高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2 33生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)學(xué)案

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)【學(xué)習(xí)目標】知道物質(zhì)循環(huán)的概念，以碳循環(huán)為例形成物質(zhì)循環(huán)模型舉例說明生物富集的成因和危害理解物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系【課前預(yù)習(xí)案】一、溫故知新1、生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是什么？能量流動的特點是什么？某營養(yǎng)級能量的去路有哪些？熟悉新課1、組成生物體的，都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)。這里所說的生態(tài)系統(tǒng)，指的是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈，其中的物質(zhì)循環(huán)具有全球性，因此又叫。）2、碳在無機環(huán)境和生物群落間是以形式循環(huán)的。無機環(huán)境中的碳元素進入生物群落依賴、。生物群落中的碳進入無機環(huán)境主要依賴（分解者通常稱之為。），還可以。3、.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，稱作。一旦含有鉛的生物被更高營養(yǎng)級的動物食用，鉛就會沿著食物鏈逐漸在生物體內(nèi)聚集，最終積累在食物鏈的頂端。4、能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能，它們同時進行，彼此相互依存，不可分割。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，使能量沿著流動；能量作為，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。生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分，正是通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)，才能夠緊密地聯(lián)系在一起，形成一個統(tǒng)一的整體。5、盡管能量流動和物質(zhì)循環(huán)緊密交織在一起，但是它們具有不同的特點。在物質(zhì)循環(huán)過程中，非生物環(huán)境中的物質(zhì)可以被生物群落利用；能量流動則不同，能量在流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級時，是的，而且流動是單方向不循環(huán)的?！菊n堂探究案】探究一碳循環(huán)活動1、1、糖類、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸的構(gòu)成元素分別是什么？2、寫出有氧呼吸的反應(yīng)式3、寫出光合作用的反應(yīng)式活動2思考?討論：分析碳循環(huán)的過程二氧化碳溶入水，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。分析討論碳在非生物環(huán)境和生物體內(nèi)分別以什么形式存在？2.碳是如何進出生產(chǎn)者、消費者、分解者的（什么形式、那種生命活動、形成那些產(chǎn)物）?請用關(guān)鍵詞、線段、箭頭、方框等表示討論的結(jié)果。3、你如何看待人類活動對碳循環(huán)的影響？活動3、模型構(gòu)建1、小組合作，利用給定的材料，把碳循環(huán)模型構(gòu)建在小白板上并展示，然后寫在下列空白處。2、模型展示如下，但是如果考慮海洋的作用，該怎么補充？活動4、模型的應(yīng)用1、圖甲為陸生生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，請據(jù)圖回答：(1)圖甲中A～D代表的成分依次是？（2）你做出如此判斷的依據(jù)是什么？依據(jù)下圖填空(1)圖乙中代表生產(chǎn)者的是，代表消費者的是，代表分解者的是，代表大氣中的二氧化碳庫的是。(2)圖丙中，代表生產(chǎn)者的是，代表消費者的是，代表分解者的是，代表大氣中的二氧化碳庫的是。上述三個圖的主要區(qū)別是什么？典例1．下圖是自然界碳循環(huán)的簡圖，據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是()A．甲為分解者，乙為消費者，丙為生產(chǎn)者B．①②③表示CO2通過甲、丙、乙的呼吸作用進入大氣中C．④主要表示大氣中CO2通過光合作用進入生物群落D．碳元素以無機物的形式在丙→乙→甲所示的渠道流動活動5、C循環(huán)的概念、特點和小結(jié)1.概念：組成生物體的____________________等元素，都不斷進行著從非生物環(huán)境到__________，又從生物群落到____________的循環(huán)過程。2、特點：（1）物質(zhì)循環(huán)具有，故又稱為生物地球化學(xué)循環(huán)。（2）從生物群落到非生物環(huán)境。3、碳循環(huán)小結(jié)（1）碳循環(huán)的形式（2）循環(huán)范圍：（3）碳在生物體內(nèi)的存在形式：（4）碳進入生物體的途徑：（5）碳在生物群落之間傳遞途徑：（6）碳進入大氣的途徑：（7）物質(zhì)循環(huán)的物質(zhì)：指構(gòu)成生物體的典例2．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的敘述，不正確的是()A．所說的物質(zhì)是指組成生物體的一些基本化學(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．所說的循環(huán)是指物質(zhì)在生物群落與非生物環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)運動D．物質(zhì)在循環(huán)過程中不斷遞減【深度思考】1、你能說出氮循環(huán)途徑嗎？具有碳循環(huán)的特點嗎？既然物質(zhì)是循環(huán)的，為什么農(nóng)田還要施加氮肥？典例2（2022山東高考11題）探究二、生物富集小組展示課前查閱的生物富集的實例和危害，在下列空白處進行簡要記錄根據(jù)生物富集的概念總結(jié)其特點概念（2）、特點①在環(huán)境和生物體中存在形式是比較______的；②必須是生物體能夠______的且__________的；③在生物代謝過程中是_____________的；④生物富集的主要途徑。⑤營養(yǎng)級越高被富集的物質(zhì)濃度。思考是否具有全球性？為什么？典例3．如圖中食物網(wǎng)所代表的生態(tài)系統(tǒng)中，施用了殺蟲劑林丹，這種殺蟲劑自然降解的速度極慢。這種殺蟲劑在下列生物體內(nèi)的濃度最高的是()A．A B．HC．G D．F探究三、物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系活動1、帶問題看書65頁并回答光合作用固定太陽能，伴隨著二氧化碳合成有機物，說明什么？能量能否在生物體獨立存在?生物體的生命活動如物質(zhì)合成、運輸、生長、發(fā)育是否需要能量？活動2、能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系比較項目能量流動物質(zhì)循環(huán)范圍形式特點過程聯(lián)系典例4.在自然生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)是能量的載體。下列敘述正確的是A.能量可驅(qū)動物質(zhì)循環(huán)B.物質(zhì)和能量可循環(huán)利用C.能量只能在食物鏈中流動D.能量和生物數(shù)量金字塔均可倒置活動3、總結(jié)模型比較【課后鞏固案】單項選擇題1、施用農(nóng)藥DDT的地區(qū)，雖然占陸地面積的一小部分，可是遠離施藥地區(qū)的南極，動物體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了DDT，這種現(xiàn)象說明了()A．DDT是揮發(fā)性物質(zhì)B．DDT已加入全球性的生物地球化學(xué)循環(huán)C．考察隊將DDT帶到了南極D．南極動物也偶爾到施用農(nóng)藥的地區(qū)尋食2．從生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)角度看，人體內(nèi)碳元素的根本來源是()A．大氣中的CO2B．生產(chǎn)者C．分解者D．消費者3．生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)與生物群落的哪些活動直接有關(guān)()①光合作用②蒸騰作用③呼吸作用④微生物的分解作用4、如圖為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模式圖，圖中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，箭頭表示生理過程。下列相關(guān)敘述中，不正確的是()A．b過程主要代表光合作用，d過程代表呼吸作用B．甲所示的營養(yǎng)級在食物鏈中占有的碳元素最多C．碳元素在甲、乙、丙之間以CO2的形式傳遞D．碳元素可在非生物環(huán)境和生物群落之間反復(fù)利用5．某地土壤和水體中鎘超標，鎘進入生態(tài)系統(tǒng)后蓄積在動物肝、腎中引發(fā)“痛痛病”。某生態(tài)系統(tǒng)有甲、乙、丙、丁四個營養(yǎng)級，在某一時間測得所含鎘的相對濃度如圖所示。下列相關(guān)敘述中，正確的是()A．當(dāng)?shù)厝艘A(yù)防“痛痛病”應(yīng)少吃動物肝、腎等內(nèi)臟B．丙營養(yǎng)級所含能量最多C．該生態(tài)系統(tǒng)肯定沒有分解者D．四個營養(yǎng)級所同化的能量值的關(guān)系可表示為丁<甲＋乙＋丙6．下列關(guān)于能量流動和物質(zhì)循環(huán)的說法正確的是()A．在物質(zhì)循環(huán)過程中，非生物環(huán)境中的能量可以被生物群落循環(huán)利用B．在生態(tài)系統(tǒng)中，先進行物質(zhì)循環(huán)，后進行能量流動C．物質(zhì)是能量的載體，能量隨著物質(zhì)在非生物環(huán)境和生物群落之間循環(huán)流動D．物質(zhì)循環(huán)與能量流動相互依存7、下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中能量和物質(zhì)的敘述，正確的是()①物質(zhì)是單向流動、不可循環(huán)的②物質(zhì)是可循環(huán)的③能量是單向流動、不可循環(huán)的④能量是單向流動、可循環(huán)的⑤能量是伴隨著物質(zhì)而流動的⑥能量不是伴隨物質(zhì)而流動A．①③⑤B．①④⑥C．②③⑤D．②③⑥8、如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)過程，據(jù)圖分析下列敘述錯誤的是()A．在生態(tài)系統(tǒng)的成分中A屬于生產(chǎn)者，C屬于分解者B．①②代表的生理過程分別是光合作用和呼吸作用C．圖中化石燃料的大量燃燒會引起溫室效應(yīng)D．綠色植物的光合作用和消費者的呼吸作用在生態(tài)系統(tǒng)中對碳循環(huán)起到關(guān)鍵作用9．如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)一年中CO2的釋放和消耗狀況，其中①是生產(chǎn)者經(jīng)呼吸作用釋放的CO2量，②是分解者經(jīng)呼吸作用釋放的CO2量，③是消費者經(jīng)呼吸作用釋放的CO2量，④是生產(chǎn)者經(jīng)光合作用消耗的CO2總量。下列敘述正確的是()A．②的數(shù)值越小，說明該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)施用的有機肥料越多B．③的數(shù)值可間接表示該生態(tài)系統(tǒng)中消費者的同化量C．④的數(shù)值可間接表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量D．該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)一年中CO2的釋放量與消耗量相等10．深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)中存在硫細菌，該細菌能利用氧化硫化物釋放的能量將二氧化碳合成有機物。生活在熱泉附近的生物，直接或間接地以硫細菌為食。下列相關(guān)敘述不正確的是()A．硫細菌能夠?qū)崿F(xiàn)碳元素從非生物環(huán)境進入生物群落B．直接或間接以硫細菌為食的生物能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)C．能量能隨著碳元素的循環(huán)而被生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)利用D．若該生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)能夠保持平衡狀態(tài)，說明該生態(tài)系統(tǒng)存在分解者二、不單項選擇題11．高殘留有機氯農(nóng)藥甲、乙可在人及動物的脂肪組織內(nèi)積蓄。某湖泊生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)藥殘留量監(jiān)測結(jié)果顯示，水體中農(nóng)藥甲、乙含量分別為0.3μg/kg、0.1μg/kg，水生生物體中農(nóng)藥含量如圖所示，下列分析正確的是()A．圖示共有5條食物鏈B．烏魚體內(nèi)的農(nóng)藥均來自銅綠方田螺C．農(nóng)藥殘留量隨營養(yǎng)級升高而增加D．與水體相比，農(nóng)藥甲在烏魚體內(nèi)積蓄的倍數(shù)大于農(nóng)藥乙12．分析以下生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系簡圖，能得到的結(jié)論是(不定項)()A．物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動B．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)往復(fù)C．能量①②③④的總和便是生產(chǎn)者所固定的太陽能總量D．碳在生物群落和非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進行的簡答題13、如圖是某生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動與物質(zhì)循環(huán)關(guān)系示意圖，據(jù)圖回答下列問題。[圖中Δ為有毒物質(zhì)濃度(百萬分之一，即10－6)，能量單位：kJ/(cm2·a)](1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是________kJ/(cm2·a)。(2)根據(jù)圖中數(shù)值計算能量從A到B、從B到C的傳遞效率依次約為________、________，其余的能量最終通過生物的________散失，由于生物不能在代謝中再利用__________，因此能量流動具有__________________________________的特點。(3)圖中無機物箭頭指________和H2O等物質(zhì)的流動過程。從生態(tài)系統(tǒng)的組成成分上分析，圖中D是________，通過有氧呼吸和無氧呼吸，將生物組織內(nèi)的碳釋放到空氣中，由此可見D在物質(zhì)循環(huán)中的重要作用是______________________________________。(4)從物質(zhì)循環(huán)的角度看，存在于__________中的有毒物質(zhì)，通過________在生物體內(nèi)大量積累的現(xiàn)象稱作______________，________越高的生物受害程度越大。14．如圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，圖中D為大氣中的二氧化碳庫，請據(jù)圖回答下列問題：(1)此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從[C]________固定太陽能開始的。(2)碳元素在非生物環(huán)境與A、B、C之間的流動主要是以______的形式進行的，在生態(tài)系統(tǒng)各成分中A為____________，B為____________。(3)圖中D→C過程主要是通過_________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。(4)生物群落中的一部分碳返回大氣中，而另一部分則以________的形式儲藏在地層中。碳在生物群落內(nèi)部傳遞的形式是____________________。(5)碳循環(huán)始終與________________結(jié)合在一起。15．圖1是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，圖2代表的是圖1所涉及食物網(wǎng)中能量流動的“金字塔”結(jié)構(gòu)圖。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖1中能夠固定大氣中CO2的生物成分是________(填字母)，自然界生物群落中的碳返回大氣的途徑有________(填序號)。(2)圖1中C屬于生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的__________。(3)圖2構(gòu)建的“能量金字塔”中處于Ⅰ中的生物屬于________(填成分)，處于Ⅲ中的生物為第______營養(yǎng)級。(4)從圖2“能量金字塔”可