生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)課件【高效備課精研+知識精講提升】 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

溫故知新？生態(tài)系統(tǒng)的能量流動源頭：

生產(chǎn)者固定的全部太陽能流動途徑：能量流動的特點：單向流動（不循環(huán)）逐級遞減陽光沿食物鏈（網(wǎng)）逐級流動流動總能量：第3章第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)兩種元素在生物群落和非生物環(huán)境之間是不斷循環(huán)的。呼一口氣，許多二氧化碳分子就離開你的身體，進入大氣中。你能想象這些二氧化碳分子的去向嗎？這些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素又是怎樣來到你體內(nèi)的？進入你體內(nèi)之前又存在于什么物質(zhì)中？食物人體的細胞呼吸CO2植物的光合作用問題探討？

二氧化碳能溶于水，因此可在大氣和海洋、河流之間進行交換。此外，碳還可以長期固定或保存在非生命系統(tǒng)中，如固定于煤、石油或木材中。人類對煤和石油等能源的利用，向大氣中排放了大量的二氧化碳。討論：1.碳在非生物環(huán)境和生物體內(nèi)分別以什么形式存在？分析碳循環(huán)的過程思考·討論？在非生物環(huán)境中：主要以CO2的形式存在（還有碳酸鹽）在生物體群落中：含碳有機物2.碳在生物群落和非生物環(huán)境之間主要以什么形式進行循環(huán)的？CO2大氣中的二氧化碳庫生產(chǎn)者（有機物）消費者（有機物）分解者（有機物）光合作用化能合成作用捕食呼吸作用呼吸作用呼吸作用遺體、糞便等化石燃料燃燒分析碳循環(huán)的過程思考·討論？3.碳是如何進出生產(chǎn)者、消費者、分解者的（以什么形式、通過哪種生命活動、形成哪些產(chǎn)物等）？請用關(guān)鍵詞、線段、箭頭、方框等構(gòu)建碳循環(huán)的模型。煤、石油燃燒大氣中的CO2庫生產(chǎn)者消費者光合作用呼吸作用呼吸作用捕食分解者微生物的分解作用食物鏈和食物網(wǎng)碳從生物群落返回?zé)o機環(huán)境的途徑：（1）生產(chǎn)者和消費者的呼吸作用（3）化石燃料的燃燒（2）分解者的分解作用分析碳循環(huán)的過程思考·討論？1.碳的存在形式及循環(huán)形式：（1）碳在非生物環(huán)境中的存在形式主要是

。（2）碳在生物群落中的存在形式主要是

。（3）碳在非生物環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)的形式是____________。（4）碳在生物體之間的傳遞途徑是

。二氧化碳有機物二氧化碳食物鏈和食物網(wǎng)2.碳出入生物群落的途徑:（1）碳進入生物群落:

。（2）碳出生物群落:__________________________________、

_____________________和___________________。

生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用分解者的分解作用化石燃料的燃燒歸納總結(jié)生產(chǎn)者、消費者的呼吸作用辨圖要點：1、碳循環(huán)中，只有生產(chǎn)者與非生物環(huán)境之間的箭頭是雙向的2、箭頭指向最多的是大氣中的CO2庫，其次是分解者

碳循環(huán)中各成分包括:生產(chǎn)者、消費者、分解者和大氣中的CO2庫。生產(chǎn)者大氣中的CO2庫消費者分解者碳循環(huán)中各成分的判斷方法【方法技巧】巧辨圖形判斷參與碳循環(huán)的四種成分生產(chǎn)者初級消費者大氣中的CO2庫次級消費者分解者【思考】若使上圖表示完整的碳循環(huán)，需補充__________________化石燃料的燃燒大氣中的CO2庫分解者初級消費者次級消費者三級消費者生產(chǎn)者討論：4.你如何看待人類活動對碳循環(huán)的影響？分析碳循環(huán)的過程思考·討論？人類活動對煤和石油等能源的利用，會向大氣中排放大量的CO2，加劇溫室效應(yīng)，引起全球性的氣候變化。措施：大力開展植樹造林、開發(fā)新能源、發(fā)展節(jié)能產(chǎn)業(yè)等，有利于降低大氣中的CO2濃度，維持生物圈的碳氧平衡。冰川融化化石燃料的燃燒1.概念：組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素，都在不斷進行著從非生物環(huán)境到生物群落，又從生物群落到非生物環(huán)境的循環(huán)過程，這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，又叫生物地球化學(xué)循環(huán)。2.范圍：生物圈3.特點：（1）全球性：物質(zhì)循環(huán)的范圍為生物圈（2）循環(huán)往復(fù)運動：物質(zhì)可被生物群落反復(fù)利用生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

充分利用稻田資源，在稻田中養(yǎng)鴨，稻田里的病蟲、雜草可以作為鴨的飼料，減少蟲害和農(nóng)藥施用；另一方面，它的排泄物直接還田，增加肥力。例1

[2022·重慶實驗中學(xué)月考]

下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的敘述，錯誤的是(

@44@

)A.微生物的分解作用有助于維持碳循環(huán)的平衡B.物質(zhì)循環(huán)是指物質(zhì)在生產(chǎn)者、消費者、分解者之間的重復(fù)利用C.物質(zhì)循環(huán)具有全球性D.生物圈是一個在物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)B導(dǎo)學(xué)案P87

D導(dǎo)學(xué)案P87人類活動向環(huán)境中排放了很多有害物質(zhì)：①重金屬：如鉛(Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg)等②一些人工合成的有機化合物：如DDT、六六六等

是不是所有物質(zhì)都能較快地通過食物鏈回歸到非生物環(huán)境呢？鉛的循環(huán)過程煤和礦石中的鉛大氣中的鉛顆粒土壤、水體中的鉛植物、浮游動物最高營養(yǎng)級含鉛量最高各級消費者燃燒冶煉沉降降雨吸收捕食積累進入體內(nèi)的鉛，會形成多種比較穩(wěn)定的鉛化合物，導(dǎo)致鉛不易被生物體排出，從而積蓄在體內(nèi)。飲水飲水圖3-11鉛沿食物鏈不斷積累和濃縮的過程示意圖1、概念生物富集2、常見存在生物富集現(xiàn)象的污染物生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機體內(nèi)濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象。①重金屬：如鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)等②人工合成的有機化合物：如DDT、六六六等3.生物富集的主要途徑：食物鏈、食物網(wǎng)4.生物富集現(xiàn)象的特點:①全球性②有害物質(zhì)會沿食物鏈逐漸在生物體內(nèi)聚集，最終積累在食物鏈的頂端資料：在生物體內(nèi)形成積累性中毒進入人體的甲基汞在體內(nèi)代謝緩慢，且不易排出，嚴重時會引起中毒。通過血腦屏障進入大腦的汞會侵害腦神經(jīng)，導(dǎo)致腦萎縮。1952年，日本5萬多只貓集體跳海自盡2017年9月24日《水俁公約》第一屆締約國會議開幕日本患者呼吁加強管控物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系項目能量流動物質(zhì)循環(huán)形式特點范圍過程聯(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、逐級遞減全球性、循環(huán)往復(fù)生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級生物圈二者同時進行、相互依存、不可分割：①能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成和分解；②物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動；③能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返。沿食物鏈、食物網(wǎng)單向流動在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返例5

[2022·廣東珠海期末]

下列關(guān)于物質(zhì)循環(huán)和能量流動的敘述，錯誤的是(

@72@

)A.能量流動和物質(zhì)循環(huán)是同時進行、不可分割的過程B.物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在生物群落和非生物環(huán)境之間C.能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落內(nèi)部循環(huán)往返D.能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程C導(dǎo)學(xué)案P89例6

[2021·遼寧營口期末]

如圖3-3-7為碳循環(huán)示意圖，下列敘述正確的是(

@74@

)圖3-3-7

C導(dǎo)學(xué)案P89根據(jù)氮循環(huán)示意圖，思考并回答下列問題。(1)植物C吸收的氮以什么形式存在？離子。固氮生物的固氮作用。(3)生物群落中的氮最終通過什么途徑返回大氣中？反硝化作用。(2)大氣中的氮氣通過什么途徑進入生物群落？第三節(jié)

探究土壤微生物的分解作用探究·實踐秋天剛收獲的花生第二年春天從土中刨出的花生（1）土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，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，其分解速度主要與環(huán)境溫度和濕度有關(guān)。1.【實驗原理】案例1落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？2.【實驗設(shè)計】提出問題落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？實驗假設(shè)落葉在土壤微生物的作用下可以腐爛。實驗設(shè)計實驗組對照組自變量預(yù)測實驗現(xiàn)象結(jié)論分析土壤中是否含微生物對土壤高溫處理（滅菌）對土壤不做任何處理（自然狀態(tài)）相同時間內(nèi)實驗組落葉腐爛程度低于對照組微生物對落葉有分解作用案例2探究土壤微生物對淀粉的分解作用

土壤微生物通過分泌淀粉酶能將淀粉分解為還原性糖，通過碘液檢測，可以證明淀粉被分解；通過斐林試劑（水浴加熱）的檢測，可以證明淀粉被分解為還原性糖。1.【實驗原理】淀粉碘液變藍淀粉葡萄糖產(chǎn)生磚紅色沉淀分解斐林試劑加熱提出問題土壤微生物能分解淀粉嗎？實驗假設(shè)土壤微生物能分解淀粉。實驗設(shè)計實驗組對照組自變量實驗現(xiàn)象加入碘液A1B1加入斐林試劑A2B2結(jié)論分析是否加入土壤浸出液（是否含有分解淀粉的微生物）A燒杯中加入適量淀粉糊

+30mL土壤浸出液B燒杯中加入等量淀粉糊

+30mL蒸餾水2.【實驗設(shè)計】3.【實驗過程】（1）配制土壤浸出液紗布燒杯土壤水玻璃棒水取出碘液斐林試劑加熱（2）另取兩只燒杯，編號A、B淀粉糊加入土壤浸出液加入碘液AB加入蒸餾水A1A2B1B2加入碘液加入斐林試劑加入斐林試劑不變藍出現(xiàn)磚紅色沉淀變藍不出現(xiàn)磚紅色沉淀室溫（20℃）環(huán)境放置7d后4.【實驗結(jié)果】提出問題土壤微生物能分解淀粉嗎？實驗假設(shè)土壤微生物能分解淀粉。實驗設(shè)計實驗組對照組自變量實驗現(xiàn)象加入碘液A1B1加入斐林試劑A2B2結(jié)論分析是否加入土壤浸出液（是否含有分解淀粉的微生物）A燒杯中加入適量淀粉糊

+30mL土壤浸出液B燒杯中加入等量淀粉糊

+30mL蒸餾水5.【實驗結(jié)果分析】不