人教版 (2019)选择性必修2第3节 生态系统的物质循环导学案及答案

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  高二生物导学案第3章 第3节　生态系统的物质循环02班级                       姓名                       第2课时　生物富集及探究土壤微生物的分解作用[学习目标]　1.通过分析生物富集的过程，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害。2.尝试探究土壤微生物的分解作用。[素养要求]　1.生命观念：进一步形成尊重自然、顺应自然、保护自然的生态观，树立人与自然和谐共生的生态文明思想。2.科学探究：通过探究实验增强实验设计及分析能力。【预习案】一、生物富集1．概念：生物体从                                               的化合物，使其在机体内浓度                        的现象。2．实例3．进入生物体方式(1)动、植物                 。(2)沿              在生物体内逐渐聚集，       在食物链的              。4．在生物体的分布：形成比较稳定的       分布于多种组织细胞中，不易被     ，     在体内。5．特点：全球性。二、探究土壤微生物的分解作用1．实验原理(1)土壤中生活着肉眼看不见的细菌和呈放射状的丝状真菌、放线菌等微生物，它们在生态系统中主要充当           。在不同的气候与环境条件下，落叶在土壤中               也不同。(2)淀粉还原糖砖红色沉淀。2．案例设计提出问题：土壤微生物具有分解作用吗？分解过程中物质发生怎样的变化？项目案例1案例2实验假设土壤微生物能分解落叶使之腐烂土壤微生物能分解淀粉实验设计实验组对土壤进行处理(如将土壤用塑料袋包好，放在60 ℃恒温箱中1 h灭菌)A烧杯中加入30 mL             ＋淀粉糊对照组对土壤             (自然状态)B烧杯中加入                  ＋与A等量的淀粉糊自变量  实验现象在          时间内实验组落叶腐烂程度        对照组AA1 A2 BB1 B2 结论分析  注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。【探究案】探讨点　分析生物富集现象及其成因1．资料一：不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内铅浓度请据图分析，写出分析结果：                                                   。2．对比碳循环，分析铅在生物体内富集的原因。成因：                                                      。3．资料二：水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图据图分析，写出分析结果：                                           。4．还有哪些有害物质也有与铅类似的现象？  5．生物富集对生物体有危害吗？  6．生物富集现象也有全球性吗？说出你的理由。  7．如何有效地减少生物富集现象？    【检测案】1判断正误(　　)(1)生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集(　　)(2)营养级越高的生物，其体内富集的有害物质的浓度越高(　　)(3)可采用加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物(　　)(4)应将实验组和对照组的土壤放在隔绝空气的条件下(　　)(5)对照组中落叶的分解速度明显高于实验组(　　)(6)实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验(　　)2．如图中食物网所代表的生态系统中，施用了杀虫剂林丹，这种杀虫剂自然降解的速度极慢。这种杀虫剂在下列生物体内的浓度最高的是A．A  B．H  C．G  D．F(　　)3．环境中的汞、铅等重金属随食物、饮水进入生物体内，能够形成多种比较稳定的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，不易被排出体外。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测得所含某种重金属的浓度，结果如图。关于该生态系统，下列说法正确的是A．甲在该生态系统中处于第二营养级B．该重金属在极地生态系统的生物体内可检测到C．该重金属可以通过食物链回归非生物环境D．丁可能是该生态系统的分解者(　　)4．某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是组别1组2组3组4组土壤处理灭菌不灭菌灭菌不灭菌湿润湿润较干燥较干燥 A.该实验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用B．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理C．若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组D．预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度地分解(　　)5．下列关于“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”的课题，设计不合理的是A．用等量土壤浸出液和蒸馏水处理等量淀粉糊B．实验应分别对土壤浸出液和蒸馏水进行高温消毒后再处理淀粉糊C．应在20 ℃左右下处理7天后，再进行相关检测D．用碘液检测淀粉，用斐林试剂检测还原糖核心归纳　重金属盐和DDT等农药的生物富集作用生物富集作用与能量流动正好相反，能量在沿食物链流动时逐级递减，而农药或重金属盐则存在“生物富集作用”，即营养级越高，该物质浓度越高。如图所示：网络构建    高二生物导学案第3章 第3节　生态系统的物质循环02班级                       姓名                       第2课时　生物富集及探究土壤微生物的分解作用[学习目标]　1.通过分析生物富集的过程，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害。2.尝试探究土壤微生物的分解作用。[素养要求]　1.生命观念：进一步形成尊重自然、顺应自然、保护自然的生态观，树立人与自然和谐共生的生态文明思想。2.科学探究：通过探究实验增强实验设计及分析能力。【预习案】一、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3．进入生物体方式(1)动、植物直接吸收。(2)沿食物链在生物体内逐渐聚集，积累在食物链的顶端。4．在生物体的分布：形成比较稳定的化合物分布于多种组织细胞中，不易被排出，积蓄在体内。5．特点：全球性。二、探究土壤微生物的分解作用1．实验原理(1)土壤中生活着肉眼看不见的细菌和呈放射状的丝状真菌、放线菌等微生物，它们在生态系统中主要充当分解者。在不同的气候与环境条件下，落叶在土壤中被分解的时间也不同。(2)淀粉还原糖砖红色沉淀。2．案例设计提出问题：土壤微生物具有分解作用吗？分解过程中物质发生怎样的变化？项目案例1案例2实验假设土壤微生物能分解落叶使之腐烂土壤微生物能分解淀粉实验设计实验组对土壤进行处理(如将土壤用塑料袋包好，放在60 ℃恒温箱中1 h灭菌)A烧杯中加入30 mL土壤浸出液＋淀粉糊对照组对土壤不做处理(自然状态)B烧杯中加入30_mL蒸馏水＋与A等量的淀粉糊自变量土壤中是否含有微生物是否加土壤浸出液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注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。【探究案】探讨点　分析生物富集现象及其成因1．资料一：不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内铅浓度请据图分析，写出分析结果：铅在中国血蛤体内的浓度超过环境浓度。2．对比碳循环，分析铅在生物体内富集的原因。成因：铅在生物体内形成难以降解的化合物，且不易排出。3．资料二：水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图据图分析，写出分析结果：铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高。4．还有哪些有害物质也有与铅类似的现象？提示　镉、汞等重金属、DDT、六六六等人工合成的有机化合物及一些放射性物质。5．生物富集对生物体有危害吗？提示　对生物体有害，而且富集的物质会沿着食物链积累，最终威胁食物链顶端的生物(包括人类)。6．生物富集现象也有全球性吗？说出你的理由。提示　它们可通过大气、水和生物迁移等途径扩散，因此具有全球性。7．如何有效地减少生物富集现象？提示　合理利用资源，减少排放，实施垃圾分类，种植能富集有害重金属元素的植物等。【检测案】判断正误判断正误(1)生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集(　　)(2)营养级越高的生物，其体内富集的有害物质的浓度越高(　　)(3)可采用加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物(　　)(4)应将实验组和对照组的土壤放在隔绝空气的条件下(　　)(5)对照组中落叶的分解速度明显高于实验组(　　)(6)实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验(　　)答案　(1)√　(2)√ (3)×　(4)×　(5)√　(6)×2．如图中食物网所代表的生态系统中，施用了杀虫剂林丹，这种杀虫剂自然降解的速度极慢。这种杀虫剂在下列生物体内的浓度最高的是(　　)A．A  B．H  C．G  D．F答案　B解析　杀虫剂林丹自然降解的速度极慢，因此这种杀虫剂在生物体内有生物富集作用，生物所处的营养级越高，杀虫剂在该生物体内的浓度越高。由图可知，H所处的营养级最高，杀虫剂在其体内的浓度最高，故选B。3．环境中的汞、铅等重金属随食物、饮水进入生物体内，能够形成多种比较稳定的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，不易被排出体外。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测得所含某种重金属的浓度，结果如图。关于该生态系统，下列说法正确的是(　　)A．甲在该生态系统中处于第二营养级B．该重金属在极地生态系统的生物体内可检测到C．该重金属可以通过食物链回归非生物环境D．丁可能是该生态系统的分解者答案　B解析　根据分析可知，该生态系统中的食物链是丁→乙→甲→丙，所以乙属于第二营养级，甲属于第三营养级，A错误；生物富集是指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，重金属会沿食物链和食物网在生物体内富集，营养级越高的生物体内重金属浓度的相对值越高，但不会通过食物链回到非生物环境，C错误；甲、乙、丙、丁为四个营养级，而分解者不参与食物链，所以丁不可能是该生态系统的分解者，D错误。4．某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是(　　)组别1组2组3组4组土壤处理灭菌不灭菌灭菌不灭菌湿润湿润较干燥较干燥 A.该实验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用B．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理C．若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组D．预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度地分解答案　C解析　若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，则1、2组对照可探究湿润土壤中微生物对落叶的分解作用，3、4组对照可探究较干燥土壤中微生物对落叶的分解作用，其中2组和4组均为未经处理的空白对照，属于对照组，1组和3组为实验组，C项错误；1、3组的土壤经灭菌后，其中的微生物会被杀死，而土壤中的微生物主要充当分解者，因此预测这两组的落叶不被分解，而2、4组的土壤中含有微生物，但是土壤湿度不同，所以落叶被分解的程度不同，D项正确。5．下列关于“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”的课题，设计不合理的是(　　)A．用等量土壤浸出液和蒸馏水处理等量淀粉糊B．实验应分别对土壤浸出液和蒸馏水进行高温消毒后再处理淀粉糊C．应在20 ℃左右下处理7天后，再进行相关检测D．用碘液检测淀粉，用斐林试剂检测还原糖答案　B解析　根据题干可知，该实验的自变量是土壤微生物的有无，因此对照组用蒸馏水处理淀粉糊，而实验组用土壤浸出液处理淀粉糊，A正确；对土壤浸出液和蒸馏水进行高温消毒后，土壤浸出液中的微生物被杀死，无法达到实验目的，B错误；土壤微生物分解淀粉需要时间，实验中应将实验组和对照组在20 ℃左右下处理7天后，再进行相关检测，C正确；土壤微生物可将淀粉分解成还原糖，实验可用碘液检测淀粉，用斐林试剂检测还原糖，D正确。核心归纳　重金属盐和DDT等农药的生物富集作用生物富集作用与能量流动正好相反，能量在沿食物链流动时逐级递减，而农药或重金属盐则存在“生物富集作用”，即营养级越高，该物质浓度越高。如图所示： 网络构建