第3章 第3节 生态系统的物质循环（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中生物选择性必修2 生物与环境（人教版2019 单选版）

第3节　生态系统的物质循环 课时目标 1.运用物质与能量观，分析生态系统中的物质循环和能量流动的关系。(生命观念) 2.运用模型与建模的方法，分析碳循环的过程和特点。(科学思维) 3.阐明温室效应和生物富集效应的原理，保护环境。(社会责任) [对应学生用书P64] 一、生态系统的物质循环 1.碳循环 2.生态系统的物质循环 (1)概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。 (2)特点 ①全球性：物质循环中所说的生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈，因此又叫生物地球化学循环。 ②物质在生态系统中循环往复运动。 二、生物富集 1.概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。 2.特点 (1)沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端。 (2)全球性。 三、能量流动和物质循环的关系 1.区别 项目 能量流动 物质循环 过程 沿食物链(网)单向流动 在生物群落与非生物环境之间循环往返 范围 生态系统各营养级 全球(生物圈) 特点 单向流动、逐级递减 全球性、循环往复运动 2.联系 (1)能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，它们同时进行，彼此相互依存，不可分割。 (2)能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程。 (3)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，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。 四、探究土壤微生物的分解作用 1.原理 (1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中主要充当分解者。 (2)分解者的分解速度与环境中的温度、水分等因素有关。 (3)土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解成还原糖。 2.实验方案 实验过程 案例一 案例二 实验假设 土壤微生物能分解落叶并使之腐烂 土壤微生物能分解淀粉 实验 设计 实验组 将土壤用塑料袋包好，放在60_℃恒温箱中处理1 h A烧杯中加适量淀粉糊＋30 mL土壤浸出液 对照组 对土壤不做任何处理 B烧杯中加与实验组等量的淀粉糊＋30_mL蒸馏水 自变量 土壤中是否含微生物 浸出液中是否含有土壤中的微生物 预期实验 现象 对照组落叶腐烂程度更高 在A1、B1中加入碘液；在A2、B2中加入斐林试剂，加热。A1不变蓝， B1变蓝，A2有砖红色沉淀，B2无砖红色沉淀 3.实验结论：土壤微生物具有分解作用。 ◆名师点睛 1.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，因此物质循环具有全球性。 2.生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物，而是指组成生物体的元素，如碳、氢、氧、氮、磷、硫等。 3.碳在生态系统各成分之间的传递并不都是双向的，只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。 ◆助学巧记 温室效应的加剧导致冰川融化，对许多南极生物的生存构成威胁。 ◆思维启迪 1.哲学家早就有关于“物质运动和变化”的表述——日月更迭，寒暑交替，万物化育，生生不息。这体现了生态系统的什么功能？ 提示：体现了生态系统的物质循环。 2.有人说：“把有害物质排放到远离人群的地方就安全了。”你如何理解？ 提示：有些有害物质可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地，最终对人类造成危害。 ◆概念检测(对的画“√”，错的画“×”) 1.沼渣等作为肥料还田，使物质能够循环利用。(　　√　　) 2.碳循环在生物群落内部以CO2形式进行。(　　×　　) 3.化石燃料的大量燃烧是温室效应加剧的主要原因。(　　√　　) 4.生物富集的物质会沿着食物链(网)在生物体内聚集。(　　√　　) 5.营养级越高的生物，其体内富集的有害物质的浓度越高。(　　√　　) [对应学生用书P66] 任务一 碳循环 下图是碳循环过程的概念模型，请根据该模型探究： [问题探究] 1.碳在非生物环境和生物体内分别主要以什么形式存在？ 答案：二氧化碳；有机物。 2.碳是如何进出生产者、消费者和分解者的(以什么形式、通过哪种生命活动、形成哪些产物等)? 答案：碳以二氧化碳的形式通过光合作用被生产者固定在合成的有机物中；又以有机物的形式被消费者摄食同化，形成消费者体内的有机物；动植物遗体和动物的排遗物中的有机物，经过分解者的分解作用，以二氧化碳的形式返还非生物环境。 3.温室效应加剧的主要原因是什么？有哪些缓解措施？ 答案：化石燃料的大量燃烧，打破了碳平衡。一方面采取措施减少二氧化碳的排放，如减少化石燃料燃烧，开发新能源等；另一方面增加二氧化碳的吸收和固定