3.3.1 生态系统的物质循环及与能量流动的关系课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第1课时 第3章 第3节 生态系统及其稳定性 人教版高中生物 选择性必修2 生态系统的物质循环 及与能量流动的关系 学习目标 1.通过分析碳循环的过程，建构概念模型，概述物质循环的概念、 过程和特点(重、难点)。 2.通过分析比较生态系统能量流动与物质循环的过程，说明两者的 关系。 情境视频 月宫一号 “空间基地生物再生生命保障系统基地实验装置”，世界上只有美国和俄罗斯掌握该技术，这项研究对保障中国载人月球基地及火星探测等航天计划的顺利进行、保障航天员生命安全和生活质量具有重大意义。“生物再生式生命保障技术”是当今世界上最先进的闭环回路生命保障技术，是未来月球、火星基地等载人深空探测所需的十大关键技术之一，且由于其难度和复杂性高而优先级最高。 事实1 1.“月宫一号”实验舱中的植物具有什么作用? 2.“月宫一号”除了种植植物之外，还应该有哪些生物? 为什么还需要它们？ 进行光合作用，将无机物转化为有机物，固定太阳能。 还有动物、微生物。微生物能够将有机物分解为无机物，动物能够加快物质循环，加上植物，这样使得物质能快速循环起来。 结合材料思考 任务1 3.为了保证志愿者在“月宫一号”实现自给自足，实验舱内除了生物成分，还应该具备哪些条件?“月宫一号”是一个完全封闭的生态系统吗？ 结合材料思考 任务1 非生物的物质（水、无机盐等）和能量（光能）。 不是 “空间基地生物再生生命保障系统基地实验装置”，世界上只有美国和俄罗斯掌握该技术，这项研究对保障中国载人月球基地及火星探测等航天计划的顺利进行、保障航天员生命安全和生活质量具有重大意义。“生物再生式生命保障技术”是当今世界上最先进的闭环回路生命保障技术，是未来月球、火星基地等载人深空探测所需的十大关键技术之一，且由于其难度和复杂性高而优先级最高。 事实1 生态系统的物质循环 一 能量流动和物质循环的关系 二 目录 一 生态系统的物质循环 一 【思考】你呼出的CO2离开你后会开始怎样的旅行？ CO2 呼吸作用 光合作用 摄食 粪便 呼吸作用 呼吸作用 C元素和O元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的 分解者 一 生态系统的物质循环 一 二氧化碳能溶于水，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。人类对煤和石油等能源的利用，向大气中排放了大量的二氧化碳。 事实2 分析碳循环的过程及特点 任务2 （1）碳在非生物环境的存在形式： （2）碳在生物体内的存在形式： （3）碳进入生物体的途径： （4）碳在生物体之间传递途径： （5）碳进入非生物环境的途径： （6）碳在生物群落与非生物环境间循环形式： 1.结合教材P62图3-10思考下列问题 碳循环过程 碳循环示意图 （1）碳在非生物环境的存在形式： （2）碳在生物体内的存在形式： （3）碳进入生物体的途径： （4）碳在生物体之间传递途径： （5）碳进入非生物环境的途径： （6）碳在生物群落与非生物环境间循环形式： CO2 CO2（主要）和碳酸盐等 含碳有机物 光合作用和化能合成作用 食物链（网） ①生物的呼吸作用②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧 ——全球性和循环性 分析碳循环的过程及特点 任务2 分析碳循环的过程及特点 任务2 大气中的二氧化碳库 煤、石油 水体中的HCO3-等 岩石中的CaCO3等 （1）CO2与HCO3-的相互转化； （2）CaCO3与HCO3-的相互转化； （3）煤、石油等化石燃料的开采与使用。 将有机物分解为二氧化碳等。 其他途径： ——全球性和循环性 分析碳循环的过程及特点 2.构建模型 学生活动：结合图3-10，用箭头和简短的文字表明碳元素在下述各成分之间的联系 任务2 碳循环示意图 2.构建模型 分析碳循环的过程及特点 任务2 遗体和排出物 摄食 燃烧 生产者 消费者 分解者 化石燃料 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 大气中的CO2库 分解作用 非生物环境 生物 群落 水圈中的CO2库 分析碳循环的过程及特点 任务2 结合模型思考并回答问题: 【讨论1】碳主要以什么形式在非生物环境和生物群落之间循环？ CO2 【讨论2】碳是通过什么生理过程进入生物群落的？ 主要是光合作用 食物链、食物网 含碳有机物 【讨论3】碳在生物群落内部传递的主要途径和形式分别是什么？ 【讨论4】生物群落中的碳以什么途径回归大气圈？ ①生物的呼吸作用②分解者的分解作用③化石燃料的燃烧 碳循环的全球性 大气环流 注释：由于二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内进行，因此碳循环具有全球性。 3