5.3生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)-高二上學(xué)期生物人教版必修3

1、第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)問題探討 生態(tài)系統(tǒng)依靠太陽不斷地提供能量，而生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)卻是由地球提供的。 討論：為什么維持生態(tài)系統(tǒng)所需的大量物質(zhì)，例如氧、水、氮、碳和許多其他物質(zhì)，億萬年來卻沒有被生命活動所耗盡？ 物質(zhì)循環(huán)的概念什么? 這里的物質(zhì)是指什么？ 這里的生態(tài)系統(tǒng)是指什么生態(tài)系統(tǒng)？ 在哪兩者之間循環(huán)？ 快速閱讀課本P100101回答下列問題： 1.概念： （3）概念中所說的生態(tài)系統(tǒng)指的是哪個生態(tài)系統(tǒng)？ （2）物質(zhì)在什么和什么之間循環(huán)？ （4）物質(zhì)循環(huán)具有什么特點？一、物質(zhì)循環(huán)的概念（1）概念中的物質(zhì)是什么?2.把握概念: 組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素 生物圈 全球性、循

2、環(huán)性生物地球化學(xué)循環(huán)在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素，都不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落，又從生物群落到無機環(huán)境的循環(huán)過程。生物圈是地球上的最大的生態(tài)系統(tǒng), 生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)具有全球性。討論：在農(nóng)田中大量使用DDT有機農(nóng)藥為什么會殃及南極的企鵝?二、生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán) 無機環(huán)境中：碳的存在形式 生物群落中：2.碳是如何分別進出生產(chǎn)者、消費者、分解者各個環(huán)節(jié)的（以什么形式、通過哪種生命活動、形成哪些產(chǎn)物等）？思考與討論：1.碳在自然界以什么形式存在？CO2 、碳酸鹽主要是含碳有機物生態(tài)系統(tǒng)的成分：無機環(huán)境、生產(chǎn)者、消費者、分解者生物群落光合作用呼吸作用呼吸作用攝食（

3、CO2和碳酸鹽）（含碳有機物）微生物的分解作用（有分解者存在）CO2二、生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)（1）碳循環(huán)的形式：（2）碳在自然界中的存在形式：（3）碳在生物體內(nèi)的存在形式：（4）碳進入生物體的途徑：（5）碳在生物體之間傳遞途徑：（6）碳進入大氣的途徑：CO2；CO2和碳酸鹽含碳有機物綠色植物的光合作用食物鏈生物的呼吸作用 分解者有分解作用化石燃料的燃燒要點2、請同學(xué)們對碳在無機環(huán)境、生產(chǎn)者、消費者、分解者之間的循環(huán)過程進行小結(jié)（用畫概念圖的形式表示，箭頭上面標明以什么形式或通過哪些生命活動等）AABBD DCC二、生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)（1）什么條件下，生物圈中的碳循環(huán)可保持基本平衡（大氣中CO2含

4、量基本穩(wěn)定）？（2）哪些活動會打破這種平衡？（3）平衡被打破后會導(dǎo)致 什么后果即溫室效應(yīng)有哪些危害？（4）應(yīng)如何緩解溫室效應(yīng)？3.與社會的聯(lián)系二、生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)溫室效應(yīng)冰川融化熱帶風(fēng)暴土地干旱城市淹沒CO2增多的原因化石燃料的大量燃燒森林、草原等植被的破壞溫室效應(yīng)的危害緩解溫室效應(yīng)的措施減少化石燃料的使用開發(fā)新能源增大綠化面積極地冰川加速融化陸地生態(tài)系統(tǒng)和人類構(gòu)成威脅 氣候異常，氣溫升高4、溫室效應(yīng)： 溫室效應(yīng)就是由于大氣中二氧化碳等氣體含量增加，使全球氣溫升高的現(xiàn)象二、生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán) 5、除了碳循環(huán)你還能說出其他元素的循環(huán)嗎?例如：氮循環(huán)、硫循環(huán)拓展題：（書本P104） 同碳元素一樣

5、，氮元素在生物群落和無機環(huán)境之間也是不斷循環(huán)的。為什么還要往農(nóng)田中不斷地施加氮肥呢？ 物質(zhì)循環(huán)是指生物圈范圍內(nèi)物質(zhì)是循環(huán)的。農(nóng)田中不斷有糧食產(chǎn)出，基本元素不斷地被輸出，所以要不斷地施加氮肥。大氣中的N2尿素及動植物遺體NO3-土壤中的微生物NH3NO3-氮素化肥氮循環(huán)空氣中的氮氣大氣閃電固氮人工合成固氮生物固氮土壤中（NH4+,NO3-)生產(chǎn)者各級消費者生物體組成含氮部分含氮廢物交換吸附主動運輸消化作用吸收作用合成作用脫氨基作用微生物的分解作用通過泌尿系統(tǒng)排出通過捕食同化作用反硝化作用(三)硫循環(huán) 生產(chǎn)者（植物）呼吸 三級消費者（肉食動物）分 解 者呼吸 初級消費者（植食動物）呼吸 次級消費者

6、（肉食動物）呼吸呼吸三、能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系能量流動圖解物質(zhì)循環(huán)圖解能量流動物質(zhì)循環(huán)形式特點范圍聯(lián)系光能化學(xué)能熱能化學(xué)元素（無機物有機物無機物）單向流動、逐級遞減 具有全球性、循環(huán)性生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)級 生物圈三、能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系能量流動和物質(zhì)循環(huán)都是通過食物鏈和食物網(wǎng) 的渠道實現(xiàn)的。物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動的載體 。能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動力。思考：生物圈是不是一個在物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)？為什么？在能量上呢？ 生物圈在物質(zhì)上是一個自給自足的系統(tǒng)，因為生物圈是指地球上所有生物與其無機環(huán)境的總和，是可通過物質(zhì)循環(huán)實現(xiàn)物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)。 生物圈在能量上不是一個自給自足的

7、系統(tǒng)，因為能量是不可循環(huán)的，必須依賴太陽能的不斷輸入。四、探究：土壤微生物分解作用 （1）土壤中存在種類和數(shù)目繁多的細菌、真菌等微生物，它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成分為分解者。 （2）分解者的作用是將環(huán)境中的有機物分解為無機物，其分解速度與環(huán)境中的溫度、水分等生態(tài)因子有關(guān)。 如熱帶雨林中土壤中有機物較少，因為溫度高，分解者分解活動旺盛。實驗原理：實例1實例2實驗假設(shè)實驗設(shè)計實驗組對照組自變量 微生物能分解落葉使之腐爛四、探究：土壤微生物分解作用實例1實例2實驗現(xiàn)象AA1A2AB1B2結(jié)論分析土壤浸出液中的微生物能分解淀粉注：在A1B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林試劑。四、探究：土壤微生物分解作用

8、1、下圖為碳循環(huán)示意圖，下列敘述正確的是 A.圖中由生產(chǎn)者、和構(gòu)成的食物鏈中，能量流動是單向、逐級遞減的B.生產(chǎn)者為第一營養(yǎng)級，之和為生產(chǎn)者固定的總能量C.過程以CO2的形式進行，過程以有機物的形式進行D.根瘤菌與豆科植物互利共生時，其生命活動所需的有機碳來自于過程課堂練習(xí)：C2、20世紀60年代，美國農(nóng)莊主為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量，曾用飛機反復(fù)大面積地噴灑有機磷殺蟲劑，幾年后顯而易見的是（ ）B徹底消滅了該地區(qū)的害蟲 害蟲的抗藥性愈來愈強 消滅了該地區(qū)雜草 這個地區(qū)鳥類數(shù)量減少 未噴灑農(nóng)藥的鄰近地區(qū)一帶生物體內(nèi)也含有農(nóng)藥的成分A B C D 3在生態(tài)系統(tǒng)中能將太陽能轉(zhuǎn)化到生物群落中的是（ ） A.

9、 蚯蚓 B硅藻 C硝化細菌 D. 酵母菌B4. 從物質(zhì)循環(huán)的角度看，人體內(nèi)的碳元素究其根源（ ） A燃料中的碳 B非生物環(huán)境中的碳 C食物中的碳D大氣中的二氧化碳D5.在浮游植物浮游動物魚這條食物鏈中，碳是以哪種形式流動的 ( )A二氧化碳 B有機物 C碳酸鹽 D二氧化碳和有機物6碳在無機環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)是通過（ ）A光合作用 B呼吸作用 C呼吸作用和光合作用 D蒸騰作用和呼吸作用BC（3）圖中D C過程是通過 作用實現(xiàn)的， C D過程是通過 作用實現(xiàn)的，B D過程是通過 作用實現(xiàn)的。碳循環(huán)始終與 結(jié)合在一起。 （4）生物群落中有一部分碳以 形式儲藏在地層中。碳在無機環(huán)境中以 形式存在。CDBA（1）此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從 固定太陽能開始的。（2）碳元素在大氣中與A、B、C之間的流動是以 形式進行的，在生態(tài)系統(tǒng)各成分中A