3.3生态系统的物质循环课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第三章 生态系统及其稳定性 第3节 生态系统的物质循环 1 茫茫荒漠夜孤单， 细语胡杨度万年。 讨论： 1、为什么胡杨“万年不腐”？ 胡杨林 物质循环 2、这其中蕴含着什么生态学原理？ 新课导入 本节聚焦 本节聚焦 生态系统的物质循环过程是怎样的？ 物质循环与能量流动的关系是怎样的？ （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 任务一 碳循环 学生活动1：阅读课本61-63，思考以下问题。 一、生态系统的物质循环 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： 一、生态系统的物质循环 学生活动2：结合右图，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 碳循环示意图 一、生态系统的物质循环 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 一、生态系统的物质循环 化石燃料的大量燃烧 大气中CO2含量增加 温室效应 学生活动3：分析人类活动对碳循环的影响 一、生态系统的物质循环 森林、草原等植被的破坏 思考：温室效应对人类有什么危害？如何缓解温室效应？ 温室效应的危害 全球气候变暖 加快极地冰川融化 海平面上升 洪灾、旱灾不断 威胁人类和生物的生存 一、生态系统的物质循环 缓解措施 减少化石燃料的使用，开发新能源 大力植树种草，提高森林覆盖率 一、生态系统的物质循环 退耕还林工程 天然林保护工程 沙漠治理行动 城市绿化 提高质量标准 垃圾分类回收 号召节约粮食 发展清洁能源 无废弃物农业 国家环保行动 个人低碳生活 归纳总结 碳循环相关知识点小结 (1)存在形式 ①非生物环境中：CO2和碳酸盐。 ②生物群落内部：有机物。 (2)流动形式 ①生物群落与非生物环境之间：CO2 ②生物群落内部：有机物。 (3)进入生物群落的途径 ①光合作用。 ②化能合成作用。 (4)返回非生物环境的方式 ①生产者、消费者的呼吸作用。 ②分解者的分解作用。 ③化石燃料的燃烧。 一、生态系统的物质循环 (5)与自然界碳循环关系最为密切的两种细胞器： 线粒体和叶绿体 碳循环示意图中各组成成分的判断 (1)图甲——先根据A、B之间为双向箭头且指向B的箭头最多可判断：B为大气中的二氧化碳库，A为生产者。再根据A、C的箭头都指向D可判断：D为分解者，C为消费者。 (2)图乙——根据A、C之间为双向箭头且指向C的箭头最多可判断：A是生产者，C是大气中的二氧化碳库。根据A、B、D的箭头都指向E可进一步判断：E是分解者，B是初级消费者，D是次级消费者。 一、生态系统的物质循环 硫循环的主要形式： 硫在生物群落体内的存在形式： 硫进入非生物环境的途径： 硫循环出现问题： 含硫有机物 SO2、SO42－ 分解者的分解作用、化石燃料的燃烧、火山爆发 酸雨腐蚀建筑、酸化土壤和水体、腐蚀植物根系及叶片等，危害动植物生长等。 任务二 硫循环 一、生态系统的物质循环 任务三 磷循环 一、生态系统的物质循环 根据氮循环示意图，思考并回答下列问题。 (1)植物吸收的氮以什么形式存在？ 离子 固氮生物的固氮作用。 (3)生物群落中的氮最终通过什么途径返回大气中？ 反硝化作用。 (2)大气中的氮气通过什么途径进入生物群落？ (4)据图可知氮元素是不断循环的，但农田生态系统为什么仍需不断施加氮肥？ 农田土壤中氮元素的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。 任务五 氮循环 一、生态系统的物质循环 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。 概念： 光合作用、化能合成作用 呼吸作用； 微生物分解作用 煤、石油燃烧； 非生物环境 生物群落 C、H、O、N、P、S等元素 任务六 总结生态系统物质循环的概念 一、生态系统的物质循环 学生活动5：阅读以下资料总结生态系统物质循环的特点 一、生态系统的物质循环 资料1 根据科学家掌握的资料，人类从未在南极使用过DDT，但研究人员早在20世纪60年代初就从阿德利企鹅的脂肪内检测出DDT。这一现象说明了什么?可以得到哪些启示。 资料2 生态系统依靠太阳不断地提供能量，而物质却都是由地球提供的为什么维持生态系统所需的大量物质，亿万年来却没有被生命活动所耗尽 ? 特点1：全球性 特点2：循环性 归纳总结 辨析物质循环的三个易错点 (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化学元素，如C、H、O、N、P、S等。 (3)“物质”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。 一、生态系统的物质循环 1.碳中和是指CO2吸收量和CO2排放量达到平衡，实现CO2的“零排放”。研究碳循环是实现“碳中和”的重要基础。下列说法错误的是 A.碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式循环 B.大气中的CO2主要通过绿色植物的光合作用进入生物群落 C.控制生物体呼吸产生的CO2量是实现碳中和的重要措施 D.植树造林、增加绿地面积有助于降低大气中的CO2浓度 √ 有助于绿色植物通过光合作用吸收更多的CO2 大气中的CO2主要来源为化石燃料的燃烧，节能减排是实现碳中和的重要措施 课堂练习 2.如图为碳循环示意图，下列有关叙述错误的是 A.图中①代表光合作用、③代表有氧呼吸 B.①～④过程伴随能量的输入、传递、 转化和散失 C.CO2能够随着大气环流在全球范围内流动 D.CO2在大气圈和水圈之间的交换有利于 调节大气中的碳含量 √ ①代表光合作用或化能合成作用， ②代表捕食，③④代表呼吸作用，主要是有氧呼吸 课堂练习 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。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。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。 事实1 思考：生态系统的物质循环具有全球性及循环性，而生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，它们之间有联系吗？ 新课推进 学生活动8：请在碳循环过程模型上绘制能量流动过程。 二、能量流动与物质循环的关系 二、能量流动与物质循环的关系 项目 能量流动 物质循环 形式 主要以有机物为载体 无机物、有机物 特点 ___________________ _________ 范围 生态系统的各营养级之间 _______________ 联系 同时进行，相互依存，不可分割。 ①能量的_______________________，离不开物质的合成和分解等过程； ②物质是能量沿食物链(网)流动的载体； ③能量是物质在生态系统中循环往返的动力 单向流动，逐级递减 循环往复 生物圈(全球性) 固定、储存、转移和释放 二、能量流动与物质循环的关系 本堂课你学到了哪些知识？画出概念图进行总结 生态系统的物质循环 物质循环 对象：组成生物体的元素 特点：全球性，循环性 碳循环 过程 物质循环与能量流动的关系 范围：生物圈 实例 课堂小结 五分钟查落实 【判断正误】 (1)参与物质循环的对象是含有碳的糖类、脂肪、蛋白质等有机物(　　) (2)物质循环的范围是生物圈，而不是具体的某一生态系统(　　) (3)沼渣等作为肥料还田，使物质能够循环利用(　　) (4)在碳循环中生产者只起固定CO2的作用(　　) (5)海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用(　　) (6)物质循环和能量流动是两个独立的过程(　　) (7)只有在光照的条件下，生态系统的物质循环和能量流动才是同时进行的(　　) (8)光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环(　　) × √ √ × √ × × × 课堂练习 3.下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述，错误的是 A.生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程为生态系统的能量流动 B.当生产者通过光合作用合成有机物时，能量就从非生物环境流入生物群落 C.物质是能量的载体，生态系统中的能量是伴随着物质循环而循环利用的 D.在物质循环过程中，非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用 √ 生态系统能量流动特点：单向流动，逐级递减。物质可以循环，能量不能循环。 课堂练习 √ 4.如图为生态系统能量流动和物质循环的关系图，下列相关叙述错误的是 A.图中黑色箭头可表示能量流动过程，白色箭头可表示物质循环过程 B.能量流动和物质循环可借助生物之间的取食过程相依相伴进行 C.②表示热能散失的过程，生态系统需要通过①过程从外界获得能量 D.若图中物质循环表示碳循环，则碳在③④⑤过程的传递形式为CO2 ①主要表示生产者通过光合作用固定太阳能， ②表示各种生物的呼吸作用以热能形式散失的能量 ③④表示捕食关系，以及能量流动的方向⑤物质循环 ③④传递有机物 课堂练习 作业设计 步步高练透 $$