高中人教版生物必修3练习第5章 第3节 生态系统的物质循环 Word版含答案Word文档格式.docx
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(1)循环形式:
在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行。
(2)图解
(3)温室效应
①形成原因:
化石燃料短时间内大量燃烧→CO2含量迅速增加→打破了碳循环的平衡。
②产生危害:
气温升高;
冰川融化,海平面上升等。
二、能量流动和物质循环的关系(阅读P103)
1.区别
无机环境中的物质可以被生物群落反复利用,而能量流动是逐级递减的,是单方向的。
2.联系
(1)二者同时进行,相互依存,不可分割。
(2)物质是能量流动的载体,能量是物质循环的动力。
三、土壤微生物的分解作用(阅读P102-103)
1.案例1中实验的自变量是土壤微生物的有无,对照组不做处理含有微生物,实验组应不含微生物,应进行灭菌处理。
2.案例2中实验的自变量是分解淀粉的微生物的有无,A组土壤浸出液含有微生物,B组烧杯中加入的液体应不含微生物,因此可加入等量的蒸馏水。
判断正误:
(1)沼渣、沼液作为肥料还田,使物质能够循环利用。
( )
(2)参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。
(3)碳循环在生物群落内部以CO2形式进行。
(4)化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。
(5)物质循环中所说的“生态系统”是指一般的生态系统。
(6)碳元素在无机环境与生物群落之间传递时,只有生产者与无机环境之间的传递是双向的,其他成分间都是单向的。
答案
(1)√
(2)×
(3)×
(4)√ (5)×
(6)√
一、生态系统的碳循环过程
1.碳出入生物群落的途径
2.碳在生物群落中主要是以含碳有机物的形式存在,在无机自然界中是以CO2、碳酸盐等形式存在。
3.碳在生物群落和无机环境之间主要是以CO2的形式进行循环的。
碳元素在生物群落中的传递主要靠食物链和食物网,传递形式为有机物。
1.与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么?
答案 叶绿体、线粒体。
2.使用农药DDT(难降解)的只有一小部分地区,可是远在南极的动物体内也发现了DDT,这说明物质循环具有什么特点?
答案 全球性。
3.碳在生态系统各成分之间的传递都是双向的吗?
答案 不是的,只有生产者和无机环境之间的传递是双向的,而其他成分之间的传递均是单向的。
1.下图表示生物圈中碳循环的部分示意图。
A、B、C、D构成生物群落,箭头①~⑨表示循环过程。
下列有关说法正确的是( )。
A.大气中的气体X是指二氧化碳和一氧化碳
B.完成①过程的能量主要是由⑧过程提供的
C.D经⑤、⑥、⑦过程获得的能量占A、B、C总能量的10%~20%
D.C处于第三营养级
问题导析
(1)生物群落与无机环境之间的碳循环是双向的、是以CO2的形式进行的。
(2)根据双向箭头及D有三个箭头指向来判断,A为生产者,B为初级消费者(第二营养级),C为次级消费者(第三营养级)。
D有多个箭头指向,为分解者。
答案 D
解析 生物群落与无机环境之间的碳循环是以CO2的形式进行的,故图中大气中的气体X代表CO2;
图中A为生产者,B为初级消费者(第二营养级),C为次级消费者(第三营养级);
完成①过程的能量主要由太阳能转化的活跃的化学能提供;
捕食食物链中相邻两营养级之间的能量传递效率约为10%~20%。
故选D。
一题多变
(1)上题中的A生物的细胞中一定含有叶绿体吗?
答案 不一定,A为生产者,可能是绿色植物、蓝藻、光合细菌或硝化细菌等可以进行光合作用或化能合成作用的生物,而只有绿色植物中含有叶绿体。
(2)若适度松土可以促进图中的什么过程?
答案 适度松土可促进分解者的分解作用即过程⑧。
(3)若D中含有细胞核,则D中将含碳有机物转化为CO2的具体场所是什么?
答案 细胞质基质或线粒体基质。
(4)写出图中的捕食链。
答案 A→B→C。
(5)图中碳元素以有机物形式进行传递的过程有哪些呢?
答案 ②③⑤⑥⑦。
(6)如果人们不按生态规律办事,乱砍滥伐森林或将化石燃料进行大量燃烧,对大气中的气体X有何影响?
答案 二者都会打破碳循环平衡,前者使大气中CO2进入生物群落的过程受阻,大气中CO2的含量就会明显增多。
后者使CO2在很短时间内释放出来,使大气中CO2的含量增高,进而导致温室效应
二、能量流动和物质循环的关系
项目
能量流动
物质循环
特点
单向传递、逐级递减
往复循环
范围
生态系统各营养级
生物圈(全球性)
联系
同时进行,相互依存,不可分割
①能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解;
②物质是能量沿食物链(网)流动的载体;
③能量是物质在生态系统中往复循环的动力
4.既然氮元素在生物群落和无机环境之间也是不断循环的,为什么还要往农田中不断地施加氮肥?
答案 物质循环是指在生物圈范围内物质是循环的。
农田中不断有粮食产出,基本元素不断地被输出,所以要不断地施加氮肥。
5.能量在沿食物链流动时逐级递减,环境中的一些有毒物质比如农药或重金属盐是不是浓度也越来越低?
答案 伴随着物质循环过程,环境中的一些有毒物质会出现生物富集现象,即沿着食物链,营养级越高,富集物浓度越高。
2.下图为生态系统中能量流动和碳循环的关系图,据图回答下列问题。
(1)对物质循环起关键作用的生态系统的成分是[ ]________和[ ]________。
(2)图中的①③⑤表示的生理过程分别是:
①________,③________,⑤________。
(3)c生物处于第________营养级,若要使c增加200kg,至少需要消耗a________kg。
(1)大气中的CO2经a进入生态系统,所以a是生产者,①是光合作用,b是初级消费者;
c为次级消费者。
(2)a、b、c的遗体和排出物等由d分解,所以d为分解者,⑤为分解作用,②③④为呼吸作用。
(3)若要计算使c增加200kg至少需要消耗a的质量,能量传递效率应该按20%计算。
答案
(1)a 生产者 d 分解者
(2)光合作用 呼吸作用 分解作用 (3)三 5000
解析 据生态系统的能量流动和物质循环的原理可知,a为生产者,①是光合作用;
b是初级消费者;
c为次级消费者,②③④为呼吸作用;
d为分解者,⑤为分解作用。
按照能量逐级递减的原则,若使c增加200kg至少需要a的量为200×
5×
5=5000(kg)。
分析上题简图,不能得到的结论是( )。
A.物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动
B.能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返
C.能量2、3、4、5的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
答案 C
三、土壤微生物分解作用的探究
1.实验假设
案例1
微生物能分解落叶,使之腐烂
案例2
微生物能分解淀粉
2.对照组与实验组设计
对照组
实验组
对土壤不做任何处理(自然状态)
对土壤灭菌处理,排除其中微生物
B烧杯加入30mL蒸馏水
A烧杯加入30mL土壤浸出液
3.实验现象与结论分析
现象
结论
在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组
微生物对落叶有分解作用
A
A1
不变蓝
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
A2
产生砖红色沉淀
B
B1
变蓝
B2
不变色
6.碘液与斐林试剂的检测作用是不是一样?
答案 前者检测淀粉的分解是否彻底完成,后者检测淀粉的分解是否发生。
7.探究实验中实验组、对照组如何确定?
答案 根据题意首先弄清实验研究的自变量是什么,然后找到接受自变量处理的实验结果是未知的,为实验组;
未接受自变量处理的实验结果是已知的,为对照组。
3.土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌,这些微生物的数量是极其繁多的。
某同学要探究土壤微生物对淀粉是否有分解作用,设计了以下实验。
请你帮助完成有关问题。
作出假设:
_____________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验用具及药品:
烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精灯、水、蒸馏水、碘液、斐林试剂,淀粉糊等。
实验步骤
(1)将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有厚纱布的烧杯中,加水搅拌,然后将纱布连同土壤一起取出。
将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。
(2)另取两只烧杯,编号A和B,___________________________________________
(3)在室温(20℃左右)下放置7d,分别取A、B烧杯中的溶液20mL,各放入两支试管中,分别编号为A1、A2、B1、B2。
(4)在A1、B1试管中加入________;
在A2、B2试管中加入________,并进行水浴加热。
(5)观察试管中溶液的颜色变化,记录实验结果。
实验现象
①如果支持所作的假设,则实验现象是_______________________________________
②如果不支持所作的假设,则实验现象是_____________________________________
(1)探究性实验,要先作出“是”或“否”的假设。
(2)据所给药品可知,碘是检验淀粉的,斐林试剂是检验还原糖的(即淀粉水解产物)。
(3)据实验步骤
(2),可知实验分为A、B对照,所以应围绕假设,通过A、B的显色情况作出结论。
答案 土壤微生物对淀粉有分解作用
(2)放入等量淀粉糊,在A烧杯中加入适量土壤浸出液,B烧杯中加入适量蒸馏水 (4)碘液 斐林试剂 (5)①与B1、B2相比,A1无蓝色出现,A2出现砖红色沉淀 ②A1、A2的颜色分别与B1、B2相同,A1出现蓝色,A2无砖红色沉淀
解析 题目未要求确定某种微生物,而是将土壤微生物作为整体予以研究。
总体思路:
本题为探究性实验,要先作出“是”或“
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