《2017-2018学年高中生物 第4章 光合作用和细胞呼 4.2.2 生态系统中的物质循环 苏教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中生物 第4章 光合作用和细胞呼 4.2.2 生态系统中的物质循环 苏教版必修1（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,章节生态系统的稳态,第2课时 生态系统中的物质循环,目标导读 1.结合教材P103图415，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。 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 上图为美国耗资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
2、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。,一、物质循环的概念和实例,当堂检测,二、物质循环与能量流动的关系,内容索引,一、物质循环的概念和实例,1.物质循环的概念及特点,知识梳理,C、H、O、N、P、Ca,无机环境,生物群落,全球性,循环性,2.实例 (1)水循环：水循环受 、 等因素的影响； 和 是水循环过程中的主要环节；植物的 对水循环有重要的促进作用。 水循环过程可以进行不断往复地 和 (固态、液态和气态)。,太阳能,大气环流,降水,蒸发,蒸腾作用,迁移,转化,(2)碳
3、循环,碳存在形式,无机环境：_ 生物群落：_,CO2和碳酸盐,含碳有机物,过程,CO2,化石燃料,动物,植物,_,_,碳循环形式,生产者和消费者,CO2,含碳有机物,CO2,光合作用,化能合,成作用,食物链或,食物网,分解作用,3.人类活动影响水体富营养化 (1)原因：水体中 含量过多。 (2)结果： 等过度繁殖导致生态系统的稳态被破坏。,氮、磷,藻类,1.碳是构成生命有机体的重要元素之一。结合教材P103的内容完善下面的碳循环模式图，分析碳循环过程。,遗体、遗物,光合,呼吸,CO2,(1)碳在无机环境中以_和碳酸盐的形式存在；在群落中以 _的形式存在。 (2)自然界中的碳元素以CO2的形式被
4、生产者利用，通过_作用合成有机物储存在生产者体内。 (3)碳元素在生物群落中以_的形式，沿着_ 往下传递，最终流向分解者。 (4)动植物的_和分解者的_，以及化石燃料的_ 都可以把有机物分解成无机物，以_的形式归还大气。,CO2,含碳有机物,光合,有机物,食物链和食物网,呼吸作用,分解作用,CO2,燃烧,(5)由以上分析可知 大气中的碳元素主要是通过 进入生物群落的。 碳在生物群落和无机环境之间是以 的形式进行循环的。 碳在无机环境与生物群落之间传递时,只有 之间的传递是相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。,植物的光合作用,CO2,生产者与无机环境,2.CO2除通过生产者的光合作用进入生物
5、群落外，还有进入生物群落的途径吗？,答案,化能合成作用。,3.如果人们大量燃烧化石燃料，或乱砍滥伐森林，对生态系统的碳循环有何影响？,答案,大量燃烧化石燃料，会使CO2在很短时间内释放出来，乱砍滥伐森林，会使大气CO2进入群落过程受阻，打破碳循环平衡，使大气中CO2的含量增高，进而导致温室效应。,A.大气中的气体X是指二氧化碳和一氧化碳 B.完成过程的能量主要是由过程提供的 C.D经、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,活学活用,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，箭头表示循环过程。下列有关说法正确的是,答案,解析,生物群落与
6、无机环境之间的碳循环是以CO2的形式进行的，故图中大气中的气体X代表CO2； 图中A为生产者，B为初级消费者(第二营养级)，C为次级消费者(第三营养级)； 完成过程的能量主要由太阳能转化的活跃的化学能提供； 捕食食物链中相邻两营养级之间的能量传递效率约为10%20%。故选D。,(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。,(3)若D中含有细胞核，则D中将含碳有机物转化为
7、CO2的具体场所是什么？,答案,细胞质基质或线粒体基质。,(4)写出图中的食物链。,答案,ABC。,(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,。,2.如图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,答案,解析,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 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,从
8、图中无法判断图1所示CO2浓度逐渐升高的主要原因，可能是植物被破坏，更可能是大量化石燃料的燃烧使CO2增多，A错误； 图2中c过程代表呼吸作用，b代表光合作用，f过程代表分解者的呼吸作用，B错误； 图2中甲所示的营养级是第一营养级，在生态系统的食物链中占有的碳元素最多，C正确； 图2中丙是分解者，所代表的生物是营腐生生活的细菌和真菌，也包括腐生动物等，其中原核细胞内没有由核膜包被的细胞核，但真核细胞内有由核膜包被的细胞核，D错误。,碳循环中各成分的确定方法,图中与之间为双箭头，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，所以为大气中的CO2、为生产者。其他生物部分的
9、箭头都指向，所以是分解者，剩余的为消费者。,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,知识梳理,化学能,化学元素,食物链(网),无机环境和生物群落,各营养级,全球性,单向流动，逐级递减,反复出现，循环流动,固定、储存,合成和分解,食物链(网),动力,1.如图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物(j是未利用部分)，方框大小表示使用量，分析回答下列问题：,(1)图中h、i、k分别指代用于_的有机物量。 (2)进入该生态系统的CO2量应该包括_和_的总和。,细胞呼吸、流入下一营养级、流向分解者,各h产生的CO2总量,未利用部分,(3)因为能量
10、流动是 的，所以生产者i的量 被初级消费者同化有机物的量。 (4)能量流动是 ，所以流向分解者的k 被生产者直接吸收利用。,逐级递减,大于,单向的,不能,2.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。,3.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。,活学活用,3.如图为生态系统中能量
11、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 _和 _。 (2)图中的表示的生理过程分别是：_，_，_。 (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。,答案,解析,a,生产者,d,分解者,光合作用,呼吸作用,分解作用,三,5 000,据生态系统的能量流动和物质循环的原理可知，a为生产者，是光合作用； b是初级消费者；c为次级消费者，为呼吸作用； d为分解者，为分解作用。按照能量逐级递减的原则，若使c增加200 kg至少需要a的量为200555 000 kg。,分析上题简图，不能得到的结论是 A.物质作为能量的载体，使能量
12、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往返循环 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,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。,课堂小结,元素,无机环境,生物群落,无机环境,水,当堂检测,2,3,4,5,1.从物质循环的角看，人体内的碳元素究
13、其根源来自 A.燃料中的碳 B.所食动物体内的碳 C.食物中的碳 D.大气中的二氧化碳,1,人类直接或间接以生产者为食，碳元素都是来自生产者，而生产者固定的CO2来自大气。,答案,解析,2.下列关于生态系统的物质循环的叙述，不正确的是 A.所说的物质是指组成生物体的一些基本化学元素 B.所说的生态系统是地球最大的生态系统生物圈 C.所说的循环是指物质在生物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,2,3,4,5,1,物质循环的实质为化学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。,答案,解析,3.科学家把“末日之钟”的时间从晚11点53分
14、调至晚11点55分，警示气候变化构成的威胁“接近核武器的可怕水平”，“温室效应”将给人类带来灾难。下面有关温室效应的叙述不恰当的是 A.化石燃料的燃烧是导致温室效应的主要原因 B.碳元素在生物群落和无机环境之间以CO2的形式循环 C.碳元素在生物群落中主要以有机物的形式存在 D.植树造林、退耕还林是解决温室效应的最主要措施,2,3,4,5,1,答案,解析,2,3,4,5,1,本题以社会热点为背景，以生态系统中碳循环为考点，引导我们关注人类生活环境，关注人类的命运。温室效应是由于大气中CO2等气体含量增加，使全球气温升高的现象。产生的主要原因是化石燃料的燃烧。开发新能源，减少化石燃料的燃烧是解决
15、温室效应的最主要措施。,4.在自然生态系统中，物质是能量的载体。下列叙述正确的是 A.能量可驱动物质循环 B.物质和能量可循环利用 C.能量只能在食物链中流动 D.能量和生物数量金字塔均可倒置,2,3,4,5,1,答案,解析,生态系统的主要功能是能量流动和物质循环，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；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往返循环；能量金字塔不可倒置，生物数量金字塔可倒置。,5.如图是生态系统的碳循环图解。图中AD代表生态系统的4种成分，代表碳元素在生态系统中循环的途径。请仔细分析下图，并回答下列问题：,答案,2,3,4,5,1,解析,(1)图中A代表_，碳在C中以_形式存在。,生产者,含碳有机物,
