2018-2019版高中生物第四章生态系统的稳态第二节生态系统稳态的维持第2课时课件苏教版必修3 P
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第四章 第二节 生态系统的稳态
第2课时 生态系统中的物质循环
[学习目标] 1.结合教材P103图4－15，说出生态系统中物质循环的特点，阐明碳循 环失调与温室效应的关系。 2.通过实例分析，说明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 统中的物质是否也能流动？具有什么特点？ 学完这节“生态系统中的物质循环”后，我相信同学们就能解释这些问题了。
二、物质循环与能量流动的关系
列表比较物质循环和能量流动的关系
项目 形式 过程 范围
能量流动
物质循环
光能→ 化学能 →热能(一般形式)
以 化学元素 形式流动
沿 食物链(网) 单向流动
在 无机环境和生物群落间往复循环
生态系统_各__营__养__级_
_全__球__性__
特点
单__向__流__动__，__逐__级__递__减_
例3 如图为生态系统中能量流动和碳循环的关系图，据图回答下列问 题：
(1) 对 物 质 循 环 起 关 键 作 用 的 生 态 系 统 的 成 分 是 [ a ] _生__产__者__ 和
[ d ]_分__解__者__。
解析 答案
(2)图中的①③⑤表示的生理过程分别是：①_光__合__作__用_，③_呼__吸__作__用__， ⑤_分__解__作__用__。 (3)c 生 物 处 于 第 __三__ 营 养 级 ， 若 要 使 c 增 加 200 kg ， 至 少 需 要 消 耗
B.图2中c过程代表光合作用，f过程代表微生物的呼吸作用
√C.图2中甲所示的营养级在生态系统的食物链中占有的碳元素最多
D.图2中丙所代表的生物的细胞内没有由核膜包被的细胞核
解析 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； 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、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。
植物
CO2 动物
化石燃料
③碳循环形式
项目 形式
进入生物 群CO落2
光合作用
化能_合_成__作用
生物群落 含碳内有部机物
返回无CO机2 环境
生产者和消费者
___食__物_链__或_ 食物网_
分_解_作__用
和 方式
通过 吸作用；
_________
的呼
3.人类活动影响——水体富营养化 (1)原因：水体中氮、磷 含量过多。 (2)结果： 藻类 等过度繁殖导致生态系统的稳态被破坏。
_蒸__发__是水循环过程中的主要环节；植物的 蒸腾作用 对水循环有重要
的促进作用。
②水循环过程可以进行不断往复地 迁移 和 转化 (固态、液态和气态)。
(2)碳循环
①碳存在形式
无机环境：_C_O__2_和__碳__酸___盐__ 生物群落：_含___碳__有__机___物___
②过程
呼光 吸合 作作 用用
内容索引
新知导学 达标检测
新知导学
一、物质循环的概念和实例 1.物质循环的概念及特点
项目
内容
C、H、O、N、P、Ca
组成生物体的
概念
物质
全球性
范循围环性
_____无__机_环_境____生_物__群_落____
等元素
和
之间
具有
2.实例 (1)水循环：①水循环受太阳能 、 大气环流 等因素的影响； 降水 和
√D.C处于第三营养级
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，而只有绿色植物细胞 中含有叶绿体。 (2)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。
_反__复__出__现__，__循__环__流__动__
源自文库
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 ； 联系 ②物质是能量沿 食物链(网) 流动的载体；
③能量是物质在生物群落和无机环境之间往返循环的_动__力__
提醒
(1)农田中不断地施加氮肥的原因是：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。 (2)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
(4)写出图中的食物链。 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？ 答案 ②③⑤⑥⑦。
答案
例2 图1为科学家提供的大气中
每月平均二氧化碳浓度图；图2为
碳元素在生态系统中循环的模式
图，甲、乙、丙表示生态系统的
生物成分，箭头表示生理过程。
下列相关叙述中正确的是
A.图1所示CO2浓度逐渐升高，主要原因是植物被破坏使CO2消耗减少
a_5_0_0_0_kg。
答案
方法链接
能量流动和物质循环关系分析 (1)能量流动和物质循环相伴而行，但能量在传递过程中由光能→化学 能→热能，而物质在循环中，由无机物(CO2)→有机物→无机物(CO2)。 (2)能量流动的终点是热能散失到无机环境中，不能循环利用。而物质 循环产生的CO2又被重新利用，所以没有终点。
学习小结
元素
无机环境
水
生物群落
无机环境
达标检测
1.从物质循环的角度看，人体内的碳元素究其根源来自 A.燃料中的碳 B.所食动物体内的碳
知识整合 1.碳循环的过程模式图
2.碳平衡的失调——温室效应
例1 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%
第2课时 生态系统中的物质循环
[学习目标] 1.结合教材P103图4－15，说出生态系统中物质循环的特点，阐明碳循 环失调与温室效应的关系。 2.通过实例分析，说明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 统中的物质是否也能流动？具有什么特点？ 学完这节“生态系统中的物质循环”后，我相信同学们就能解释这些问题了。
二、物质循环与能量流动的关系
列表比较物质循环和能量流动的关系
项目 形式 过程 范围
能量流动
物质循环
光能→ 化学能 →热能(一般形式)
以 化学元素 形式流动
沿 食物链(网) 单向流动
在 无机环境和生物群落间往复循环
生态系统_各__营__养__级_
_全__球__性__
特点
单__向__流__动__，__逐__级__递__减_
例3 如图为生态系统中能量流动和碳循环的关系图，据图回答下列问 题：
(1) 对 物 质 循 环 起 关 键 作 用 的 生 态 系 统 的 成 分 是 [ a ] _生__产__者__ 和
[ d ]_分__解__者__。
解析 答案
(2)图中的①③⑤表示的生理过程分别是：①_光__合__作__用_，③_呼__吸__作__用__， ⑤_分__解__作__用__。 (3)c 生 物 处 于 第 __三__ 营 养 级 ， 若 要 使 c 增 加 200 kg ， 至 少 需 要 消 耗
B.图2中c过程代表光合作用，f过程代表微生物的呼吸作用
√C.图2中甲所示的营养级在生态系统的食物链中占有的碳元素最多
D.图2中丙所代表的生物的细胞内没有由核膜包被的细胞核
解析 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； 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、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。
植物
CO2 动物
化石燃料
③碳循环形式
项目 形式
进入生物 群CO落2
光合作用
化能_合_成__作用
生物群落 含碳内有部机物
返回无CO机2 环境
生产者和消费者
___食__物_链__或_ 食物网_
分_解_作__用
和 方式
通过 吸作用；
_________
的呼
3.人类活动影响——水体富营养化 (1)原因：水体中氮、磷 含量过多。 (2)结果： 藻类 等过度繁殖导致生态系统的稳态被破坏。
_蒸__发__是水循环过程中的主要环节；植物的 蒸腾作用 对水循环有重要
的促进作用。
②水循环过程可以进行不断往复地 迁移 和 转化 (固态、液态和气态)。
(2)碳循环
①碳存在形式
无机环境：_C_O__2_和__碳__酸___盐__ 生物群落：_含___碳__有__机___物___
②过程
呼光 吸合 作作 用用
内容索引
新知导学 达标检测
新知导学
一、物质循环的概念和实例 1.物质循环的概念及特点
项目
内容
C、H、O、N、P、Ca
组成生物体的
概念
物质
全球性
范循围环性
_____无__机_环_境____生_物__群_落____
等元素
和
之间
具有
2.实例 (1)水循环：①水循环受太阳能 、 大气环流 等因素的影响； 降水 和
√D.C处于第三营养级
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，而只有绿色植物细胞 中含有叶绿体。 (2)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。
_反__复__出__现__，__循__环__流__动__
源自文库
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 ； 联系 ②物质是能量沿 食物链(网) 流动的载体；
③能量是物质在生物群落和无机环境之间往返循环的_动__力__
提醒
(1)农田中不断地施加氮肥的原因是：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。 (2)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
(4)写出图中的食物链。 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？ 答案 ②③⑤⑥⑦。
答案
例2 图1为科学家提供的大气中
每月平均二氧化碳浓度图；图2为
碳元素在生态系统中循环的模式
图，甲、乙、丙表示生态系统的
生物成分，箭头表示生理过程。
下列相关叙述中正确的是
A.图1所示CO2浓度逐渐升高，主要原因是植物被破坏使CO2消耗减少
a_5_0_0_0_kg。
答案
方法链接
能量流动和物质循环关系分析 (1)能量流动和物质循环相伴而行，但能量在传递过程中由光能→化学 能→热能，而物质在循环中，由无机物(CO2)→有机物→无机物(CO2)。 (2)能量流动的终点是热能散失到无机环境中，不能循环利用。而物质 循环产生的CO2又被重新利用，所以没有终点。
学习小结
元素
无机环境
水
生物群落
无机环境
达标检测
1.从物质循环的角度看，人体内的碳元素究其根源来自 A.燃料中的碳 B.所食动物体内的碳
知识整合 1.碳循环的过程模式图
2.碳平衡的失调——温室效应
例1 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%