第3章 第3节 生态系统的物质循环-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二生物选择性必修2同步课堂高效讲义教师用书（人教，不定项版）

第3节　生态系统的物质循环 [学习目标]　1.以碳循环为例，说出物质循环的概念、过程和特点(生命观念)。　2.通过分析生物富集的过程，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害(社会责任)。　3.比较说明能量流动与物质循环的关系(科学思维)。　4.尝试探究土壤微生物的分解作用(科学探究)。 知识点一　碳循环 1．碳循环 (1)概念：碳元素在生物圈中的循环过程称为碳循环。 (2)碳循环过程图解 图中：①光合作用和化能合成作用，②呼吸作用，③生产者，④消费者，⑤呼吸作用，⑥分解者的分解作用。 a．存在形式 b．循环形式 c．进入生物群落的途径 d．返回无机环境的途径 (3)温室效应 ①形成原因：主要是化石燃料的开采和使用，使大气中CO2含量迅速增加，打破了生物圈碳循环的平衡。 ②应对方法：一方面要减少CO2排放，另一方面大力植树种草，提高森林覆盖率。 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，物质循环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。 [吃透教材] 1．化石燃料的过量使用对环境可能会有什么影响？怎么缓解这种影响？ 提示：引起温室效应。缓解措施：开发清洁能源，减少化石燃料的燃烧；植树造林，增加绿地面积。 2．以碳循环为例概括物质循环的特点。 提示：物质循环具有全球性和循环往复运动的特点。 探究点　通过学习碳循环的过程，建立物质和能量观 1．CO2能溶于水，因此可在大气和海洋、河流之间进行交换。此外，碳还可以长期固定或保存在非生命系统中，如固定于煤、石油或木材中。人类通过对煤和石油等的利用，向大气中排放了大量的CO2。如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。请据图分析： 学生用书↓第67页 (1)碳元素在生物体内、大气、水圈中分别主要以什么形式存在？ 提示：碳元素在生物体内主要以有机物的形式存在；碳元素在非生物环境中主要以CO2的形式存在于大气中和溶解于水中。 (2)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的什么成分？请简述判断的理由。 提示：甲和丁之间有双向箭头，且其他几种成分都有箭头指向丁，所以丁为大气中的CO2，甲为生产者；甲和乙都有箭头指向丙，所以丙为分解者，则乙为消费者。 (3)图中的字母分别表示什么过程？与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么？ 提示：b代表光合作用或化能合成作用，d和c代表细胞呼吸，f代表微生物等的分解作用，a代表捕食，e和g代表动植物的遗体、动物的排遗物等提供给分解者。线粒体和叶绿体。 2．大气和海洋在碳循环之间有什么关系？如果人们不按生态规律办事，乱砍滥伐森林，对生态系统的碳循环有何影响？ 提示：当大气中二氧化碳含量增加，水圈中的CO2含量也随之增加；如果大气中的CO2发生局部短缺，水圈中的CO2也能及时进入大气。乱砍滥伐森林会打破碳循环平衡，使大气CO2进入生物群落过程受阻，大气中CO2的含量就会明显增多。 3．氮元素在生物群落与非生物环境间能否循环利用？为何需要不断向农田中施加氮肥？ 提示：能。农田是一个较小的生态系统，不断有粮食作物的输出，即物质的输出大于物质的自然输入，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。 归纳总结 1.碳循环的过程 2．物质循环的三个易误点 (1)物质循环中所说的生态系统是指地球上最大的生态系统—生物圈，物质循环具有全球性。 (2)物质循环中所说的物质是指组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S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。 应用1.(2022•福建龙岩高二期末)下图是自然界碳循环的部分简图，下列叙述错误的是(　　) A．甲为分解者，乙为消费者，丙为生产者 B．①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中 C．④主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落 D．碳元素以CO2的形式在丙→乙→甲所示的渠道流动 D　[根据丙和大气中的CO2间存在双向箭头，可判断丙为生产者，根据围绕甲的箭头多进一出可判断甲为分解者，则乙为消费者，A正确；①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中，B正确；④主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落，C正确；碳元素以含碳有机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道流动，D错误。] 解题技巧 “三看”法快速判断碳循环模型中的成分 1．经典图示 2．解题方法 应用2.“碳中和”是指国家、企业或个人等通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的CO2或温室气体