高中生物必修3优质学案53 生态系统的物质循环Word文件下载.docx

高中生物必修3优质学案53 生态系统的物质循环Word文件下载.docx

《高中生物必修3优质学案53 生态系统的物质循环Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物必修3优质学案53 生态系统的物质循环Word文件下载.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（3）生物群落中的碳元素回到无机环境中的途径有分解者的分解作用、动物和植物的呼吸作用、化石燃料的燃烧，形式是CO2。

（4）碳在无机环境与生物群落间循环的形式是CO2，在生物群落内部传递的形式是含碳有机物，途径是食物链（网）。

（5）碳循环的平衡是植物通过光合作用从大气中摄取碳的速率与通过生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率相等。

（6）温室效应的形成原因是化石燃料的大量燃烧，打破了碳平衡。

缓解温室效应的方法是减少化石燃料的燃烧，大力植树造林等。

（1）物质循环中的“物质”指的是组成生物体的各种化合物（　　）

（2）沼渣等作为肥料还田，使物质能够循环利用（　　）

（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）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，其他成分间是单向的（　　）

[答案]　

（1）×

（2）√　（3）×

　（4）√　（5）√

下列各图均为生态系统碳循环示意图，请据图回答：

（1）图甲中A～D代表的成分依次是生产者、大气中的CO2库、消费者、分解者。

（2）图乙中代表生产者的是A，代表消费者的是B、D，代表分解者的是E，代表大气中的CO2库的是C。

（3）图丙中，代表生产者的是E，代表消费者的是F、D、B，代表分解者的是C，代表大气中的CO2库的是A。

方法技巧　在碳循环中，只有生产者与大气中的CO2库（非生物的物质和能量）之间是双向箭头。

生产者、消费者、分解者都有箭头指向大气中的CO2库。

除大气中的CO2库外，生产者、消费者都有箭头指向分解者。

二、物质循环与能量流动的关系

列表比较：

项目

能量流动

物质循环

形式

光能→化学能→热能（一般形式）

化学元素形式流动

过程

沿食物链（网）单向流动

在无机环境和生物群落间循环往返

范围

生态系统各营养级

全球性

特点

单向流动，逐级递减

反复出现，循环流动

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

（1）物质循环和能量流动是两个独立的过程（　　）

（2）生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网，所以物质和能量都是循环往复的（　　）

（3）只有在光照的条件下，生态系统的物质循环和能量流动才是同时进行的（　　）

（2）×

　（3）×

如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成分是[a]生产者和[d]分解者。

（2）图中的①③⑤表示的生理过程分别是：

①光合作用，③呼吸作用，⑤分解作用。

（3）c生物处于第三营养级，若要使c增加200kg，至少需要消耗a5000kg。

方法技巧　能量流动和物质循环关系分析

（1）能量流动和物质循环相伴而行，但能量在传递过程中由光能→化学能→热能，而物质在循环中，由无机物（CO2）→有机物→无机物（CO2）。

（2）能量流动的终点是热能散失到无机环境中，不能循环利用。

而物质循环产生的CO2又被重新利用，所以没有终点。

三、土壤微生物的分解作用

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成分为分解者。

（2）分解者的作用是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.案例设计

案例1

案例2

实验假设

土壤微生物能分解落叶使之腐烂

土壤微生物能分解淀粉

实验设计

实验组

对土壤高温处理

A烧杯中加入30mL土壤浸出液＋淀粉糊

对照组

对土壤不做任何处理（自然状态）

B烧杯中加入30mL蒸馏水＋与A等量的淀粉糊

自变量

土壤中是否含有微生物

是否加土壤浸出液

实验现象

在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组

A

A1

不变蓝

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

注：

在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并水浴加热。

某兴趣小组设计实验来探究土壤微生物对落叶的分解作用，判断以下操作过程及分析的正误：

（1）可采用加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物（　　）

（2）应将实验组和对照组的土壤放在隔绝空气的条件下（　　）

（3）对照组中落叶的分解速度明显高于实验组（　　）

（4）实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验（　　）

　（3）√　（4）×

[解析]　在探究土壤微生物对落叶的分解作用的实验中，对实验组的处理要尽可能避免土壤理化性质的改变，可以将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中灭菌1h，

（1）错误；

本实验探究自然条件下土壤微生物对落叶的分解作用，所以实验组和对照组的土壤都不能放在隔绝空气的条件下，

（2）错误；

该实验的自变量是土壤中微生物的有无，放入土壤中的落叶的种类和数量都属于无关变量，应保持相同，（4）错误。

达标检测

1.如图表示生物圈中碳循环的部分示意图。

甲、乙、丙、丁构成生物群落，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CO2和CO

B.完成①过程的能量主要是由⑧过程提供的

C.丁经⑤、⑥、⑦过程获得的能量占甲、乙、丙总能量的10%～20%

D.丙处于第三营养级

[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，A错误；

①表示光合作用，该过程所需的能量来自太阳能，B错误；

两个相邻营养级之间的传递效率为10%～20%，而图中丁为分解者，不参与食物链的组成，C错误；

图中甲为生产者（第一营养级），乙为初级消费者（第二营养级），丙为次级消费者（第三营养级），D正确。

2.（2019·

湖北长阳一中月考）关于生态系统的物质循环的叙述，不正确的是（　　）

A.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

B.所指的物质是指组成生物体的化合物

C.所说的生态系统是地球上最大的生态系统——生物圈

D.所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间的循环

[答案]　B

[解析]　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，A正确；

物质循环指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素在生物群落和无机环境之间不断循环的过程，即所指的物质是指组成生物体的元素，B错误；

物质循环具有全球性，所说的生态系统是地球上最大的生态系统——生物圈，C正确；

所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间的循环，D正确。

3.在自然生态系统中，物质是能量流动的载体。

下列叙述正确的是（　　）

A.能量可驱动物质循环

B.物质和能量可循环利用

C.能量只能在食物链中流动

D.能量和生物数量金字塔均可倒置

[答案]　A

[解析]　生态系统的主要功能是能量流动和物质循环，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。

物质作为能量流动的载体，使能量沿着食物链（网）流动；

能量作为物质循环的动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。

能量金字塔不可倒置，生物数量金字塔可倒置。

4.某生物兴趣小组的同学为证明某细菌对树叶的分解作用，分别提出三种实验方案。

其共同之处是：

将同一种树的落叶分成甲、乙两等份，实验过程中保持树叶湿润，其他实验条件和步骤如下表所示。

以下哪种实验方案能达到目的（　　）

序号

实验处理

甲

乙

方案一

无菌条件

自然条件

方案二

先灭菌，再置于适宜条件下

方案三

先灭菌，然后接种某种细菌，最后置于适宜条件下

A.方案一B.方案二

C.方案三D.三个方案都不能达到

[答案]　C

[解析]　欲证明树叶的分解是由某种细菌所引起的，应先将树叶灭菌，排除其他微生物对实验结果的干扰，同时应将灭菌后的树叶分成两组，一组接种该细菌，另一组不接种，两组均置于适宜条件下培养，以便对比分析得出结论。

5.如图是生态系统的碳循环图解。

图中A～D代表生态系统的4种成分，①～⑦代表碳元素在生态系统中循环的途径。

请分析并回答下列问题：

（1）图中A代表，碳在C中以的形式存在。

（2）图中代表光合作用的是，代表分解作用的是。

（3）图中B代表，它在生态系统中的作用是

。

（4）碳元素在⑤和⑦中以的形式流动，在①和⑥中以的形式流动。

[答案]　

（1）生产者　含碳有机物　

（2）③　⑦　（3）分解者　将动植物的遗体、排出物和残落物等中的复杂的有机物分解为简单的无机物　（4）CO2　含碳有机物

[解析]　由图中A和D进行双向的物质传递，而且A指向B、C、D，而A、B、C指向D，可知A是生产者，C是消费者，B是分解者，D是大气中的CO2库。

图中的箭头表现了生物群落中的不同生物与无机环境的相互作用。

③是光合作用，将大气中的CO2转化为有机物中的碳。

动植物的遗体、排出物和残落物等中的复杂的有机物通过分解者（B）分解为简单的无机物。

②⑤为生物群落中的各种生物将有机物通过呼吸作用分解为CO2返回大气中的过程。