生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用(实质是呼吸作用)和化石燃料的燃烧。
延伸应用(1)碳循环的破坏——温室效应①形成原因:化石燃料的大量燃烧,导致大气中的二氧化碳含量迅速增加,打破了生物圈中碳循环的平衡。
②影响:使气温升高,加快极地和高山冰川的融化,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。
③解决途径a.减少化石燃料的使用,开发清洁能源。
b.大力植树造林。
(2)氮元素在生物群落与无机环境间能(填“能”或“不能”)循环利用。
请解释需不断向农田中施加氮肥的原因:农产品源源不断地从农田生态系统输出,其中的氮元素并不能全部归还土壤,所以需要施加氮肥。
这与物质循环并不矛盾。
3.主要的物质循环4.物质循环与能量流动的区别与联系(1)区别项目物质循环能量流动形式太阳能→化学能→热能过程在无机环境与生物群落之间反复循环沿食物链(网)单向流动范围全球(生物圈) 生态系统各营养级特点全球性、循环性单向流动、逐级递减(2)联系①二者是同时进行的,彼此相互依存,不可分割。
2023届新高考考点三生态系统的物质循环
考点三 生态系统的物质循环【夯实基础】一、物质循环的概念1.概念:组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。
其中的物质循环带有全球性,又叫生物地球化学循环。
如下图2.特点:全球性、反复利用、循环流动。
二、物质循环的实例——碳循环(碳元素的循环)考点解析:1.碳的存在形式 2.碳的循环形式4.碳返回无机环境的途径5.碳在生物之间传递的途径:食物链和食物网。
6.实现碳在生物群落和无机环境之间循环的关键成分:生产者和分解者。
7.碳传递的方向:碳在生物群落者与无机环境之间的传递是双向的;碳在生物群落内部各成分间的传递均是单向的。
三、物质循环与能量流动的关系(生产者、消费者、分解者) 无机环境中:CO 2、碳酸盐 生物群落中:含碳有机物在生物群落与无机环境间:CO 2在生物群落内部:含碳有机物主要通过绿色植物的光合作用 其次是某些微生物(如硝化细菌)的化能合成作用 ①生产者、消费者的呼吸作用 3.碳进入生物群落的途径 ②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧单向传递、逐级递减全球性、循环性二者之间是相互依存、不可分割,并且同时进行的关系(1)能量的固定、储存、转移和释放离不开物质的合成与分解等过程。
(2)物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动。
(3)能量作为动力,使物质在生物群落和无机环境之间不断地循环往返。
四、快速确认碳循环的各环节五、生物富集1.概念:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
2.实例——铅的富集过程3.途径:食物链(网)4.特点:①食物链中的营养级越高,生物富集的某种物质浓度就越高②生物富集具有全球性。
五、探究土壤微生物的分解作用注:在A1、B1中加入碘液,在A2、B2中加入斐林试剂并加热。
【易错辨析】(1)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与非生物环境之间往复循环。
地球生物圈中的能量流与物质循环
地球生物圈中的能量流与物质循环地球上的生物圈是由各种生物群落和生态系统组成的,在这个复杂而又精密的系统中,能量的流动和物质的循环是维持生物圈平衡的重要因素。
本文将探讨地球生物圈中能量流与物质循环的过程和机制。
一、能量流能量流是生命活动的基础,也是生物圈运转的动力。
地球生物圈中的能量来自太阳,主要通过光合作用的过程被生物所利用。
光合作用是植物和某些微生物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物(如葡萄糖)的过程。
在这个过程中,植物吸收了太阳能并将其转化为化学能,同时释放出氧气。
其他生物则通过食物链或食物网,间接地获取植物所蓄积的太阳能。
能量在生物体内通过新陈代谢和呼吸作用转化,并在生物体间不断传递。
二、物质循环物质循环是生物圈中物质流动和再利用的过程。
在地球生物圈中,主要有碳循环、氮循环和水循环等。
其中,碳循环是最为重要的循环之一。
1. 碳循环碳是一切生命的基础。
碳循环涉及到地球上的所有生物,包括植物、动物、微生物等。
碳的循环途径包括光合作用、呼吸作用、分解作用和矿化作用等。
在光合作用中,植物吸收了大量的二氧化碳,并将其转化为有机物,其中一部分被存储在植物体内,另一部分通过食物链转移到其他生物体内。
呼吸作用中,生物体将有机物氧化为二氧化碳,并释放出能量。
分解作用和矿化作用通过微生物的参与,将有机物分解为无机物,并释放出二氧化碳。
2. 氮循环氮是构成蛋白质和核酸等生物重要组分的元素。
氮循环涉及到大气层、土壤和生物体之间的相互转化。
氮循环的主要过程包括氮气固氮、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和氮素固定等。
氮气固氮是指将空气中的氮气转化为植物可以利用的氨或硝酸盐,这个过程主要由一些特定的微生物(如根瘤菌)完成。
氨化作用将有机氮转化为氨,而硝化作用则将氨或氨盐氧化为硝酸盐。
反硝化作用则是将硝酸盐还原为氮气,并释放到大气中。
氮素固定是指植物通过根系吸收氮气,将其转化为生物可利用的氮化合物。
3. 水循环水循环是地球上最基本、最重要的循环之一。
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(生物科技行业)生物圈内的物质循环
生物圈内的物质循环
生物圈的物质循环是指组成生物体的基本化学元素(如C、H、O、N、P、S等)在生物群落与无机环境之间反复出现,循环流动的过程;是在生物作用、地球运动和化学反应的综合影响下,生物体所需要的化学元素在生物体与外界环境之间的转运过程;是以能量作动力,并与能量流动密切联系的全球性运动过程。
物质循环是生命科学中生态学部分的重要知识,但新教材(必修)只略谈了碳的循环,而新教材(选修)关于物质循环的内容又过于分散,如氮、硫的循环。
这些都为教与学带来不便,为此,笔者系统地讲述了水、碳、氮、磷、硫的循环,编撰了一组关于物质循环的习题作加深巩固,以期给大家的学习带来帮助。
图1水的循环
[讲解]
垂直和水平移动。
垂直运动指经太阳辐射水面及土壤表层的蒸发水分和绿色植物叶面的蒸腾水汽在空中遇冷凝结降落;水平移动,在空中表现为水汽随气流移动,在地面表现为液态水自高向低的流动。
在全球范围内,海面的蒸
发量大于降水量,而陆地的降水量大于蒸发量。
液态水是可溶性营养物质的重要载体,由于陆地上汇河归海是单向流动,所以溶于水中的营养物质从陆地流失后便难以返回,因而水循环影响了地球上矿质养料的分布。
[精练]
1、水循环的动力是:
①蒸腾作用②重力作用③太阳辐射④对流辐射
A、①②
B、②③
C、③④
D、①④
2、在水循环绿色植物的作用是:
①地表径流②水体蒸发③蒸腾作用④渗透作用
A、①②
B、②③
C、③④
D、①④
3、对图中a、b、c、d四个过程的叙述正确的是:
A、a、c都表示降雨过程,年总量a>c;
B、b、d都表示水分的蒸发,年总量b<d;
C、a和b分别表示陆地水分的降雨和蒸发,年总量a<b;
D、c和d分别表示海洋水分的降雨和蒸发,年总量c>d。
4、水的地球循环的意义:
A、调节了大气的温度和湿度
B、限制了陆生生物的形态和数量的分布;
C、影响了地球上可溶性矿质养料的分布
D、由沿海向内陆,年降雨总量递减
[答案]B、C、B、ABC
二、碳的循环
图2碳的循环
[讲解]碳是构成一切有机物的基本元素,在自然界中碳以碳酸盐、二氧化碳和生物体内含碳的有机物的形式存在,并以气体二氧化碳的形式在生物群落和无机环境往复循环。
植物通过光合作用将吸收的太阳能固定于(CH2O)等有机化合物内,这些有机物再沿食物链传递,从而带动了群落整体的生命活动。
(CH2O)是生物圈内主要的能源物质,生态系统的能量流动过程即表现为(CH2O)的合成、传递与分解的过程。
(见图2)
[精练]
1、碳在无机环境与生物群落之间循环的形式和在生物群落内部流动的形式分别
是:
A、碳酸盐有机物
B、二氧化碳有机物
C、二氧化碳二氧化碳
D、有机物有机物
2、在碳循环中,使碳从无机环境进入群落的生理作用是
①呼吸作用②光合作用③摄食作用
④化能合成作用⑤硝化作用⑥反硝化作用
A、①②
B、③④
C、②④
D、⑤⑥
3、目前地球大气的CO2浓度增高,由于温室效应,地球表面的温度也有所提高,
这将导致土壤沙漠化等恶果,导致CO2增高的主要原因是
A、人口剧增,呼出CO2增多
B、工业污染和自然资源的不合理利用
C、大量生物物种灭绝
D、自然因素破坏了生态平衡
4
字母分别表示碳素传递方向和转移量,
下列选项正确的是()
g A.夏季,a>b+c+eB.秋季,e+f<g
C.春季,g=b+e+f
D.冬季,d>c+f
[答案]B、C、B、A
三、氮的循环
图3氮的循环
[讲解]虽然大气中富含氮元素(79%),植物体却不能直接利用,只有经固氮作用转化为氮的化合物(NH3、NO3-等),才能被植物吸收,并用于合成蛋白质等含氮有机物。
氮的循环过程中几主要环节是:①大气中的分子氮被固定成氮的化合物(固氮作用);②氨被植物吸收合成有机氮并进入食物链(氨化作用);③有机氮被分解释放出氨(脱氨基作用);④氨被氧化成硝酸(硝化作用);⑤硝酸又被还原成氮返回大气(反硝化作用)。
(见图3)在生物群落内植物和微生物吸收铵盐和硝酸盐,将无机物同化为有机物,动物食用植物,将植物有机氮同化为动物有机氮。
动物代谢过程中向体外排泄氨、尿酸、尿素以及其他各种有机氮化物。
另外,动物分泌物和动、植物的残体被微生物分解也释放氨。
氨或铵盐在有氧的条件下能被氧化成硝酸盐,硝酸盐溶于水易被植物吸收,但也易从土壤中淋失。
[精练]
1、汽车尾气中的NO和CO会污染环境。
用适当催化剂可使NO和CO转
变成N2和CO2,基本消除尾气污染。
下列转化反应的化学方程式(条件略)正确的是:
A.2NO+CO2→N2+CO2
B.NO+2CO→N2+2CO2
C.2NO+2CO→N2+2CO2
D.2NO+2CO→N2+CO2
2.给某种蔬菜施舍放射性同位素15N的氮肥,植物吸收后主要用于合成蛋白
质。
人
食用该种蔬菜后,通过代谢15N最终出现在()中
A.氨基酸
B.尿素
C.氨
D.蛋白质
3.能进行自生固氮的生物是:
A.根瘤菌
B.蓝藻
C.放线菌
D.圆褐固氮菌
4.生物群落内能向大气中释放N2的生理过程是()
A.氨化作用
B.硝化作用
C.反硝化作用
D.固氨作用
[答案]C、B、D、A
图4
[讲解]
收。
[精练]
1、下列因素中与光化学烟雾形成有关的是:
①红外线②紫外线③SO2④CO2
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
2.科学家发现深海火山口热泉周围生活着大量的硫细菌。
这些细菌通过氧化
硫化
物和还原二氧化硫来制造有机物。
上述硫细菌的同化作用类型是:
A.化能自养型
B.光能异养型
C.化能异养型
D.光能自养型
3、导致酸雨的主要原因是空气中含有大量的
A.由工业燃烧排放的SO2B.由工业燃烧排放的CO2
C.由人类活动引起的O3增加D.由人类活动排放的含氮气体
4、为了保护臭氧层,可采取的有效措施是
A.减少二氧化硫的排放量B.减少含铅废气的排放量
C.减少氟氯代烃的排放量D.减少二氧化碳的排放量
[答案]B、A、A、C
五、磷的循环
[讲解]自然界中磷主要以磷酸盐的形式贮存于沉积物中,以磷酸盐溶液形式被植物吸收。
磷与氮、硫不同,在生物体内和无机环境中都以磷酸根离
子的形式存在。
但在
图5磷的循环
土壤中的磷酸根易于其它离子结合形成难以溶解的磷酸盐而不能被植物吸收,而
且磷酸易被地表径流携带而沉积于海底,可见磷质离开生物圈即不易返回,由于
化合价不变在生物群落和无机环境之间的循环也不需微生物参与,是比较简单的
生物地球化学循环。
[精练]
1、磷是存在于生物体内的重要元素,磷在叶绿体的构成和光合作用过程中
有何作用?
①;②;
③。
[答案]①磷是叶绿体双层膜和基粒的构成成分;②磷是ATP的成分,ATP 在能量转
换中起重要作用;③磷是叶绿体DNA的构成成分④磷在光合作用的物质转
化中起重要作用。