2020高中生物第5章生态系统及其稳定性第3节生态系统的物质循环教案新人教版必修3.docx

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1、第3节　生态系统的物质循环[学习目标]　1.举例说明生态系统的物质循环的过程及其特点。2.理解生态系统的碳循环。3.理解生态系统的物质循环和能量流动的关系。知识点一　碳循环知识梳理1.物质循环(1)物质循环的概念：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。(2)物质循环的范围：生物圈。(3)渠道：食物链和食物网。(4)特点①全球性——因此物质循环又称为生物地球化学循环。②循环性——物质可被生物群落反复利用。2．碳循环(1)碳循环的存在形式①在

2、无机环境中：主要以CO2和碳酸盐的形式存在。②在生物群落内部：以含碳有机物的形式传递。③在生物群落和无机环境之间：以CO2的形式循环。(2)碳出入生物群落的途径①碳进入生物群落的途径生产者的光合作用或化能合成作用。②碳返回无机环境的途径3．碳循环的失衡——温室效应(1)产生原因(2)危害：气温升高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。　1.生态系统的物质循环中所说的“生态系统”可以是一个草原生态系统或森林生态系统吗？提示：不可以。“生态系统”是指最大生态系统——生物

3、圈。2．生态系统的物质循环中所说的“物质”可以是化合物吗？与自然界的碳循环关系最密切的细胞器是什么？提示：不可以。“物质”是指化学元素。线粒体和叶绿体。典题分析题型一　物质循环过程相关图解中各成分的判断[例1]　如图表示某生态系统的碳循环过程中4种成分之间的关系。以下相关叙述中正确的是(　　)A．1和2包含着所有种群构成的群落B．3代表的一定是原核生物C．①代表光合作用，②代表呼吸作用D．4可以表示大气中的CO2库　据图分析，1是生产者，2是消费者，3是分解者，4是非生物的物质和能量，而群落是指一定区域内的全

4、部生物，A错误；3是分解者，主要指腐生的细菌和真菌，另外也包括一些动物，如蚯蚓，真菌、动物不是原核生物，B错误；①代表1被2捕食，②代表2进行呼吸作用向大气中释放CO2，C错误；生态系统中，通过生物的呼吸作用向大气中释放CO2，同时又通过光合作用将CO2转化成有机物进入生物群落，所以4可以表示大气中的CO2库，D正确。　D[例2]　如图为生态系统碳循环的示意图，甲、乙、丙、丁代表生态系统的四种成分，①～⑦表示碳元素的流动过程，其中主要以CO2形式流动的是(　　)A．①②⑤⑥B．②③⑥⑦C．②③⑤⑥D．①④⑤⑦

5、　由题图分析可知，甲表示生产者，乙表示消费者，丙表示分解者，丁表示非生物的物质和能量；①表示生产者的光合作用或化能合成作用将二氧化碳转化成有机物进入生物群落中，②⑤⑥表示呼吸作用将二氧化碳释放到大气中，③表示动物摄食，④⑦表示消费者和生产者的有机物流向分解者。所以主要以CO2形式流动的是①②⑤⑥。　A规律总结“三看法”确认碳循环各成分①图1——先根据双向箭头且向内箭头最多的判断：B为CO2库，A为生产者。再根据A、C的箭头都流向D判断：D为分解者，C为消费者。②图2——根据A与C之间的双向箭头且向内箭头最多的

6、判断：A是生产者，C是CO2库。根据A、B、D的箭头都流向E可进一步判断：E是分解者，B是初级消费者，D是次级消费者。③图3——根据A与E之间的双向箭头且向内箭头最多的判断：A为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。图解中的食物链是E→F→D→B。知识点二　物质循环与能量流动的关系知识梳理物质循环和能量流动的关系　能量在沿食物链流动时逐级递减，环境中的重金属和DDT等农药浓度是不是也越来越低？提示：不是。农药或重金属在食物链中

7、则存在“生物富集作用”，即营养级越高，该物质浓度越高。典题分析题型二　物质循环与能量流动的关系[例3]　如图为某生态系统的部分物质循环简图，其中M表示非生物的物质和能量。相关叙述正确的是(　　)A．若M表示大气中的CO2，则碳元素在图中④过程中是以有机物形式传递的B．从图中我们可以看出能量伴随着物质循环而循环C．若M表示大气中的CO2，则碳元素可在生物群落中反复循环利用D．若M表示无机环境中的能量，则①的能量值为②与③对应的能量值之和　碳元素在生物群落中是以含碳有机物的形式传递的，A正确；能量在生态系统中沿食

8、物链单向流动，而不能循环利用，B错误；碳元素是在无机环境和生物群落之间反复循环利用的，而不是在生物群落的内部，C错误；①代表的是生态系统中固定的总能量，它不仅包括②③，还包括消费者通过呼吸作用散失到无机环境中的能量以及用于生物群落生长、发育和繁殖的能量，D错误。　A题后归纳　　知识点三　探究土壤微生物的分解作用知识梳理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