第三课时生态系统的物质循环.docx
《第三课时生态系统的物质循环.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第三课时生态系统的物质循环.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第三课时生态系统的物质循环
第三课时生态系统的物质循环
导学案主备人:
刘小红
学习目标:
1.生态系统物质循环的基本规律及应用(Ⅱ)。
2.能量流动与物质循环的关系及意义
重点难点:
生态系统物质循环的基本规律及应用(Ⅱ)
导学流程:
一.导入(3分钟)
二.了解感知------思(12分钟)
(一)生态系统的物质循环
1.概念
(1)物质:
组成生物体的________________等元素。
(2)物质循环:
无机环境与________之间。
(3)范围:
整个________。
2.特点
(1)具有全球性,因此又称________________循环。
(2)循环方式:
________。
(二)实例——碳循环
1.无机环境中的存在形式:
________和碳酸盐;生物群落中的主要存在形式:
________;无机环境与生物群落之间的循环形式:
________。
2.循环过程
3.温室效应
(1)形成原因:
大量化学燃料的燃烧,大气中的________含量迅速增加,打破了生物圈中________的平衡。
(2)影响:
加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
三、能量流动与物质循环的关系及意义
1.与能量流动的关系:
________作为__________的载体,使________沿着________流动;能量作为________,使物质能够不断地在________和________之间循环往返。
2.意义:
通过________和________,使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起,形成一个统一整体。
动动脑 有人认为:
“物质是能量的载体,物质是往复循环的,能量自然也应该伴随着物质的循环而循环。
”你认为这句话对吗?
如果有错误,请指出原因。
(三)实验探究 探究土壤微生物的分解作用
1.实验原理
(1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物,它们在生态系统中的成分为________。
(2)分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物,其分解速度与环境中的____________、____________等生态因子相关。
2.实验流程
案例1
案例2
实验假设
微生物能分解落叶使之腐烂
微生物能分解____
实
验
设
计
实验组
对土壤____处理
A杯中加入____________
对照组
对土壤不做任何处理
B杯中加入30mL蒸馏水
自变量
土壤中是否含微生物
土壤中的微生物的有无
实验现象
在相同时间内实验组落叶腐烂程度____
对照组
A
A1
______
A2
产生______
B
B1
______
B2
______
结论分析
微生物对落叶有分解作用
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
三,议(8分钟),四。
展(8分钟)
(一)碳循环:
分析完成生态系统的碳循环示意图:
1.大气中的碳元素进入生物群落,是通过植物的________或硝化细菌等的____________而实现的。
2.碳在生物群落和无机环境之间循环是以________的形式进行的。
碳元素在生物群落中的传播,主要靠________________,传递形式为________。
3.大气中CO2的来源有三个:
一是________________;二是________________;三是________________。
4.实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是________和________。
5.碳在无机环境与生物群落之间传递时,只有生产者与无机环境之间的传递是________的,其他各成分间的传递均是________的。
(二) 物质循环和能量流动的关系
分析物质循环和能量流动的关系图解,完成下列填空:
1.从图中可以看出,无机环境为生物成分提供________和________。
2.二者均开始于________,通过光合作用合成有机物、固定太阳能,然后沿共同的渠道——食物链(网)一起进行。
3.能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的________与________等过程。
4.物质作为能量的________,使能量沿着食物链(网)流动。
5.能量作为________,使物质循环不断地在生物________与________之间循环往返,能量以物质形式存在和流动,能量促进了物质的循环。
五.评(6分钟)
1.能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,能在各级生态系统中进行。
物质循环是在生物群落与无机环境之间反复循环,不具递减性,具有全球性。
2.任何一个生态系统中,能量流动和物质循环都保持着相对的平衡,这是决定一个生态系统相对稳定的重要保证。
3.探究活动最好在实验室中进行,以便控制变量,避免环境中不可控制的因素的影响。
4.各地气候与环境等因素不同,微生物分解落叶的能力也不同,需要的时间也有差异,一般需要温暖、湿润的条件。
六、检:
(3分钟)
1、下图为生态系统中碳循环的模式图。
相关叙述正确的是( )
A.1代表生产者,5可以代表化能合成作用
B.碳元素在1、2、3、4间以含碳有机物的形式传递
C.在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是1
D.1、2、3中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在群落和环境之间循环
2、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①~⑨表示循环过程。
下列有关说法正确的是( )
A.大气中的气体X是指二氧化碳和一氧化碳
B.完成①过程的能量主要是由⑧过程提供的
C.D经⑤、⑥、⑦过程获得的能量占A、B、C总能量10%~20%
D.C处在第三营养级
原阳一中高三限时练学科:
高三生物
命题人:
刘小红审核人:
高三生物组使用时间:
(2014.01.)
班级:
姓名:
编号:
分数:
考试范围:
生态系统的物质循环(限时:
40分钟)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
1.从生态系统的物质循环角度看,人体内碳元素的根本来源是( )
A.大气中的CO2B.生产者
C.分解者D.消费者
2、如图为生态系统碳循环模式图,下列分析错误的是( )
A.f表示大气中的二氧化碳库
B.该图中有三条食物链
C.图中的a一定是自养生物,b、c、d、e一定是异养生物
D.碳以有机物的形式由a传到b
▲3.下图表示生物圈中碳元素的循环过程,下列有关叙述不正确的是( )
A.③过程代表绿色植物的光合作用
B.图中A、B分别代表消费者和生产者
C.温室效应主要是由⑦过程造成的
D.农业生产中的中耕松土可以增大⑤过程
4.关于碳循环的叙述,错误的是( )
A.不依赖于水B.伴随能量流动
C.产生温室气体D.具有全球性
5.图甲、乙分别表示人体体液中物质交换、生态系统碳循环的模型图,以下说法正确的是( )
A.甲图中O2浓度最高的是B
B.乙图中的D是生态系统中的主要成分
C.人体发生过敏反应时,甲图中的A增多导致组织水肿
D.因捕食关系而建立的食物链中,能量最少的是乙图中的B所处的营养级
6.下列实例中不能体现物质循环和能量流动原理的是( )
A.增加对农田的物质投入(如施农家肥)可以有效防止土壤肥力下降
B.北京奥运会前大量植树造林以改善空气质量
C.在夏季通过缩短菊花的光照时间使其提前开花
D.汶川大地震破坏了大熊猫的生存环境,使其食物短缺
▲7.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,下列叙述不正确的是(多选)( )
A.进入该生态系统的CO2量与各h产生的CO2总量相等
B.生产者i的量大于被初级消费者同化有机物的量
C.流向分解者的k可被生产者直接吸收利用
D.流经该生态系统的物质和能量可循环利用
8.下列与生态系统功能相关的描述中,错误的是( )
A.碳循环过程需要能量的驱动
B.物质与能量在生物与环境之间循环流动,信息的流动只在生物之间发生
C.植物的光合作用和生物的死亡分解是碳循环的一部分
D.全球气候变暖与地球上大气中碳的收支不平衡有关
9.下图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况,则分解者的作用强弱是( )
A.a>b>cB.c>b>a
C.c=b>aD.a>c=b
10.建设生态农业时巧设、增设食物链的目的不包括( )
A.努力实现物质的分层次多级利用
B.减轻对环境的污染,提高抵抗力稳定性
C.加强生物防治,控制有害生物的危害
D.实现物质和能量的循环,使废物资源化
11.现提供桂花和月季的落叶若干,同种且大小和生理状态相同的蚯蚓若干。
以蚯蚓的日排粪便量为实验因变量,来探究温度与蚯蚓分解落叶速率的关系。
完成下列实验:
(1)取同样大小的玻璃缸标记为A、B、C,并控制A、B、C的温度分别为5℃、15℃、25℃。
(2)取________的落叶足量,再加入数量相等的蚯蚓,在适宜的条件下培养。
(3)每天取出A、B、C中的蚯蚓粪便并________。
(4)一周后分别求出A、B、C中蚯蚓________________,并进行比较。
(5)蚯蚓分解落叶速率最快的玻璃缸最可能是________(填字母)。
▲12.根据下面的碳循环示意图回答问题:
(1)从微观上看,过程③主要是在细胞内________________中进行。
(2)碳从无机环境进入生物群落的主要途径①是____________;碳主要以________的形式从无机环境进入生物群落。
(3)参与过程④的生物新陈代谢类型是__________________________
_。
它们与同区域中的动、植物共同构成了________________。
(4)能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,其中物质作为能量的________,使能量沿着食物链(网)流动。
能量作为________,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。
(5)从上图可知,减少温室效应的最关键的措施是:
第一:
_____________________________________
_;
第二:
_________________________________________
_
。
生态系统的物质循环
导学案答案
一、1.
(1)C、H、O、N、P、S
(2)生物群落 (3)生物圈
2.
(1)生物地球化学
(2)往返循环
二、1.CO2 有机物 CO2 2.光合 细胞呼吸
3.
(1)CO2 碳循环
三、1.物质 能量 能量 食物链(网) 动力 生物群落 无机环境 2.能量流动 物质循环
动动脑 不对。
这句话很难从字面上挑出错误,实际上采用了“汉字(词)”的通用方法,偷换了概念,“物质是能量的载体”中的“物质”是指含有化学能的有机物质(如糖类、脂质、蛋白质),而“物质是往复循环的”中的“物质”则是指基本元素(如C、H、O、N、P…),二者本质含义根本不同。
实验探究
1.
(1)分解者
(2)温度 水分
2.淀粉 高温 30mL土壤浸出液 小于 不变蓝 砖红色沉淀 变蓝 不变色
议:
一
1.光合作用 化能合成作用
2.CO2 食物链和食物网 有机物
3.分解者的分解作用 动植物的呼吸作用 化学燃料的燃烧
4.生产者 分解者 5.双向 单向
二
1.物质 能量 2.生产者 3.合成 分解 4.载体
5.动力 群落 无机环境
检:
1 C [首先需要确定这四种成分,1箭头指向2、3、4可以确定1是生产者,因为生物群落总能量流动的起点是生产者。
由于生产者联系了无机环境和生物群落,所以确定4为无机环境。
然后根据生产者和消费者都有箭头指向分解者,确定3为分解者。
5代表生产者的呼吸作用产生二氧化碳。
碳元素在1和4间,是以二氧化碳形式传递的;1、2、3之间是以有机碳的形式传递的。
1是生产者,所含有的有机物最多。
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循环往返。
]
2 D [生物群落与无机环境之间的碳循环是以CO2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),D为分解者;完成①过程的能量主要由太阳能转化的活跃的化学能提供;食物链中相邻营养级间的能量传递效率为10%~20%,但不包括分解者(D)。
]
思路导引 ①各字母、标号所代表的意义。
②图示中的食物链组成包括什么?
并排出食物链、营养级。
③食物链中能量传递效率是多少?
④区别①、⑧能量的转化类型。
生态系统的物质循环限时练答案
1.A [人体内碳元素来源于食物中的有机物,而有机物来源于光合作用,光合作用产生的有机物中碳的来源是大气中的CO2。
]
2.B [f表示大气中二氧化碳库,a是生产者,b是分解者,c、d、e都是消费者。
该图中只有1条食物链。
消费者和分解者都是异养型生物。
碳以有机物的形式从生产者传给分解者和消费者。
]
知识链接 有关碳循环的几个易考点
(1)C的存在形式:
C在生物群落内(生物体内及生物之间传递时)以有机物的形式存在,在无机环境中的主要存在形式有CO2、碳酸盐等。
(2)C的循环形式:
C在生物群落与无机环境之间以CO2的形式循环。
(3)与碳循环直接相关的生理过程:
光合作用和呼吸作用,其中呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸,分解作用的主要过程是分解者的呼吸作用。
3.ABD [化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。
③过程表示呼吸作用,A表示分解者,中耕松土对过程③有促进作用。
]
4.A [碳循环过程中,首先依赖于绿色植物吸收CO2进行的光合作用,这一过程消耗水;另外,生物呼吸作用分解有机物产生CO2的过程也产生水。
]
5.C [图乙中的A代表生产者,B代表分解者,C代表消费者,D代表大气中的CO2库,生态系统的主要成分是生产者,A和C因捕食关系可建立食物链,分解者不属于任何营养级。
图甲中A代表组织液,B代表淋巴,C代表血浆,D代表细胞内液,图甲中O2浓度最高的是C(血浆)。
]
方法技巧 物质循环过程相关图解
(1)碳循环过程示意图
弄清箭头的方向及代表含义。
(2)将上图换成字母,并尝试判断四种成分(找依据),如下面三种变式图
据图判断A、B、C、D各代表哪种成分?
①图1——先根据双向箭头确定A和B应为生产者和非生物的物质和能量,不能写“无机环境”,也不能写“生物类别”,再根据A→C确定C为消费者,剩下D为分解者。
②图2——根据A与C之间的双向箭头判断:
A是生产者,C是非生物的物质和能量。
根据ABD的碳都流向E,可进一步判断:
B是初级消费者,D是次级消费者,E是分解者。
③图3——首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分即A和E,一个为生产者,一个是大气中的CO2库。
又因为其他各个成分都有箭头指向A,所以A为大气中的CO2库,E为生产者。
然后观察剩余的几个成分,其中其他生物部分的箭头都指向C,所以C是分解者,剩余的B、D、F则为消费者。
整个图解中,食物链是E→F→D→B。
6.C [夏季缩短光照使菊花提前开花应用的是生态系统的信息传递功能。
]
7.ACD [进入该生态系统的CO2量应该包括各h产生的CO2总量和未利用部分的总和,所以A是错误的;能量流动是逐级递减的,所以生产者i的量大于被初级消费者同化有机物的量,所以B是正确的;能量流动是单向的,所以流向分解者的k不能被生产者直接吸收利用,所以C是错误的;物质是循环的,能量流动是单向的,所以D是错误的。
]
归纳提升 生态系统中能量流动和物质循环的关系
生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环,这两大功能之间既有明显的差别,又有必然的联系。
(1)区别
能量在生态系统内是单向流动的,在逐级流动中递减。
因此,生态系统要不断地从外界获得能量(太阳光能),只有这样,生态系统的能量才能持续下去。
至于生态系统的物质循环,则是在生物群落和无机环境之间反复出现,循环流动(见下表)。
项目
能量流动
物质循环
形式
以有机物形式流动
以无机物形式流动
特点
单向传递
反复循环
范围
生态系统的各营养级
生物圈
(2)联系
8.B [物质循环指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素在生物群落和无机环境间的往返循环,能量流动是动力,但能量不能循环,能量流动是单向递减的。
]
知识链接 温室效应
温室效应是指地球表面变热的现象。
温室效应主要是由于现代化工业过多燃烧煤炭、石油和天然气等燃料释放大量CO2进入大气造成的,大气层中的CO2等温室气体有一种特殊作用,它们能够使太阳通过短波辐射到达地球,而地球以长波辐射形式向外散发的能量却无法透过温室气体层,这种现象被称为“温室效应”。
地球平均温度上升、极端气候事件(如飓风、暴雨、大旱等灾害性天气)发生频率增加是地球温室效应的主要特征。
9.A [由题图可知,a地区落叶量大,但土壤中有机物的含量最少,说明a地区的有机物分解速度快,依次类推b地区有机物的分解速度小于a大于c。
由此可推知,分解落叶的能力a>b>c。
]
10.D [生态农业建设实现了能量的多级利用,而不能实现能量的循环利用。
]
11.
(2)同种等量(或等量的桂花落叶,或等量的月季落叶)
(3)称重 (4)日平均排粪便量 (5)C
解析 题干已明确指出的蚯蚓日排粪便量为实验因变量,目的是“探究温度与蚯蚓分解落叶速率的关系”,即其自变量为温度。
按照对照原则及单一变量原则,不难完成本题。
12.
(1)线粒体
(2)光合作用 CO2 (3)异养需氧型或异养厌氧型 生物群落 (4)载体 动力 (5)保护植被、大力植树造林,提高森林覆盖率 严格控制化学燃料燃烧,提高能量利用率,开发除化学燃料以外的能源如水能、太阳能等,切实减少CO2的排放量
解析
(1)从图中信息可知③为动、植物的有氧呼吸作用产生CO2的过程。
该过程主要是在细胞的线粒体中进行的。
(2)大气中的CO2主要通过绿色植物的光合作用进入生物群落,又以CO2形式返回到无机环境。
(3)过程④为分解者的分解作用,代谢类型是异养需氧型或异养厌氧型,均为腐生。
分解者与其他生物共同构成了生物群落。
(4)生态系统的能量流动与物质循环是同时进行、相互依存、不可分割的,前者以后者为载体,后者以前者为动力。
(5)要减轻温室效应,就要减少CO2的释放或增加CO2的利用,使大气中CO2浓度维持相对稳定,其措施是多方面的。