第五章第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)教案

1、第五章 第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)教材分析教材第5章是以生態(tài)系統(tǒng)為框架 ,主要講述了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) ,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞及穩(wěn)定性等知識 ,主要表達(dá)宏觀的生態(tài)學(xué)的內(nèi)容。本節(jié)課內(nèi)容是第5章的一個重點(diǎn) ,是銜接生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與能量流動的重要環(huán)節(jié) ,并為生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)提供了一個平臺 ,埋下了一個伏筆。 該節(jié)內(nèi)容與必修1細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出、細(xì)胞的能量利用和供給有聯(lián)系。教學(xué)重點(diǎn)分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)教學(xué)難點(diǎn)說明能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系教學(xué)過程引入 1地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是什么?2生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭是什么?3輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量指的是什么? 4能量流動的主渠道是什么?過

2、程是怎樣的？5能量流動有什么特點(diǎn)?6研究能量流動的意義是什么？一、碳循環(huán)碳是地球上儲量最豐富的元素之一 ,它分布廣泛； 同時,碳又是構(gòu)成生命體的根本元素； 碳是有機(jī)化合物的“骨架 ,沒有碳就沒有生命。從這幅圖我們可以看出 ,無機(jī)環(huán)境中的碳元素 ,可以通過綠色植物的光合作用進(jìn)入到生物系統(tǒng)中 ,同時在生物的呼吸作用、分解者的分解作用中碳元素又被釋放到了無機(jī)環(huán)境中。 這種碳元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán)的過程 ,我們稱之為碳循環(huán)。思考：1、C在無機(jī)環(huán)境中的存在形式？ CO2、碳酸鹽 2、碳在生物體內(nèi)的存在形式？ 含碳有機(jī)物 

3、3、碳在生物體間的傳遞渠道？ 食物鏈網(wǎng) 4、碳進(jìn)入生物群落的途徑？ 綠色植物的光合作用 化能合成作用 5、碳進(jìn)入大氣的途徑？  生物的呼吸作用 分解者的分解作用 6、碳在無機(jī)環(huán)境和生物群落間的循環(huán)形式？ CO2 大氣中的CO2能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流動 ,因此 ,碳循環(huán)具有全球性二、物質(zhì)循環(huán)1.氮循環(huán)圖5-3-32.硫循環(huán)組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素 ,都不斷進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落 ,又從生物群落到無機(jī)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)。碳循環(huán)具有全球性的特點(diǎn)。那么

4、 ,物質(zhì)循環(huán)中所說的生態(tài)系統(tǒng) ,指的也是生物圈。他也具有全球性的特點(diǎn) ,因此又叫生物地球化學(xué)循環(huán)。三、能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系物質(zhì)循環(huán)和我們之前講過的“生物的能量流動都是通過食物鏈網(wǎng)進(jìn)行的 ,那么他們有什么關(guān)系呢？ 能量流動和物質(zhì)循環(huán)式同時進(jìn)行的 ,兩者均始于生產(chǎn)者通過光合作用合成有機(jī)物固定太陽能 ,然后沿著共同的渠道食物鏈網(wǎng)一起運(yùn)行 ,彼此相互依存 ,不可分割。因為能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放 ,都離不開物質(zhì)的合成和分解等過程。物質(zhì)作為能量的載體 ,是能量以含碳有機(jī)物中化學(xué)能的形式沿著食物鏈網(wǎng)流動；能量作為動力 ,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。生態(tài)系統(tǒng)的各組成成

5、分：非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者 ,正是通過能量流動和物質(zhì)循環(huán) ,才能緊密的聯(lián)系在一起 ,從而相互作用、相互影響 ,形成一個思維一體的統(tǒng)一工程能量流動物質(zhì)循環(huán)形式以有機(jī)物形式流動以無機(jī)物形式在生物群落與無機(jī)環(huán)境間流動過程沿食物鏈網(wǎng)單向流動在無機(jī)環(huán)境和生物群落間往復(fù)循環(huán)范圍生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級全球性特點(diǎn)單向流動 ,逐級遞減反復(fù)出現(xiàn) ,循環(huán)流動聯(lián)系1二者同時進(jìn)行 ,彼此相互依存 ,不可分割2能量的固定、轉(zhuǎn)移、儲存、釋放離不開物質(zhì)的合成和分解3物質(zhì)是能量沿食物鏈網(wǎng)流動的載體4能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動力5生態(tài)系統(tǒng)中的各種成分 ,正是由于物質(zhì)循環(huán)和能量流動 ,才能緊密地聯(lián)系在一起 ,

6、形成一個統(tǒng)一的整體四、探究內(nèi)容“土壤微生物的分解作用課題1 探究土壤微生物對落葉的作用1、準(zhǔn)備土壤實(shí)驗組：土壤滅菌對照組：不做處理2、準(zhǔn)備落葉實(shí)驗組與對照組葉片數(shù)量與大小根本一致3、分別埋入落葉4、一段時間后,檢測樹葉分解情況課題2：探究土壤微生物對淀粉的分解作用1、制備土壤浸出液2、加淀粉溶液3、浸出液靜置一天4、加碘酒5、加斐林試劑及時訓(xùn)練典型例題例1我國北方處于穩(wěn)定狀態(tài)的某森林生態(tài)系統(tǒng) ,其碳循環(huán)如右圖 ,箭頭和字母分別表示碳元素的傳遞方向和轉(zhuǎn)移量。以下選項正確的選項是 A.夏季,abce B.秋季,efg C. 春季,gbef D.冬季,dcf 解析：我國北方的夏季晝長夜短 ,氣溫較高

7、 ,生產(chǎn) 者同化作用占優(yōu)勢 ,生長較快 ,因此abce ；在秋季 ,植物的遺體、殘枝、敗葉相對增多 ,動物糞便增多 ,而土壤中的微生物數(shù)量相對穩(wěn)定 ,由于氣溫變低 ,土壤中的微生物代謝變緩、繁殖變慢 ,因而efg ；在冬季 ,動物呼吸作用加強(qiáng)以維持體溫 ,即d值增大 ,而動物可攝入的有機(jī)物相對減少 ,即c值減少 ,可能的關(guān)系是dfc。 答案：A 例2右圖示生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖 ,圖中D為大氣 ,請據(jù)圖答復(fù)以下問題 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(jìn)行的 ,在生態(tài)系統(tǒng)的各成分中 ,

8、A為 ,B為 。 3圖中DC過程是通過 作用實(shí)現(xiàn)的 ,CD過程是通過 作用實(shí)現(xiàn)的 ,BD過程是通過 作用實(shí)現(xiàn)的。 4生物群落中的一局部碳返回大氣中 ,而另一局部那么以 形式儲存在地層中 ,碳在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間主要以 的形式循環(huán)。 5碳循環(huán)的同時一定伴隨著 。答案：1C 生產(chǎn)者  2二氧化碳  消費(fèi)者   分解者   3光合  呼吸   分解 4化學(xué)燃料  二氧化碳   5

9、能量流動穩(wěn)固提升與自然界的碳循環(huán)關(guān)系最密切的兩種細(xì)胞器是( )A內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 B葉綠體和線粒體C核糖體和葉綠體 D核糖體和高爾基體2大氣中的碳進(jìn)入和輸出生物群落的形式和生理過程是A碳酸鹽 細(xì)胞呼吸；含碳有機(jī)物 光合作用 BCO2 光合作用和化能合成作用；CO2 呼吸作用和分解作用等C含碳有機(jī)物 光合作用；含碳有機(jī)物 蒸騰作用 DCO2 分解作用；CO2 呼吸作用3某同學(xué)完成了土壤微生物的分解作用的對照實(shí)驗 ,對照組()A土壤不作處理 ,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盡可能防止土壤理化性質(zhì)4.以下表達(dá)正確的選項

10、是A. 當(dāng)狼吃掉一只兔子時 ,就獲得了兔子的全部能量B. 當(dāng)狼捕食兔子并經(jīng)同化作用合成為自身的有機(jī)物時 ,能量就從第一營養(yǎng)級流入了第二營養(yǎng)級C. 當(dāng)生產(chǎn)者通過光合作用制造了有機(jī)物時 ,能量就從無機(jī)環(huán)境流入了生物群落D.當(dāng)物質(zhì)循環(huán)進(jìn)行時 ,能量流動早已開始了5.以下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)圖解 ,圖中甲、乙、丙各是 A. 甲是生產(chǎn)者 ,乙是消費(fèi)者 ,丙是分解者 甲B. 乙是生產(chǎn)者 ,甲是消費(fèi)者 ,丙是分解者 乙 丙B. 丙是生產(chǎn)者 ,乙是消費(fèi)者 ,甲是分解者 CO2H2OD . 甲是生產(chǎn)者 ,丙是消費(fèi)者 ,乙是分解者6.在水藻小魚大魚組成的食物鏈中 ,小魚不會吃大魚 ,但大魚可以吃小魚 ,該食物鏈不可逆性 ,說明在一個生態(tài)系統(tǒng)中 A.物質(zhì)循環(huán)是單向的 B.能量流動是單向的 C.碳循環(huán)是單向的 D.水循環(huán)是單向的7.以下圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖 ,其中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)中的三種成分 ,請據(jù)圖答復(fù)