《浙江专版2023_2024学年新教材高中生物第3章生态系统第4节生态系统中的物质能被循环利用课件浙科版选择性必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江专版2023_2024学年新教材高中生物第3章生态系统第4节生态系统中的物质能被循环利用课件浙科版选择性必修2（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节生态系统中的物质能第四节生态系统中的物质能被循环利用被循环利用素养素养目目标定位定位课前前基基础认知知课堂堂重重难突破突破随随堂堂训练素养目标定位目目标素素养养1.以水循环、碳循环和氮循环为例以水循环、碳循环和氮循环为例,分析生态系统中的物质在分析生态系统中的物质在生物群落和非生物环境之间不断循环的过程及特点生物群落和非生物环境之间不断循环的过程及特点,强化物强化物质与能量观质与能量观,培养科学思维能力。培养科学思维能力。2.利用物质循环的规律利用物质循环的规律,指导生产实践以实现资源多层次利用指导生产实践以实现资源多层次利用,培养社会责任意识。培养社会责任意识。3.归纳概括能量流动与物
2、质循环的关系归纳概括能量流动与物质循环的关系,形成正确的生命观。形成正确的生命观。知知识概概览课前基础认知自主预习自主预习一、物质循环的含义一、物质循环的含义生态系统中的无机物生态系统中的无机物,在在光合作用光合作用中被合成为可被生物利用中被合成为可被生物利用的有机物的有机物,这些有机物又可通过生物的这些有机物又可通过生物的呼吸作用呼吸作用和和分解者分解者的的分解作用分解作用分解分解为无机物为无机物,这些无机物可以重新回到生态系统这些无机物可以重新回到生态系统中被生产者吸收利用中被生产者吸收利用,从而完成生态系统中的物质循环。从而完成生态系统中的物质循环。二、水的全球循环二、水的全球循环1.方
3、式方式:地球上的水通过地球上的水通过蒸发、冷凝蒸发、冷凝等过程进行不断的循环等过程进行不断的循环,降水和蒸发降水和蒸发是水循环的两种方式。是水循环的两种方式。2.动力动力:水循环是由水循环是由太阳能太阳能推动的。推动的。3.特点特点:地球表面的地球表面的蒸发量蒸发量和和降水量降水量基本持平基本持平,但陆地的降水但陆地的降水量量大于大于蒸发量蒸发量,海洋的降水量海洋的降水量小于小于蒸发量。蒸发量。4.意义意义:在水循环中在水循环中,各种营养物质会随水的流动而从一个生各种营养物质会随水的流动而从一个生态系统到另一个新的生态系统态系统到另一个新的生态系统,这对这对补充某些生态系统的营补充某些生态系统
4、的营养物质养物质非常有利。非常有利。三、碳的全球循环三、碳的全球循环1.循环的主要形式循环的主要形式:二氧化碳二氧化碳。2.与碳循环有关的生理过程与碳循环有关的生理过程:光合作用和呼吸作用光合作用和呼吸作用。3.碳循环调节碳循环调节海洋的碳含量约为海洋的碳含量约为大气圈的大气圈的50倍倍,海洋海洋对于调节大气圈中的对于调节大气圈中的碳含量起着非常重要的作用。二氧化碳在大气圈和水圈的界碳含量起着非常重要的作用。二氧化碳在大气圈和水圈的界面上通过面上通过扩散作用扩散作用而互相交换着。而互相交换着。四、氮的全球循环四、氮的全球循环1.氮的利用氮的利用:大气中的氮只有被固定为大气中的氮只有被固定为无机
5、氮化合物无机氮化合物(主要是主要是硝酸盐和氨硝酸盐和氨)以后以后,才能被生物所利用。才能被生物所利用。2.循环过程循环过程:包括包括固氮、氨化、硝化和反硝化固氮、氨化、硝化和反硝化等过程。等过程。3.固氮途径固氮途径:高能固氮、工业固氮高能固氮、工业固氮和生物固氮和生物固氮,其中其中生物固氮生物固氮是最重要的固氮途径。是最重要的固氮途径。五、物质循环规律在生产实践中的应用五、物质循环规律在生产实践中的应用1.可以帮助人们合理地调整生态系统的可以帮助人们合理地调整生态系统的物质循环和能量流物质循环和能量流动动,使物质中的能量更多地流向对人类有益的方向。使物质中的能量更多地流向对人类有益的方向。2
6、.根据生态学的原理根据生态学的原理,用系统工程的方法和技术指导生产实用系统工程的方法和技术指导生产实践践,就可以实现就可以实现资源的多层次利用或循环利用资源的多层次利用或循环利用,使人和自然环使人和自然环境共同受益。境共同受益。预习检测预习检测1.判断题。判断题。(1)生物在全球水循环过程中所起的作用很大。生物在全球水循环过程中所起的作用很大。()(2)碳循环在生物群落内部以二氧化碳的形式进行。碳循环在生物群落内部以二氧化碳的形式进行。()(3)碳在非生物环境与生物群落之间传递时碳在非生物环境与生物群落之间传递时,只有生产者与非只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的生物环境之间的传递是双向的
7、,其他成分间都是单向的其他成分间都是单向的。()(4)氮循环中氮气只有被固定为无机氮化合物后才能被生物氮循环中氮气只有被固定为无机氮化合物后才能被生物所利用。所利用。()2.下列关于物质循环的叙述下列关于物质循环的叙述,正确的是正确的是()A.生产者与非生物环境之间可以直接进行碳循环生产者与非生物环境之间可以直接进行碳循环B.消费者与非生物环境之间可以直接进行碳循环消费者与非生物环境之间可以直接进行碳循环C.物质循环物质循环只能只能沿着沿着食物链进行食物链进行D.不同的生态系统的物质循环在生态系统范围内独立地进行不同的生态系统的物质循环在生态系统范围内独立地进行答案答案:A3.下图表示生物圈中
8、碳元素的循环过程下图表示生物圈中碳元素的循环过程,下列下列叙述正确的叙述正确的是是()A.过程代表绿色植物的光合作用过程代表绿色植物的光合作用B.图中甲、乙分别代表消费者和生产者图中甲、乙分别代表消费者和生产者C.温室效应主要是由温室效应主要是由过程造成的过程造成的D.农业生产中的中耕松土可以增大农业生产中的中耕松土可以增大过过程程答案答案:C解析解析:由题图可知由题图可知,甲为分解者甲为分解者,乙为生产者乙为生产者,丙为消费者丙为消费者;过过程程主要主要代表代表生产者的光合作用生产者的光合作用,过程代表生产者的呼吸作过程代表生产者的呼吸作用用;温室效应主要是由化石燃料的燃烧温室效应主要是由化
9、石燃料的燃烧(过程过程)造成的造成的;农业农业生产中的中耕松土一般可以增大生产中的中耕松土一般可以增大过程。过程。课堂重难突破一一碳循碳循环重难归纳重难归纳1.基本路线图解基本路线图解2.碳循环平衡失调碳循环平衡失调(1)原因原因:人类因化石燃料的使用向大气中排放了大量二氧化人类因化石燃料的使用向大气中排放了大量二氧化碳碳,从而严重干扰了陆地、海洋和大气之间二氧化碳交换的从而严重干扰了陆地、海洋和大气之间二氧化碳交换的平衡平衡,导致大气中二氧化碳的含量持续增加。导致大气中二氧化碳的含量持续增加。(2)影响影响:产生温室效应。产生温室效应。1.大气中的大气中的CO2通过哪些途径进入生物群落通过哪
10、些途径进入生物群落?生物群落中的生物群落中的CO2通过哪些途径返回大气通过哪些途径返回大气?提示提示:生产者的光合作用和化能合成作用。生产者和消费者生产者的光合作用和化能合成作用。生产者和消费者的呼吸作用、微生物的分解作用的呼吸作用、微生物的分解作用(实质是呼吸作用实质是呼吸作用)以及化石以及化石燃料的燃烧。燃料的燃烧。2.使用农药使用农药DDT(难降解难降解)的只有一小部分地区的只有一小部分地区,可是远在南可是远在南极的动物体内也发现了极的动物体内也发现了DDT,这说明物质循环具有什么特点这说明物质循环具有什么特点?提示提示:全球性。全球性。典例剖析典例剖析下图是生态系统中碳循环示意图下图是
11、生态系统中碳循环示意图,其中其中“”表表示示碳的流动方向。下列叙述错误的是碳的流动方向。下列叙述错误的是()A.在碳循环过程中在碳循环过程中,同时伴随着能量流动同时伴随着能量流动B.某种原因造成图中某种原因造成图中e生物数量大量减少生物数量大量减少,推测短期内与之推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是相邻的两个营养级生物数量发生的变化是d增多增多,f减少减少C.该生态系统的消费者包括图中的该生态系统的消费者包括图中的b、d、e、fD.在在ac过程中碳主要以过程中碳主要以CO2的形式进行循环的形式进行循环,在在fb过程过程中碳以含碳有机物的形式进行中碳以含碳有机物的形式进行流动流动C
12、解析解析:由题图可知由题图可知,a、c之间有双向箭头之间有双向箭头,a、b、d、e、f均有均有箭头指向箭头指向c,则则c是大气中的是大气中的CO2库库,a为生产者为生产者;a、d、e、f均有均有箭头指向箭头指向b,则则b为分解者为分解者,d、e、f为消费者。图示中包含的食为消费者。图示中包含的食物链为物链为adef,故故e减少减少,短时间内短时间内d增多增多,f减少。碳在生物减少。碳在生物群落与非生物环境之间主要以群落与非生物环境之间主要以CO2的形式循环的形式循环,在生物群落内在生物群落内部以含碳有机物的形式流动。部以含碳有机物的形式流动。规律总结规律总结 通过通过“三看法三看法”快速确认碳
13、循环的各快速确认碳循环的各环节环节 学以致用学以致用下图是自然界中碳循环的简图。下列相关叙述正确的下图是自然界中碳循环的简图。下列相关叙述正确的是是()A.甲为消费者甲为消费者,乙为分解者乙为分解者,丙为生产者丙为生产者B.碳元素以无机物的形式在丙碳元素以无机物的形式在丙乙乙甲所示的渠道中流动甲所示的渠道中流动C.生物群落中的碳都是通过生物群落中的碳都是通过过程过程进入进入非生物环境中的非生物环境中的D.稳定的自然生态系统中稳定的自然生态系统中,大气中的大气中的CO2通通过过过程进入生物群落的量是相对稳定过程进入生物群落的量是相对稳定的的D解析解析:由题图可知由题图可知,甲为分解者甲为分解者,
14、乙为消费者乙为消费者,丙为生产者丙为生产者,A项项错误。碳元素以有机物的形式在丙错误。碳元素以有机物的形式在丙乙乙甲所示的渠道中流甲所示的渠道中流动动,B项错误。生物群落中的碳除了通过项错误。生物群落中的碳除了通过过程进入非生过程进入非生物环境中物环境中,还可通过化石燃料的燃烧进入非生物环境还可通过化石燃料的燃烧进入非生物环境,C项错项错误。自然生态系统达到稳定后误。自然生态系统达到稳定后,生产者所固定的生产者所固定的CO2量是相对量是相对稳定的稳定的,D项正确。项正确。二二氮循氮循环重难归纳重难归纳氮循环示意图氮循环示意图既然氮元素在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的既然氮元素在生物群落
15、和非生物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为什么还要往农田中不断地施加氮肥?提示提示:物质循环是指在生物圈范围内物质是循环的。农田中物质循环是指在生物圈范围内物质是循环的。农田中不断有粮食产出不断有粮食产出,基本元素不断地被输出基本元素不断地被输出,所以要不断地施加所以要不断地施加氮肥。氮肥。典例剖析典例剖析下图为某原始森林生态系统中氮循环过程示意图。请据图下图为某原始森林生态系统中氮循环过程示意图。请据图回答下列问题。回答下列问题。(1)大气中的大气中的N2进入该森林群落的途径是高能固氮和进入该森林群落的途径是高能固氮和。(2)能完成能完成过程的生物属于生态系统组成成分
16、中的过程的生物属于生态系统组成成分中的。(3)过程是在过程是在的作用下完成的的作用下完成的,该过程该过程称为称为作用。作用。(4)写出图中的一条食物链写出图中的一条食物链:。答案答案:(1)生物固氮生物固氮(2)分解者分解者(3)反硝化细菌反硝化反硝化细菌反硝化(4)植物植物动物动物A动物动物B解析解析:(1)由题图可知由题图可知,生物可以固定氮元素生物可以固定氮元素,属于生物固氮。属于生物固氮。(2)死体及排泄物中的含氮化合物又通过分解者的分解作用死体及排泄物中的含氮化合物又通过分解者的分解作用转化为无机物转化为无机物,回到非生物环境。回到非生物环境。(3)硝酸盐等含氮化合物在反硝化细菌的作用下转化为硝酸盐等含氮化合物在反硝化细菌的作用下转化为N2、NO和和N2O,这个过程称为反硝化作用。这个过程称为反硝化作用。(4)食物链的起点是植物食物链的起点是植物,题图中的一条食物链为植物题图中的一条食物链为植物动物动物A动物动物B。学以致用学以致用下列关于氮循环的说法下列关于氮循环的说法,正确的是正确的是()A.生物的固氮过程就是生物的固氮过程就是N2吸收到植物体内被利用的过程吸收到植物体内
