人教版 (2019)选择性必修2第3节 生态系统的物质循环试讲课ppt课件
展开1. 以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环。2. 说明能量流动和物质循环的关系。3. 尝试探究土壤微生物的分解作用。4. 关注碳循环平衡失调与温室效应,关注生物富集。
胡杨能抗干旱、御风沙、耐盐碱,可顽强地在荒漠中生存繁衍。然而,受水资源短缺的影响,一些远离水源的胡杨也难逃死亡的厄运。这些死亡的胡杨虽历经烈日和荒漠的摧残,却依然傲立于大漠,其枝干往往呈现出千姿百态的奇特造型。
讨论1.胡杨死亡后,为什么很长时间都没有腐烂?
2.有研究表明,长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠,这是为什么?
枯枝落叶少,物质循环慢
呼一口气,CO2分子会离开你的身体,进入大气中。你能想象它们的去向吗? 这些CO2分子中的碳元素和氧元素是怎样来到你体内的? ---物质循环
分析碳循环的过程 P62阅读-思考
1、碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在?
2、碳在无机环境和生物群落之间主要是以什么形式进行循环的? 循环的范围如何?
3、碳是如何进出生产者、消费者、分解者的? (什么形式、那种生命活动、形成那些产物?)
生产者的光合作用 化能合成作用消费者的摄食
生产者、消费者呼吸作用微生物的分解作用化石燃料的燃烧
请用箭头和简短的文字表明碳元素在下述各成分之间的联系。
1.学生活动构建模型:
2.共同构建碳循环的图解
(1)碳在无机环境和群落间循环的形式:(2)碳在无机环境中的主要存在形式:(3)碳在生物体内的主要存在形式:(4)碳进入生物体的主要途径:(5)碳在生物体之间传递途径:(6)碳进入大气的途径:
生产者的光合作用、化能合成作用
①生产者、消费者呼吸作用
(4)碳在生物群落内部主要以( )形式传递,通过( )和( )渠道传递。(5)碳通过( 、 )和 返回到无机环境。
生产者、消费者的呼吸作用
(1)碳在无机环境中主要以( )和( )形式存在。(2)碳通过( )和( )两种代谢反应从无机环境进入生物群落。(3)碳在生物体内以( )形式存在。
例 1 难度★☆☆ 典型★★☆ 环境问题是全世界人民密切关注的问题,以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列说法正确的是( )A. 大气中 CO 2 进入生物群落的方式只能是植物的光合作用B. 生物群落中的 C 元素进入大气的方式只能是分解者的分解作用C. 煤、石油和天然气的大量燃烧,致使大气中的 CO 2 急剧增加D. 大力植树造林是缓解温室效应的唯一方法
【解析】 大气中 CO 2 进入生物群落的方式可以是光合作用或化能合成作用,A 项错误。生物群落中的 C 元素进入大气的方式除了分解者的分解作用外,还有生产者和消费者的呼吸作用,B 项错误。煤和石油等化石燃料的燃烧,使大气中的 CO 2 急剧增加,C 项正确。缓解温室效应的措施有减少化石燃料的燃烧、植树造林和开发新能源等,D 项错误。【答案】 C
例 2 难度★☆☆ 典型★★☆ 下列有关碳循环的叙述,错误的是( )A. 冬季北方人呼吸产生的 CO 2 ,能供给南方植物光合作用B. 大力开发和使用清洁能源,能减少 CO 2 的释放量C. 碳元素和能量都能从植物传递给各种动物D. 倡导低碳生活方式的主要方法是提高人均绿地面积
【解析】 物质循环具有全球性,A 项正确。大力开发和使用清洁能源,能减少 CO 2 释放量,减少环境污染,B 项正确。动物直接或间接从绿色植物获得物质和能量,C 项正确。倡导低碳生活方式的主要办法是强化节能减排,D 项错误。【答案】 D
例 3 难度★☆☆ 典型★★☆ 下图为生物圈中碳元素的循环过程,下列有关叙述正确的是 ( )A. ④过程代表绿色植物的光合作用,③过程代表化能合成作用B. 图中甲、乙、丙分别代表消费者、生产者和分解者C. 物质循环是指碳元素在甲、乙、丙间以有机物的形式传递D. 图中甲、乙、丙包含的所有种群共同构成生物群落
【解析】 由图示信息可知,甲代表分解者,乙代表生产者,丙代表消费者,④过程代表光合作用和化能合成作用,③过程代表呼吸作用;碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境间进行的循环;图中的生产者、消费者和分解者共同构成了生物群落。【答案】 D
(二)物质循环的概念:
组成生物体的 等基本元素,都在不断进行着 从 到 ,又从 的循环过程。
C、H、O、N、P、S
范围: 物质: 循环过程:特点:
生物圈,又叫生物地球化学循环
C、H、O、N、P、S等
非生物环境 生物群落
种养结合-如稻田中养鱼养鸭
4.人类活动对碳循环的影响
例 1 难度★☆☆ 典型★★☆ 生态系统的物质循环,其物质是指( )A. 细胞中的蛋白质和核酸 B. 组成细胞的各种化合物C. 组成生物体的各种元素D. 组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等基本元素
【解析】 物质循环是指基本元素的循环,不是指化合物的循环,A、B 项错误。生态系统的物质循环是指组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等基本元素在生物群落和无机(非生物)环境间的循环过程,C 项错误,D 项正确。【答案】 D
例 2 难度★☆☆ 典型★★☆ 下列有关生态系统中物质循环的叙述,错误的是 ( )A. 在生物与生物之间进行B. 可以反复利用C. 具有全球性 D. 与能量流动同时进行,相互依存
【解析】 生态系统的物质循环是指组成生物体的 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,A 项错误。物质循环的特点是具有全球性、可以循环反复利用,B、C 项正确。生态系统的能量流动和物质循环同时进行,相互依存,不可分割,D 项正确。【答案】 A
例 3 难度★☆☆ 典型★★☆ 下列关于生态系统中物质循环的图解正确的是 ( )
【解析】 生产者可以通过光合作用或者化能合成作用从无机环境中获取物质和能量;生产者、消费者、分解者可以通过呼吸作用将物质和能量释放到无机环境;消费者可通过捕食、寄生等从生产者或其他消费者中获取物质和能量;生产者的残枝败叶、消费者的遗体残骸中的物质和能量可被分解者利用,A 项正确。消费者中的物质不能进入生产者,B 项错误。分解者不能利用无机环境中的物质,只能依靠现成的有机物维持生活,C、D 项错误。【答案】 A
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:如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)
人工合成的有机物:如DDT、六六六
(1)从非生物环境进入生物体, 沿食物链(网)逐级富集。(2)毒性强,危害大。(3)稳定而不易分解,积累而不易排出
例 1 难度★☆☆ 典型★★☆ [不定项选择]下列选项中能在生态系统食物链中发生生物富集的是 ( )重金属 热量C. 碳水化合物 D. 氯代烃类杀虫剂
【解析】 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,重金属和某些杀虫剂不易降解和丢失,所以易富集,A、D 项符合题意。【答案】 AD
例 2 难度★☆☆ 典型★★☆ 对一个受到轻度农药污染的湖泊进行调查,测量得该湖泊内具有食物链关系的甲、乙、丙、丁 4 个种群所同化的总能量如下表,下列说法中不正确的是 ( )A. 在这四个种群中,甲和丁属于竞争关系B. 除乙种群外,其他 3 个种群的同化作用类型都属于异养型C. 按照生物富集原理,丙种群体内的农药残留量是最多的D. 从 4 个种群的营养关系上看,它们之间只能形成一条食物链
【解析】 表中是该湖泊内具有食物链关系的甲、乙、丙、丁 4 个生物种群所同化的总能量。能量流动的特点是单向流动,逐级递减,且相邻两个营养级间的能量传递效率为 10% ~ 20%,因此乙的营养级最低,其次是甲和丁,丙的营养级最高,由于甲和丁处于同一个营养级,所以它们之间是竞争关系,A 项正确。乙是生产者,属于自养型生物,其他 3 个种群的同化作用类型都属于异养型,B 项正确。按照生物富集原理,营养级越高农药残留量就越多,有毒物质的富集量越多,因此丙的农药残留量最多,C 项正确。由以上分析可知,甲和丁处于同一营养级,因此 4 种生物之间能形成 2 条食物链,即乙→甲→丙、乙→丁→丙,D 项错误。【答案】 D
主要是食物链(网)各营养级中
(1)二者是生态系统的主要功能,同时进行、相互依存,不可分割。(2)物质是能量流动的载体,使能量沿着食物链(网)流动;(3)能量是物质反复循环的动力。
三、能量流动与物质循环的关系
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,数量是极其繁多的。
探究土壤微生物的分解作用
它们在生态系统中的成分为分解者。分解速度主要与环境温度和湿度有关。
土壤微生物能分解淀粉吗?
(1)材料用具:土壤、烧杯、玻璃棒、试管、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。
(2)实验原理:土壤微生物通过分泌淀粉酶能将淀粉分解为还原性糖(麦芽糖、果糖、葡萄糖),通过碘液检测,可以证明淀粉被分解;通过斐林试剂(水浴加热)的检测,可以证明淀粉被分解为还原性糖。
例 1 难度★☆☆ 典型★★☆ 下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述,不正确的是 ( )A. 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程为生态系统的能量流动B. 生产者通过光合作用合成有机物,能量就从无机环境流入生物群落C. 物质是能量的载体,生态系统的能量是伴随着物质循环而循环利用的D. 碳在生物群落与无机环境之间的循环是以 CO2 的形式进行的
【解析】 生态系统中能量流动指生态系统中能量的输入、传递、转化、散失过程,A 项正确。生产者通过光合作用合成有机物,能量就从无机环境流入生物群落,B 项正确。物质是能量的载体,生态系统的能量是伴随着物质循环而流动的,但能量是单向流动的,C 项错误。碳在生物群落与无机环境之间的循环是以 CO2 的形式进行的,D 项正确。【答案】C
实验课题:探究土壤微生物对淀粉的分解作用
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
实验证明土壤中的微生物能分解淀粉
碘液检测 斐林试剂检测
A1、A2取自加土壤浸出液的一组B1、B2取自加入蒸馏水的一组
案例1 探究土壤微生物对落叶的作用
实验组:土壤灭菌处理 对照组:土壤不做处理
实验组与对照组叶片数量与大小基本一致
一段时间后,检测树叶分解情况
案例2 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗?
实验组:土壤做处理,排除微生物的作用
(3)图中D C过程是通过 作用实现的,C D过程是通过 作用实现的,B D过程是通过______ 作用实现的。(4)生物群落中有一部分碳以 _________________ 形式储藏在地层中。碳在无机环境中以 形式存在。
(1)此生态系统的能量流动是从[ ]_____ 固定太阳能开始的。 (2)碳元素在大气中与A、B、C之间的传递是以 ________形式进行的,在生态系统各成分中A为 ,B为 。
右图示生态系统碳循环示意图,A、B、C、D是生态系统的成分,请据图回答:
例 难度★☆☆ 典型★★☆ 为探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂,下列各项构成了一个实验设计,其中不符合实验目的和步骤的是( )A.可选择带有落叶的土壤为实验材料,筛出落叶和土壤B.将落叶平均分成两份,把土壤也平均分成两份C.将土壤分为两组,对照组土壤进行接种微生物处理,实验组土壤不做处理D.将落叶分别埋入两组土壤中,观察腐烂情况
【解析】分解落叶的微生物往往在含有落叶的土壤中分布较多,所以可选择带有落叶的土壤为实验材料,筛出落叶和土壤,A项正确;由实验目的可知,实验分为两组,即实验组和对照组,所以要将落叶平均分成两份,把土壤也平均分成两份,B项正确;应将灭菌的土壤设为实验组,不做处理的土壤设为对照组,C项错误;将落叶分别埋入两组土壤中,观察腐烂情况,D项正确。【答案】C
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