内容正文:
第3节 生态系统的物质循环(第1课时)
年 级: 高二
主讲人:
学 科:生物学(人教版)
学 校:
人教版 选择性必修2
学习目标
1.通过分析碳循环的过程,构建出碳循环的概念模型并能依据模型分析,为低碳减排提出合理化建议。
2.通过阅读教材和资料分析,说明生物富集现象成因。
3.通过模型对比,列表分析生态系统的物质循环和能量的过程,归纳总结两者之间的关系。
导入
双碳行动
问题:碳达峰、碳中和中的“碳”主要指什么?
“双碳行动”中的“碳”主要指排放到大气中的二氧化碳。
问题:在地球漫长的发展历程中,大气中的二氧化碳含量是如何维持相对稳定的?
导入
是什么打破了这种相对平衡的局面? 我们能为“双碳”目标的实现做出哪些行动?
实例:碳循环
二氧化碳能溶于水,因此能在大气和海洋、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,向大气排放了大量的二氧化碳。
任务一:小组合作思考讨论,回答问题、分析碳循环的过程,构建碳循环的概念模型。
1.碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在?
3.碳在生物群落内部以什么形式和渠道传递?
2.非生物环境中的碳主要以什么形式和途径进入生物群落的?
CO2和碳酸盐
含碳有机物
CO2 生产者的光合作用
4.碳返回非生物环境的途径:
化能合成作用
含碳有机物食物链(网)
③化石燃料
①生产者、消费者
②分解者
呼吸作用
呼吸作用
燃烧
5.结合教材P62图3-10,小组合作在下面各成分间添加箭头及生理过程,构建碳循环模型。
碳循环示意图
遗体和排遗物
生产者
消费者
分解者
煤、石油等
大气中的CO2库
水圈中的CO2库
非生物环境
生物群落
实例:碳循环
遗体和排出物
生产者
消费者
分解者
煤、石油等
大气中的CO2库
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
呼吸作用
光合作用
呼吸作用
燃烧
摄食
非生物环境
生物
群落
呼吸作用
CO2
实例:碳循环
生产者
分解者
大气中的CO2库
初级消费者
次级消费者
大气中的CO2库
生产者
分解者
消费者
相关模式图的判断
实例:碳循环
温室效应
实例:碳循环
应用模型,解决问题
资料 1: 最近一 个 世 纪 以 来,大 气 中 CO2 的 浓 度 提 高 了 近 100ppm,地球表面温度提高了约 0.78℃ ( 图 2)
1.打破大气中的CO2含量平衡的因素有哪些?
任务二:模型分析,小组合作思考讨论,导致温室效应的原因及解决方法。
问题:
2.从我们自身做起, 如何减少碳排放?
化石燃料的过度燃烧、树木的过度砍伐等都会打破大气中的二氧化碳含量相对平衡的局面,进而造成“温室效应
实例:碳循环
应用模型,解决问题
问题:
2. 从我们自身做起,如何减少碳排放?
人类活动导致 CO2 等温室气体的过量排放使得全球气温持续升高,进而导致冰川融化,海平面上升,无数生物将失去其生存空间; 从政府和社会角度,可通过增大植被面积以增加 CO2 的吸收量,减少化石燃料的燃烧以减少 CO2的排放量,实现碳达峰、碳中和的目标; 从个人角度,要积极践行垃圾分类,实现可回收垃圾的循环利用。例如: 减少一次性用品的使用,易拉罐回收再利用,减少冶炼钢铁等工业生产中的碳排放; 节约纸张,双面打印,倡导办公无纸化; 乘坐地铁、使用共 享 单 车等公共交通工具……
实例:碳循环
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资料 1: ①DDT是一种人工合成的有机氯杀虫剂,几乎对所有昆虫有效。二战期间,DDT 使用范围迅速扩大,甚至用于治疗疟疾、痢疾等疾病。
②1962 年,美国蕾切尔·卡逊在其科普著作《寂静的春天》中认为,DDT 进入食物链后在动物体内富集,是导致部分动物接近灭绝的主因。因此,从上世纪 70 年代后 DDT逐渐被世界各国明令禁止生产和使用。
资料2: 2011年 3 月,日本福岛县发生里氏 9.0 级地震,导致该县核电站核蒸汽泄漏。核辐射物质通过风传播到周边地区。2019 年 10 月,台风海贝思引发洪水冲走了福岛地区存放核泄漏事故中装污染物( 高浓度的碘131) 的部分垃圾袋。据分析,这些辐射物很有可能已经顺着日本的河流进入大海,并对整个太平洋的生态环境带来影响。
1.DDT 在动物体内的浓度为什么会高于环境浓度?
2.高浓度的碘131 会不会进入人体? 通过什么途径进入人体? 其在人体内的浓度会怎样变化?
生物富集
任务三 :分析生物富集现象。
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。
生物富集
2.有害物质在生物体内的浓度会沿食物链不断升高
如右图测定结果显示DDT浓度沿食物链