4.2.2 生态系统中的物质循环-2021-2022学年高中生物必修3【名师导航】同步Word教参(苏教版)

第2课时　生态系统中的物质循环 学 习 目 标 核 心 素 养 1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环的规律。 2.举例说明利用物质循环和能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。 1.使用图表等方式表示和说明生态系统中物质循环的过程和特点，并对相关的生态学实践应用做出合理的分析和判断。 2.能按照科学探究的要求，提出探究化肥与池塘富营养化相关性的实验方案，并实施。 一、物质循环的概念及特点 1．概念 (1)物质：指组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等。 (2)范围：在生物圈中进行。 (3)过程：无机环境生物群落。 2．特点：具有全球性，因此生态系统的物质循环，又称为生物地球化学循环。 二、水循环 1．概念：水以固态、液态和气态3种形态在陆地、海洋和大气之间不断循环的过程。 2．主要环节：降水和蒸发。 3．影响因素：太阳能、大气环流等因素。 4．意义 (1)在一定程度上影响溶解在其中的物质在地球上的分布。 (2)水循环和其他物质的循环联系在一起，在生态系统的物质循环中发挥极其重要的作用。 三、碳循环 1．概念：指碳元素在生物圈中的循环过程。 2．存在形式 (1)在无机环境中，主要以CO2和碳酸盐的形式存在。 (2)在群落中，碳是组成生物体的大量元素之一。 3．过程 4．温室效应：人类对化石燃料的过度利用，造成大气中CO2浓度的升高，对自然界中原有的碳平衡产生不良影响，导致温室效应增强等现象。 四、物质循环与能量流动的关系 1．区别 (1)物质循环：组成生物体的元素可以在生物群落与无机环境之间循环往复。 (2)能量流动：单向的，不能循环，而且逐级递减。 2．联系：在生物圈中，物质循环和能量流动同时进行，两者相互依存，不可分割。 (1)物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动。 (2)能量作为动力，使物质在生物群落和无机环境之间得以不断地往返循环。 (1)水可在生物圈的不同区域之间往复循环。 (√) (2)碳元素在生物群落中是以二氧化碳的形式流动的，在生物群落和无机环境之间也是以二氧化碳的形式循环的。 (×) 提示：碳元素在生物群落中是以有机物的形式流动的，在生物群落和无机环境之间是以二氧化碳的形式循环的。 (3)在碳循环中，无机环境和生物群落相联系的生理过程主要是光合作用和呼吸作用。 (√) (4)生态系统中的物质是单向流动、不可循环的，能量是单向流动、可循环的。 (×) 提示：生态系统中的物质可以循环往复利用，能量是单向流动、不可循环的。 (5)生态系统的物质循环和能量流动是独立进行的。 (×) 提示：物质循环和能量流动同时进行，彼此相互依存，不可分割。 物质循环 [问题探究] 　观察下面的碳循环模式图，讨论相关问题： (1)CO2除通过生产者的光合作用进入生物群落外，还有进入生物群落的途径吗？ 提示：化能合成作用。 (2)与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么？ 提示：叶绿体和线粒体。 (3)如果人们大量燃烧化石燃料，或乱砍滥伐森林，对生态系统的碳循环有何影响？ 提示：大量燃烧化石燃料，会使CO2在很短时间内释放出来；乱砍滥伐森林，会使大气CO2进入群落过程受阻，打破碳循环平衡，使大气中CO2的含量增高，进而导致温室效应。 [讲解归纳] 1．物质循环 (1)物质循环的过程可表示如下： (2)对物质循环的分析 ①范围：生物圈(全球)。 ②对象：组成生物体的化学元素(C、H、O、N、P、Ca等)，而不是由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体所特有的物质。 ③形式：在生物群落与无机环境之间以无机物的形式循环，在生物群落内部以有机物的形成传递。 ④动力：能量流动。 2．物质循环的特点 (1)全球性：生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统——生物圈，因而物质循环具有全球性。 (2)循环性：组成生物体的元素可以在生物群落和无机环境之间反复循环，不会消失。 3．碳循环 碳循环是生物圈基本的物质循环之一，其循环过程如图所示。 (1)碳在无机环境的存在形式是CO2和碳酸盐。 (2)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。 (3)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。 (5)碳在生物群落内部以有机物的形式沿食物链和食物网传递。 (6)碳在无机环境和生物群落中传递时，只有在生产者和无机环境之间的传递是相互的，在生物群落内部的传递是单向的。 由此，碳循环的过程可归纳如下： 特别提醒：碳平衡的失调——温室效应 1．下图表示生物圈中的碳循环过程，其中A、B、C表示生态系统的不同成分。下列有关该图的分析正确的是(　　) A．图中生态系统中的食物链是A→B→C B．碳从生物群落进入无机环境的途径是③⑤