第3课时生态系统的物质循环 课程学习目标 1以碳循环为例分析生态系统中的物质循环。 2关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。 3举例说岀生态系统物质循环的全球性说明物质循环与能量流动的关系。 知识记忆与理解 第一层级 预学区·不看不讲 知识体系梳理 生态系统物质循环的概念和特点 1.概念组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素都不断进行着从①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。这里的生态系统是指ρ生物圈。 2特点生物圈中的物质循环具有③全球性无机环境中的物质可以被生物群落④反复 利用。 二、碳循环 1循环形式无机环境与生物群落之间主要以⑤CO2形式进行循环在生物群落内部以 ⑥含碳有机物形式进行传递联系生物群落和无机环境的两个重要的生理过程是⑦光 合作用和呼吸作用。 2碳循环失衡人类大量燃烧⑧煤、石油等,导致碳在短时间内大量释放产生温室效应, 而温室效应将会加快极地和高山冰川的融化导致⑨海平面上升。 三、能量流动和物质循环的关系
1 第 3 课时 生态系统的物质循环 1.以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环。 2.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。 3.举例说出生态系统物质循环的全球性,说明物质循环与能量流动的关系。 一、生态系统物质循环的概念和特点 1.概念:组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素,都不断进行着从①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。这里的生态系统是指②生物圈。 2.特点:生物圈中的物质循环具有③全球性;无机环境中的物质可以被生物群落④反复 利用。 二、碳循环 1.循环形式:无机环境与生物群落之间主要以⑤CO2 形式进行循环,在生物群落内部以 ⑥含碳有机物 形式进行传递;联系生物群落和无机环境的两个重要的生理过程是⑦光 合作用和呼吸作用。 2.碳循环失衡:人类大量燃烧⑧煤、石油等,导致碳在短时间内大量释放,产生温室效应, 而温室效应将会加快极地和高山冰川的融化,导致⑨海平面上升。 三、能量流动和物质循环的关系
1.二者是同时进行的彼此相互依存不可分割。 2物质作为能量的Φ载体使能量沿着食物链(网)流动;能量作为Φ动力使物质不断地 在生物群落和无机环境之间循环往复 四、实验:探究土壤微生物的分解作用 1实验原理:(1)土壤中存在的细菌、真菌等微生物,它们在生态系统中的成分为③分解 者。(2)分解者将环境中的Φ有杋物分解为无机物其分解速度与环境中的温度、水分等生 态因子相关。 2提岀假说:根据案例1可以提岀⑩“微生物能分解落叶使之腐烂″的假说;根据案例 2可以提出“微生物能分解淀粉”的假说。 3实验设计对照组的土壤不做处理实验组的土壤要进行⑩灭菌处理以排除土壤微生 物的作用。 识问题化问题层次 基础学习交流 1碳在无机环境中的存在形式主要是什么?在生物群落与无机环境之间循环的主要形 式是什么?与碳循环密切相关的生理过程是什么? 2.能量流动和物质循环有何关系? 3Co2的排放与全球气候变化有什么关联?如何降低温室效应?
2 1.二者是 同时进行的,彼此相互依存,不可分割。 2.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,使物质不断地 在生物群落和无机环境之间循环往复。 四、实验:探究土壤微生物的分解作用 1.实验原理:(1)土壤中存在的细菌、真菌等微生物,它们在生态系统中的成分为 分解 者。(2)分解者将环境中的 有机物分解为无机物,其分解速度与环境中的温度、水分等生 态因子相关。 2.提出假说: 根据案例 1 可以提出 “微生物能分解落叶使之腐烂”的假说;根据案例 2 可以提出“微生物能分解淀粉”的假说。 3.实验设计:对照组的土壤不做处理,实验组的土壤要进行 灭菌处理,以排除土壤微生 物的作用。 1.碳在无机环境中的存在形式主要是什么?在生物群落与无机环境之间循环的主要形 式是什么?与碳循环密切相关的生理过程是什么? 2.能量流动和物质循环有何关系? 3.CO2的排放与全球气候变化有什么关联?如何降低温室效应?
整思维探究与创新 第二层级 导学区·不议不讲 重点难点探究 知识点一生态系统的物质循环 1碳在生物群落内部的流动形式是什么? 2请尝试完成下面碳循环过程图解 燃烧 知识点二:能量流动与物质循环的关系 根据能量流动与物质循环的相关知识完成下表: 能量流动 物质循环 项目内容形式特点 组成生物体的C、H、O、N 能量 P、S等元素 以①为载体 以②形式循环 反复利用、循环流动,具④ ③传递、逐级递减
3 知识点一:生态系统的物质循环 1.碳在生物群落内部的流动形式是什么? 2.请尝试完成下面碳循环过程图解。 知识点二:能量流动与物质循环的关系 根据能量流动与物质循环的相关知识完成下表: 项 目 能量流动 物质循环 内 容 能量 组成生物体的 C、H、O、N、 P、S 等元素 形 式 以① 为载体 以② 形式循环 特 点 ③ 传递、逐级递减 反复利用、循环流动,具④ 性
范围 生态系统的⑤ 同时进行相互依存、不可分割 联(1)物质循环过程中伴随着能量流动 系(2)在生物群落中流动渠道都是⑦ 3物质是能量的⑧能量是物质循环的⑨_ 知识点三.探究土壤微生物的分解作用 如何设计实验探究土壤微生物的分解作用?(请完成下表) 实验内 案例1 案例2 微生物能 实验假 分解落叶微生物能分解淀粉 设 使之腐烂 实验 实验设计 组 对照 组 自变 量 实验现 A 象 A
4 范 围 生态系统的⑤ ⑥ 联 系 同时进行,相互依存、不可分割: (1)物质循环过程中伴随着能量流动 (2)在生物群落中流动渠道都是⑦ (3)物质是能量的⑧ ,能量是物质循环的⑨ 知识点三:探究土壤微生物的分解作用 如何设计实验探究土壤微生物的分解作用?(请完成下表) 实验内 容 案例 1 案例 2 实验假 设 微生物能 分解落叶 使之腐烂 微生物能分解淀粉 实 验 设 计 实验 组 对照 组 自变 量 实验现 象 A A1 A2
B2 结论分 析 思维拓展应用 例1下图为生态系统碳循环模式图,下列分析错误的是()。 e Af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 例2有关生态系统能量流动和物质循环的叙述不正确的是()。 A能量流动和物质循环是生态系统的两个主要功能 B能量流动和物质循环是沿食物链进行的 C正常的生态系统中的能量和生物数量金字塔均可倒置 D能量流动是伴随着物质循环进行,但是为单向流动 例3为了了解土壤微生物能否分解农药并尽快得出实验结论有人用“敌草隆 种除草剂)进行实验取等量砂土分装于相同的两个容器中,a组高压灭菌,b组不灭菌。下列 有关事项的叙述中正确的是() A向a、b中喷入等量的“敌草隆”,再置于同-恒温箱中培养相同时间
5 B B1 B2 结论分 析 例 1 下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 例 2 有关生态系统能量流动和物质循环的叙述不正确 ．．．的是( )。 A.能量流动和物质循环是生态系统的两个主要功能 B.能量流动和物质循环是沿食物链进行的 C.正常的生态系统中的能量和生物数量金字塔均可倒置 D.能量流动是伴随着物质循环进行,但是为单向流动 例 3 为了了解土壤微生物能否分解农药,并尽快得出实验结论,有人用“敌草隆”(一 种除草剂)进行实验:取等量砂土分装于相同的两个容器中,a 组高压灭菌,b 组不灭菌。下列 有关事项的叙述中正确的是( )。 A.向 a、b 中喷入等量的“敌草隆”,再置于同一恒温箱中培养相同时间
B检测“敌草隆”的消失情况预计a的“敌草隆”全部消失b的基本不变 C只用砂土实验效果比用几种典型土壤混合后的好 D再增加c组作为对照不喷入“敌草隆”,其他处理与a、b组相同 技能应用与拓展 第三层级 国学区·不练不讲 基础智能检测 1生态系统的物质循环发生在()。 A生物群落各个成分之间 B生物群落与无机环境之间 C生产者与消费者之间 D生产者与分解者之间 2从物质循环的角度看人体内的碳元素究其根源来自()。 A生物群落中的碳 B大气中的二氧化碳 C消费者中的碳 D生产者中的碳 3营腐生生活的细菌和真菌等在生态系统中占有重要地位这是因为它们()。 A能释放出氧气吸收代谢废物 B能净化空气 C能为其他生物提供生物来源 D能腐败、分解有机物使之变成无机物归还到无机环境中
6 B.检测“敌草隆”的消失情况,预计 a 的“敌草隆”全部消失,b 的基本不变 C.只用砂土实验效果比用几种典型土壤混合后的好 D.再增加 c 组作为对照,不喷入“敌草隆”,其他处理与 a、b 组相同 1.生态系统的物质循环发生在( )。 A.生物群落各个成分之间 B.生物群落与无机环境之间 C.生产者与消费者之间 D.生产者与分解者之间 2.从物质循环的角度看,人体内的碳元素究其根源来自( )。 A.生物群落中的碳 B.大气中的二氧化碳 C.消费者中的碳 D.生产者中的碳 3.营腐生生活的细菌和真菌等在生态系统中占有重要地位,这是因为它们 ( )。 A.能释放出氧气,吸收代谢废物 B.能净化空气 C.能为其他生物提供生物来源 D.能腐败、分解有机物使之变成无机物,归还到无机环境中
全新视角拓展 4.下图是生态系统中碳循环的示意图请据图回答: 无机环境 ③」绿色植物 ④尸体 ⑤[化石燃料 (1)图中绿色植物与动物之间的关系是 能量在绿色植物与动物之间流动的特点 是 (2)碳元素在生物群落和无机环境之间主要以 的形式进行循环。绿色植物属于生 态系统成分中的 (3)碳从无机环境中进入绿色植物的途径①是作用生物群落中的碳进入无机环境 的途径有 (填序号)等过程。 第四层级 点结甲你与厦 思维导图构建 生态系统的物质循环 组成生物体的 ③性、反 碳循环 性、循环性 过程 要生理过程:④作用、⑤ 能量 无机环境 生物群落 主要生理过程:⑥ 一化学能 能量
7 4.下图是生态系统中碳循环的示意图,请据图回答: (1)图中绿色植物与动物之间的关系是 ,能量在绿色植物与动物之间流动的特点 是 。 (2)碳元素在生物群落和无机环境之间主要以 的形式进行循环。绿色植物属于生 态系统成分中的 。 (3)碳从无机环境中进入绿色植物的途径①是 作用;生物群落中的碳进入无机环境 的途径有 (填序号)等过程
学习系统化·成果共享化 学习体验分享 第3课时生态系统的物质循环 知识体系梳理 ①无机环境②生物圈③全球性④反复利用⑤CO2⑥含碳有机物⑦光合作用 和呼吸作用⑧煤、石油⑨海平面上升⑩同时进行的①载体⑩动力③分解者 ⑩有机物⑩“微生物能分解落叶使之腐烂″⑩灭菌处理 基础学习交流 1碳酸盐二氧化碳等;二氧化碳光合作用、化能合成作用及呼吸作用 2.二者是同时进行彼此相互依存不可分割的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,使物质得以循环。 3大气中CO浓度的增加会引起全球气候变暖导致极地的冰雪和高山冰川的融化、 海平面上升等。 降低煤炭、石油等化石燃料的然烧以减少￠oz的排放大力植树造林绿化环境通过 光合作用以减少大气中的CO2 重点难点探究 知识点一:生态系统的物质循环 1有机物的形式
8 第 3 课时 生态系统的物质循环 知识体系梳理 ①无机环境 ②生物圈 ③全球性 ④反复利用 ⑤CO2 ⑥含碳有机物 ⑦光合作用 和呼吸作用 ⑧煤、石油 ⑨海平面上升 ⑩同时进行的 载体 动力 分解者 有机物 “微生物能分解落叶使之腐烂” 灭菌处理 基础学习交流 1.碳酸盐,二氧化碳等;二氧化碳;光合作用、化能合成作用及呼吸作用。 2.二者是同时进行,彼此相互依存,不可分割的;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,使物质得以循环。 3.大气中 CO2 浓度的增加会引起全球气候变暖,导致极地的冰雪和高山冰川的融化、 海平面上升等。 降低煤炭、石油等化石燃料的燃烧,以减少 CO2 的排放;大力植树造林,绿化环境,通过 光合作用以减少大气中的 CO2。 重点难点探究 知识点一:生态系统的物质循环 1.有机物的形式。 2
大气中的CO2 翻 化石燃料 动植物残骸 知识点二:能量流动与物质循环的关系 ①有机物②无机物③单向④全球⑤各营养级⑥生物圈⑦食物链(网) ⑧载体⑨动力 知识点三:探究土壤微生物的分解作用 实验内 案例1 案例2 微生物能 实验假 分解落叶 微生物能分解淀粉 使之腐烂 实验对土壤高温 A烧杯中加入30mL土壤浸出液 组处理 实 对土壤不 验对照 做任何处 B烧杯中加入30mL蒸馏水 设组 理 计 土壤中是 自变 否含微生 土壤中是否含有分解淀粉的微生物 物 实验现在相同时AA 不变蓝
9 知识点二:能量流动与物质循环的关系 ①有机物 ②无机物 ③单向 ④全球 ⑤各营养级 ⑥生物圈 ⑦食物链(网) ⑧载体 ⑨动力 知识点三:探究土壤微生物的分解作用 实验内 容 案例 1 案例 2 实验假 设 微生物能 分解落叶 使之腐烂 微生物能分解淀粉 实 验 设 计 实验 组 对土壤高温 处理 A 烧杯中加入 30 mL 土壤浸出液 对照 组 对土壤不 做任何处 理 B 烧杯中加入 30 mL 蒸馏水 自变 量 土壤中是 否含微生 物 土壤中是否含有分解淀粉的微生物 实验现 在相同时 A A1 不变蓝
象间内实验A 产生砖红色沉淀 组落叶腐B1 变蓝 烂程度小B 不产生砖红色沉淀 于对照组 微生物对 结论分 落叶有分土壤浸出液中的微生物能分解淀粉 析 解作用 思维拓展应用 例1B 【解析】f表示大气中的二氧化碳库,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。 例2C 【解析】物质是循环的而能量是单向流动的。正常的生态系统中的生物数量金字塔在 个别营养级之间可能岀现倒置而能量金字塔不会倒置。 例3 【解析】本题考查实验基本原理和设计思路。实验组为a组对照组为b组控制单 变量故A正确。B项中的a应该是不变b可能会部分减少。C不正确因为典型土壤中含 微生物多所以用几种典型土壤混合后的效果最好。D项没有必要再加一个对照组和本实 验无关 基础智能检测
10 象 间内实验 组落叶腐 烂程度小 于对照组 A2 产生砖红色沉淀 B B1 变蓝 B2 不产生砖红色沉淀 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 思维拓展应用 例 1 B 【解析】f 表示大气中的二氧化碳库,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。 例 2 C 【解析】物质是循环的而能量是单向流动的。正常的生态系统中的生物数量金字塔在 个别营养级之间可能出现倒置,而能量金字塔不会倒置。 例 3 A 【解析】本题考查实验基本原理和设计思路。实验组为 a 组,对照组为 b 组,控制单一 变量,故 A 正确。B 项中的 a 应该是不变,b 可能会部分减少。C 不正确,因为典型土壤中含 微生物多,所以用几种典型土壤混合后的效果最好。D 项没有必要再加一个对照组,和本实 验无关。 基础智能检测