《2022高中生物 第5章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)教學(xué)案（含解析）新人教版必修3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022高中生物 第5章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)教學(xué)案（含解析）新人教版必修3（7頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022高中生物 第5章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)教學(xué)案（含解析）新人教版必修3 1．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的化學(xué)元素在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán)的過程。 2．物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)是具有全球性、循環(huán)性。 3．大氣中的CO2進(jìn)入生物群落的途徑有光合作用和化能合成作用。 4．生物群落中的碳返回大氣的途徑有動(dòng)植物的呼吸作用，微生物的分解作用及化石燃料的燃燒。 5．碳在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間主要以CO2的形式循環(huán)，在群落內(nèi)部以含碳有機(jī)物的形式傳遞。 6．溫室效應(yīng)形成的主要原因是化石燃料短時(shí)間內(nèi)大量燃燒使大氣中CO2含量迅速增加，打破了生物圈碳循環(huán)的平衡。

2、 7．物質(zhì)循環(huán)是能量流動(dòng)的載體，能量流動(dòng)是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力。 一、物質(zhì)循環(huán)的概念 二、物質(zhì)循環(huán)的實(shí)例——碳循環(huán) 1．循環(huán)形式 (1)在生物群落與無機(jī)環(huán)境間：主要以CO2的形式循環(huán)。 (2)在生物群落內(nèi)：以含碳有機(jī)物的形式傳遞。 2．過程圖解[據(jù)圖填空] 圖中：①光合作用，②呼吸作用，③植物(生產(chǎn)者)，④動(dòng)物(消費(fèi)者)，⑤呼吸作用，⑥分解者的分解作用。 3．溫室效應(yīng) (1)形成原因：主要是化石燃料短時(shí)間內(nèi)大量燃燒使大氣中CO2含量迅速增加，打破了生物圈碳循環(huán)的平衡。 (2)危害：加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而對人類和其他許多生物的生存構(gòu)成

3、威脅。 三、物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系 二者是同時(shí)進(jìn)行的，彼此相互依存，不可分割。 (1)物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)。 (2)能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。 1．判斷下列敘述的正誤 (1)參與循環(huán)的物質(zhì)是組成生物體的各種化合物(×) (2)碳循環(huán)在生物群落內(nèi)部以CO2形式進(jìn)行(×) (3)植物可通過呼吸作用和光合作用參與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)(√) (4)碳循環(huán)中由于生物的呼吸作用和微生物的分解作用，導(dǎo)致了溫室效應(yīng)現(xiàn)象的出現(xiàn)(×) (5)能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)是兩個(gè)獨(dú)立的過程(×) (6)能量流動(dòng)伴隨著物質(zhì)循環(huán)在生態(tài)系統(tǒng)中反復(fù)

4、利用(×) 2．生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)所指的物質(zhì)是(　　) A．組成生物體的各種有機(jī)物 B．組成生物體的各種無機(jī)物 C．組成生物體的各種大分子 D．組成生物體的化學(xué)元素 解析：選D　生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)指的是組成生物體的化學(xué)元素在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的反復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。 3．在生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)中，既能使碳進(jìn)入生物群落，又能使碳返回大氣中的生物是(　　) A．綠色植物　　　　　 B．植食動(dòng)物 C．肉食動(dòng)物 D．營腐生生活的真菌 解析：選A　碳以CO2的形式從大氣中進(jìn)入生物群落，這一過程主要依靠生產(chǎn)者的光合作用；碳從生物群落又以CO2的形式釋放到大氣中去，這一過程主要依靠各級消費(fèi)

5、者和生產(chǎn)者的呼吸作用，以及分解者的分解作用。能夠同時(shí)完成碳進(jìn)入和離開生物群落這兩個(gè)過程的只有生產(chǎn)者。 4．與生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)相比較，物質(zhì)循環(huán)具有的特點(diǎn)是(　　) A．循環(huán)流動(dòng) B．單向流動(dòng) C．逐級遞減 D．不能循環(huán) 解析：選A　物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)是循環(huán)性和全球性，能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級遞減。 5．下列不屬于生物群落中的碳返回大氣中途徑的是(　　) A．生物的呼吸作用 B．某些細(xì)菌的化能合成作用 C．分解者的分解作用 D．森林火災(zāi) 解析：選B　生物群落中的碳返回大氣中的途徑有動(dòng)植物的呼吸作用、微生物的分解作用以及燃燒。硝化細(xì)菌的化能合成作用是將無機(jī)環(huán)境中的碳進(jìn)

6、入生物群落中的途徑。 1．物質(zhì)循環(huán)的概念分析 (1)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中所說的“生態(tài)系統(tǒng)”并不是一般的生態(tài)系統(tǒng)，而是指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈，因此物質(zhì)循環(huán)具有全球性。 (2)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中所說的“物質(zhì)”并不是指組成生物體的化合物，而是指組成生物體的化學(xué)元素，如C、H、O、N、P、S等元素。 (3)碳在生態(tài)系統(tǒng)各成分之間傳遞并不都是雙向的，只有生產(chǎn)者與無機(jī)環(huán)境之間的傳遞是雙向的，在生物群落內(nèi)部，沿食物鏈(網(wǎng))傳遞時(shí)，只能由低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級單向傳遞。 2．碳循環(huán) (1)碳存在形式 (2)碳循環(huán)形式 (3)碳進(jìn)入生物群落的途徑 3．溫室效應(yīng)

7、 (1)產(chǎn)生原因 (2)減緩措施 [思考探究]　 (1)與自然界的碳循環(huán)關(guān)系最密切的兩種細(xì)胞器是什么？ 提示：線粒體和葉綠體。 (2)既然物質(zhì)是循環(huán)的，為什么農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)還需要經(jīng)常施肥呢？ 提示：物質(zhì)循環(huán)具有全球性，是指在生物圈內(nèi)進(jìn)行的循環(huán)，而農(nóng)田是一個(gè)較小的生態(tài)系統(tǒng)，不斷有糧食作物的輸出，即物質(zhì)的輸出大于物質(zhì)的自然輸入，因此要不斷施加肥料。 4．能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 項(xiàng)目 能量流動(dòng) 物質(zhì)循環(huán) 形式 光能→化學(xué)能→熱能 (主要形式) 化學(xué)元素 (無機(jī)物有機(jī)物) 過程 沿食物鏈(網(wǎng))單向流動(dòng) 在無機(jī)環(huán)境和生物群落間往復(fù)循環(huán) 特點(diǎn) 單向流動(dòng)、逐級遞減

8、 全球性、循環(huán)性 范圍 生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級 生物圈 聯(lián)系 同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割。①能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成和分解；②物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)的載體；③能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動(dòng)力 [名師點(diǎn)撥]　重金屬和DDT等農(nóng)藥的生物富集 生物富集問題與能量流動(dòng)相反，能量沿食物鏈流動(dòng)時(shí)逐級遞減，而農(nóng)藥或重金屬在食物鏈中則存在“生物富集作用”，即營養(yǎng)級越高，該物質(zhì)濃度越高。 [題組沖關(guān)] 1．關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．所說的物質(zhì)是指組成生物體的化學(xué)元素 B．所說的生態(tài)系統(tǒng)是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈 C．所說的

9、循環(huán)是指物質(zhì)在生物與無機(jī)環(huán)境之間反復(fù)利用、循環(huán)流動(dòng) D．物質(zhì)在循環(huán)過程中不斷遞減 解析：選D　物質(zhì)循環(huán)的實(shí)質(zhì)為化學(xué)元素在生物圈這個(gè)最大的生態(tài)系統(tǒng)中反復(fù)利用、循環(huán)流動(dòng)，在這個(gè)過程中物質(zhì)是守恒的。 2．下列關(guān)于能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的表述正確的是(　　) A．在物質(zhì)循環(huán)過程中，無機(jī)環(huán)境中的能量可以被生物群落反復(fù)利用 B．物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)先后進(jìn)行 C．物質(zhì)是能量的載體，能量隨著物質(zhì)在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間循環(huán)流動(dòng) D．物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)相互依存 解析：選D　物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)相互依存，同時(shí)進(jìn)行。物質(zhì)可以在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間循環(huán)，但能量不能循環(huán)，而是逐級遞減，最終以熱能形式散失。

10、3．如圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．③過程代表綠色植物的光合作用 B．圖中甲、乙分別代表消費(fèi)者和生產(chǎn)者 C．溫室效應(yīng)主要是由⑦過程造成的 D．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中耕松土可以增強(qiáng)⑤過程 解析：選C?、圻^程代表生產(chǎn)者的呼吸作用；圖中甲、乙分別代表分解者和生產(chǎn)者；溫室效應(yīng)主要是由⑦過程造成的；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中耕松土可以增強(qiáng)⑧過程。 [方法技巧]　碳循環(huán)模式圖中生態(tài)系統(tǒng)成分的判斷 (1)首先找雙向箭頭：雙向箭頭的兩端分別是生產(chǎn)者和大氣中的CO2，依據(jù)是只有生產(chǎn)者既能通過光合作用或化能合成作用從大氣中吸收CO2，又能通過呼吸作用向大氣中釋放CO2，(

11、如圖1中的A與B、圖2中的A與C、圖3中的A與E、圖4中的A與B)。 (2)在此基礎(chǔ)上，其他成分都有箭頭指向的為大氣中的CO2，因?yàn)樯a(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者都可通過呼吸作用向大氣中釋放CO2(如圖1中的B、圖2中的C、圖3中的A、圖4中的A)，雙向箭頭的另一端則為生產(chǎn)者(如圖1中的A、圖2中的A、圖3中的E、圖4中的B)。 (3)除大氣中的CO2外其他生物成分都有箭頭指向的為分解者，因?yàn)閯?dòng)植物的遺體、排遺物都要被分解者分解(如圖1中的D、圖2中的E、圖3中的C、圖4中的D)，剩下的成分為消費(fèi)者(如圖1中的C、圖2中的B、D，圖3中的B、D、F，圖4中的C)。 1．實(shí)驗(yàn)原理

12、 (1)土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細(xì)菌、真菌等微生物，它們絕大多數(shù)是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者。 (2)分解者的作用是將環(huán)境中的有機(jī)物分解為無機(jī)物，其分解速度與環(huán)境中的溫度、水分等生態(tài)因子相關(guān)。 2．實(shí)驗(yàn)流程 項(xiàng)目 案例1 案例2 實(shí)驗(yàn)假設(shè) 微生物能分解落葉使之腐爛 微生物能分解淀粉 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)組 對土壤高溫處理 A燒杯中加入30 mL 土壤浸出液 對照組 對土壤不做 任何處理 B燒杯中加入30 mL 蒸餾水 自變量 土壤中是否含微生物 溶液中是否含有分解 淀粉的微生物 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 在相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組落葉腐爛程度小于對照組 A A1 不變藍(lán) A

13、2 產(chǎn)生磚紅色沉淀 B B1 變藍(lán) B2 不產(chǎn)生磚紅色沉淀 結(jié)論分析 微生物對落葉有分解作用 土壤浸出液中的微生物能 分解淀粉　　　　　　　 3.基本技術(shù)要求 (1)探究活動(dòng)最好在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，以便控制變量，避免環(huán)境中不可控制因素的影響。 (2)各地氣候與環(huán)境等因素不同，微生物分解落葉的功能不同，分解的時(shí)間也有差異，一般需要適宜的溫度、濕潤的條件等。 [題組沖關(guān)] 4．某同學(xué)完成了土壤微生物的分解作用的對照實(shí)驗(yàn)，對照組是(　　) A．土壤不做處理，自然狀態(tài) B．土壤進(jìn)行處理 C．排除土壤微生物的作用 D．盡可能避免改變土壤理化性質(zhì) 解析：選A　實(shí)驗(yàn)組和對

14、照組的單一變量是土壤中是否含有微生物。所以對照組應(yīng)為不做處理的自然土壤，而實(shí)驗(yàn)組應(yīng)將土壤進(jìn)行滅菌處理，盡可能排除土壤微生物的作用。 5．某生物興趣小組以帶有落葉的表層土壤(深5 cm左右)為實(shí)驗(yàn)材料，研究土壤微生物在適宜溫度下的分解作用，對土壤處理情況如表所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) 1組 2組 3組 4組 土壤處理 滅菌 不滅菌 滅菌 不滅菌 土壤濕度 濕潤 濕潤 較干燥 較干燥 A．該實(shí)驗(yàn)?zāi)芴骄坎煌寥罎穸葪l件下，土壤微生物對落葉的分解作用 B．該實(shí)驗(yàn)的自變量為土壤是否滅菌，因變量是土壤的濕度 C．為了控制實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量，作為實(shí)驗(yàn)材料的落葉也應(yīng)進(jìn)行滅菌處理 D．預(yù)期結(jié)論是1、3組的落葉不被分解，2、4組中的落葉被不同程度分解 解析：選B　題中表格有兩個(gè)自變量：土壤是否滅菌和土壤的濕度，因此可以探究不同土壤濕度條件下，土壤微生物對落葉的分解作用；作為實(shí)驗(yàn)材料的落葉也應(yīng)進(jìn)行滅菌處理，防止落葉中的微生物影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；1組和3組土壤滅菌，沒有微生物分解落葉，2組和4組沒有滅菌，土壤中有微生物分解落葉，只是在濕潤和較干燥的環(huán)境中分解程度不同。