2020-2021生物（2019）選擇性第二冊(cè)教師文檔：第3章 第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年生物人教版（2019）選擇性必修第二冊(cè)教師文檔：第3章第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)含解析第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)課標(biāo)內(nèi)容要求核心素養(yǎng)對(duì)接1.分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán).2．舉例說(shuō)明利用物質(zhì)循環(huán)規(guī)律人們能夠更加科學(xué)地規(guī)劃和有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中資源的途徑。3．闡明某些有害物質(zhì)會(huì)通過(guò)食物鏈不斷地富集的現(xiàn)象。生命觀念—通過(guò)分析生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系,建立生命系統(tǒng)的物質(zhì)和能量觀?？茖W(xué)思維—通過(guò)分析物質(zhì)循環(huán)的模式圖,培養(yǎng)運(yùn)用理性思維分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。社會(huì)責(zé)任—通過(guò)分析溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因及減緩措施,培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)。一、碳循環(huán)1．過(guò)程圖解（1）圖中①~⑥表示的過(guò)程分別是：①________，②________,③________,④________，⑤________,⑥________。（2)A、B、C、D表示的生物類群是：A．________,B.________，C。________，D.________.［答案]（1)①光合作用②呼吸作用③呼吸作用④捕食⑤分解作用⑥燃燒（2）生產(chǎn)者分解者次級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者2．循環(huán)形式(1）在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境間:主要以CO2的形式進(jìn)行。(2)在生物群落內(nèi)：以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行。3．溫室效應(yīng)(1)形成原因：化石燃料的開采和使用，大大增加了二氧化碳的排放，加劇了溫室效應(yīng).(2)危害：引起全球性氣候變化.(3）我國(guó)采取措施：減少二氧化碳排放和大力提倡植物種草，提高森林覆蓋率。4．物質(zhì)循環(huán)的概念及特點(diǎn)（1）概念組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素，都在不斷進(jìn)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(guò)程，又叫生物地球化學(xué)循環(huán).(2）特點(diǎn)①全球性——生物地球化學(xué)循環(huán)。②循環(huán)性--物質(zhì)可被生物群落反復(fù)利用。二、生物富集1．概念生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過(guò)環(huán)境濃度的現(xiàn)象.2．特點(diǎn)（1）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。（2）具有全球性.三、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系1．區(qū)別(1）物質(zhì)循環(huán)具有全球性和循環(huán)性的特點(diǎn).(2)能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的,是單方向不循環(huán)的。2．聯(lián)系(1)二者同時(shí)進(jìn)行，彼此相互依存，不可分割。（2)物質(zhì)作為能量的載體,使能量沿著食物鏈(網(wǎng)）流動(dòng)；能量作為動(dòng)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。四、探究土壤微生物的分解作用1．原理（1)土壤中生活著肉眼看不見的細(xì)菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的成分是分解者。（2）由于各地氣候與環(huán)境等因素不同，落葉在土壤中被分解的時(shí)間也是不同的.2．實(shí)驗(yàn)方案案例1案例2實(shí)驗(yàn)假設(shè)微生物能分解落葉使之腐爛微生物能分解淀粉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組對(duì)土壤高溫處理A燒杯中加入30mL土壤浸出液對(duì)照組對(duì)土壤不做任何處理B燒杯中加入30_mL蒸餾水自變量土壤中是否含有微生物是否含有微生物實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組落葉腐爛程度小于對(duì)照組AA1不變藍(lán)A2產(chǎn)生磚紅色沉淀BB1變藍(lán)B2無(wú)磚紅色沉淀結(jié)論分析微生物對(duì)落葉有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉判斷對(duì)錯(cuò)(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)1．碳可在森林群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間進(jìn)行循環(huán)。 ()2．無(wú)機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)可以通過(guò)多種途徑被生物群落反復(fù)利用。 ()3．生物富集具有全球性。 (）4．植物可通過(guò)呼吸作用和光合作用參與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。 (）5．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)是獨(dú)立進(jìn)行的。 （)6．物質(zhì)是單向流動(dòng)、不可循環(huán)的。 （）提示：1。√2。√3。√4.√5．×生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)是同時(shí)進(jìn)行，彼此相互依存,不可分割。6．×物質(zhì)在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境間可被循環(huán)利用.碳循環(huán)1．碳循環(huán)分析（1)碳存在形式eq\b\lc\｛(\a\vs4\al\co1（無(wú)機(jī)環(huán)境：CO2和碳酸鹽,生物群落：含碳有機(jī)物))(2）碳循環(huán)形式：進(jìn)入生物群落生物群落內(nèi)部返回?zé)o機(jī)環(huán)境形式CO2含碳有機(jī)物CO2方式光合作用和化能合成作用通過(guò)食物鏈或食物網(wǎng)a.生產(chǎn)者和消費(fèi)者的呼吸作用b。分解者的分解作用c?；瘜W(xué)燃料的燃燒方向在群落內(nèi)部單向，群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間雙向（3)碳元素的傳遞規(guī)律：碳元素在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間傳遞時(shí),只有生產(chǎn)者與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的傳遞是雙向的，其他成分之間的傳遞都是單向的（判斷生態(tài)系統(tǒng)各成分的依據(jù)）.2．溫室效應(yīng)合作探究：1。如圖是自然界碳循環(huán)的簡(jiǎn)圖,據(jù)圖分析并回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1）圖中的甲、乙、丙分別是什么?①、②、③分別表示什么過(guò)程？提示:分解者、消費(fèi)者、生產(chǎn)者.通過(guò)分解者、生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用將生物群落內(nèi)的有機(jī)物分解為CO2，返回大氣中.（2)大氣中CO2進(jìn)入生物群落的主要途徑是什么？（用圖中代號(hào)表示)提示：④。(3)碳循環(huán)都是雙向的嗎？說(shuō)明理由。提示：不都是.①CO2在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間是雙向循環(huán)的.②在生物群落內(nèi)部，沿食物鏈（網(wǎng))傳遞時(shí),碳循環(huán)不是雙向的，只能由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)單向傳遞。2．如果人們不按生態(tài)規(guī)律辦事，亂砍濫伐森林，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)有何影響？提示：打破碳循環(huán)平衡，使大氣CO2進(jìn)入生物群落過(guò)程受阻，大氣中CO2的含量就會(huì)明顯增多。1。如圖表示生物圈中碳循環(huán)的部分示意圖。A、B、C、D構(gòu)成生物群落,箭頭①～⑨表示循環(huán)過(guò)程.下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．大氣中的氣體X是指二氧化碳和一氧化碳B．完成①過(guò)程的能量主要是由⑧過(guò)程提供的C．D經(jīng)⑤、⑥、⑦過(guò)程獲得的能量占A、B、C總能量的10%～20％D．C處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)D[生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的碳循環(huán)是以CO2的形式進(jìn)行的，故圖中大氣中的氣體X代表CO2;圖中A為生產(chǎn)者，B為初級(jí)消費(fèi)者（第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)），C為次級(jí)消費(fèi)者(第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)）;完成①過(guò)程的能量主要由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的活躍的化學(xué)能提供；捕食食物鏈中相鄰兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率約為10%～20%。故選D.］2．(不定項(xiàng))如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中4種成分之間的關(guān)系.以下相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是（)A．1和2包含著所有種群構(gòu)成的群落B．3代表的生物可能是原核生物C．①代表光合作用，②代表呼吸作用D．4可以表示大氣中的CO2AC［由題圖可知，在該生態(tài)系統(tǒng)中，4代表非生物的物質(zhì)和能量,1代表生產(chǎn)者,2代表消費(fèi)者,3代表分解者，1、2、3包含的所有種群構(gòu)成群落。分解者可以是原核生物，如細(xì)菌，也可以是真核生物的真菌或小型的動(dòng)物（如蚯蚓）。①代表攝食活動(dòng)，②可以代表呼吸作用.］根據(jù)碳循環(huán)過(guò)程判斷各組成成分根據(jù)圖中“箭頭"判斷碳循環(huán)中各成分基本思路:(1）根據(jù)雙向箭頭C與D確定兩者肯定是大氣中的CO2庫(kù)、生產(chǎn)者。(2）根據(jù)箭頭指向判斷各成分：①D有三個(gè)指出，應(yīng)為生產(chǎn)者。②C有三個(gè)指入，應(yīng)為大氣中的CO2庫(kù)。③A和B中,一個(gè)為消費(fèi)者,另一個(gè)為分解者，D（生產(chǎn)者）和A(消費(fèi)者）均指向B，則B為分解者。能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系1．能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)形式太陽(yáng)能→化學(xué)能→熱能化學(xué)元素(無(wú)機(jī)物→有機(jī)物→無(wú)機(jī)物)特點(diǎn)單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減循環(huán)往復(fù)范圍生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物圈（全球性)聯(lián)系①能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移、釋放離不開物質(zhì)的合成和分解等過(guò)程，兩者同時(shí)進(jìn)行、彼此相互依存、不可分割②能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)都借助食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行③物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng)）流動(dòng)的載體④能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中反復(fù)循環(huán)的動(dòng)力2。重金屬鹽和DDT等農(nóng)藥的生物富集作用生物富集作用與能量流動(dòng)正好相反,能量在沿食物鏈流動(dòng)時(shí)逐級(jí)遞減，而農(nóng)藥或重金屬鹽則存在“生物富集作用”，即營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，該物質(zhì)濃度越高。如圖所示：DDT沿食物鏈放大生活聯(lián)系：1.兩位同學(xué)在觀看有關(guān)恐龍的影片時(shí)，甲同學(xué)提出：“我體內(nèi)的能量中可能有遠(yuǎn)古恐龍?bào)w內(nèi)的能量.”乙同學(xué)也提出：“我體內(nèi)的物質(zhì)中可能有遠(yuǎn)古恐龍?bào)w內(nèi)的物質(zhì)?！边@兩位同學(xué)的說(shuō)法對(duì)嗎？試分析原因。提示：甲同學(xué)的說(shuō)法錯(cuò)誤,乙同學(xué)的說(shuō)法正確。因?yàn)槟芰渴菃蜗蛄鲃?dòng)的，不能循環(huán)利用,而物質(zhì)是可以循環(huán)利用的.2．如圖是某生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖，該圖中只表示物質(zhì)流向的箭頭是哪些？可表示能量流動(dòng)的箭頭有哪些？（用圖中的數(shù)字標(biāo)號(hào)表示）提示:②和⑤;①、③和④。1．（不定項(xiàng)）如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的部分物質(zhì)循環(huán)簡(jiǎn)圖,其中M表示非生物的物質(zhì)和能量。下列相關(guān)敘述正確的是（)A．若M表示大氣中的CO2，則碳元素在圖中④過(guò)程中是以有機(jī)物形式傳遞的B．從圖中我們可以看出能量伴隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)C．若M表示大氣中的CO2,則碳元素可在生物群落中反復(fù)循環(huán)利用D．若M表示無(wú)機(jī)環(huán)境中的能量，則①的能量值大于②與③對(duì)應(yīng)的能量值之和AD［碳元素在生物群落中是以含碳有機(jī)物的形式傳遞的,A項(xiàng)正確;能量在生態(tài)系統(tǒng)中沿食物鏈單向流動(dòng)，而不能循環(huán)利用，B項(xiàng)錯(cuò)誤；碳循環(huán)在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落之間反復(fù)循環(huán)利用，而不是在生物群落的內(nèi)部，C項(xiàng)錯(cuò)誤;①代表的是生態(tài)系統(tǒng)中固定的總能量，它不僅包括②③，還包括消費(fèi)者通過(guò)呼吸作用散失到無(wú)機(jī)環(huán)境中的能量，D項(xiàng)正確.］2．如圖為一個(gè)簡(jiǎn)化的生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)示意圖，對(duì)圖中箭頭的含義表述錯(cuò)誤的是（)A．④和⑤可表示生物群落中能量的散失B．⑤可表示生物群落中的物質(zhì)回歸無(wú)機(jī)環(huán)境C．②表示能量在生物體之間單向流動(dòng)D．①可表示碳元素從二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物A[由圖可知，生物群落中能量的散失—④呼吸作用以熱能散失，生物群落中的物質(zhì)回歸無(wú)機(jī)環(huán)境—⑤分解者的分解，A錯(cuò)誤,B正確；能量在生物體之間單向流動(dòng)，如圖中的②、③，C正確；碳元素從二氧化碳變有機(jī)物-①光合作用合成有機(jī)物，D正確。］[課堂小結(jié)］知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語(yǔ)句歸納1。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素，都在不斷進(jìn)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(guò)程。2.物質(zhì)循環(huán)具有全球性和循環(huán)性的特點(diǎn).3.溫室效應(yīng)形成的原因是化石燃料短時(shí)間內(nèi)大量燃燒使大氣中CO2含量迅速增加，打破了生物圈碳循環(huán)的平衡.4.生物體從周圍環(huán)境中吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過(guò)環(huán)境濃度的現(xiàn)象，稱作生物富集。5.物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿食物鏈（網(wǎng))流動(dòng);能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)不斷地在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返。1．（不定項(xiàng))下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的敘述，正確的是(）A．所指的物質(zhì)是組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等基本化學(xué)元素B．所說(shuō)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(shuō)的循環(huán)是指物質(zhì)在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間反復(fù)出現(xiàn)、循環(huán)流動(dòng)D．物質(zhì)在循環(huán)過(guò)程中不斷遞減ABC[D項(xiàng)敘述的為能量流動(dòng)的特點(diǎn)，由此判定D項(xiàng)敘述錯(cuò)誤。］2．碳在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是通過(guò)（)A．光合作用 B．呼吸作用和光合作用C．呼吸作用 D．蒸騰作用和呼吸作用B［在生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過(guò)程中,碳循環(huán)是以有機(jī)物和二氧化碳的形式進(jìn)行的。通過(guò)綠色植物的光合作用，使無(wú)機(jī)環(huán)境中的二氧化碳進(jìn)入生物群落，生物群落中的碳以有機(jī)物形式存在,生產(chǎn)者、各級(jí)消費(fèi)者及分解者又通過(guò)呼吸作用將有機(jī)物分解成二氧化碳而回到無(wú)機(jī)環(huán)境中去.因此，碳在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)是通過(guò)光合作用和呼吸作用進(jìn)行的。]3．下列關(guān)于物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（)A．物質(zhì)是能量流動(dòng)的載體,能量是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力B．無(wú)機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)可以通過(guò)多種途徑被生物群落反復(fù)利用C．通過(guò)綠色植物的光合作用，可完成生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)D．食物鏈和食物網(wǎng)是能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的渠道C［綠色植物的光合作用能將二氧化碳中的碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的碳，這只是碳循環(huán)的一步，并沒(méi)有完成生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán),C項(xiàng)錯(cuò)誤。]4．某同學(xué)完成了土壤微生物的分解作用的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)照組是(）A．土壤不做處理,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．盡可能避免改變土壤理化性質(zhì)A[實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的單一變量是土壤中是否含有微生物，所以對(duì)照組應(yīng)為不做處理的自然土壤，而實(shí)驗(yàn)組應(yīng)將土壤進(jìn)行滅菌處理，盡可能排除土壤微生物的作用。]5．如圖為我國(guó)北方處于穩(wěn)定狀態(tài)的某森林生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖,圖中A、B、C、D分別代表生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，①～⑦代表碳元素的傳遞過(guò)程.請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。（1)寫出字母或標(biāo)號(hào)代表的生態(tài)系統(tǒng)的組成成分或碳循環(huán)過(guò)程B________；C________;①________;⑥________。(2）碳元素是通過(guò)[]________由無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的，而在生物群落中是以________的形式沿____________傳遞的。（3)生物群落中的碳元素歸還到無(wú)機(jī)環(huán)境中主要依靠各類生物的________，而另一部分碳元素則以________的形式儲(chǔ)藏于地層中。(4)從碳循環(huán)的過(guò)程可知生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)是________和________；與碳元素的循環(huán)過(guò)程相比,能量流動(dòng)的特點(diǎn)是________和________。（5）人類大量開采并燃燒由古代動(dòng)植物遺體形成的煤和石油等，使地層中經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年積存的碳元素在短期內(nèi)大量釋放，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響主要是___________________________________________________________________