3.3 物质循环-【生物好课】2024-2025学年高二生物同步教学课件（人教版2019选择性必修2）

第3章 生态系统及其稳定性 第3节 生态系统的物质循环 用绣花功夫办美的教育 Doing beauty education with embroidery Kung Fu 本节聚焦 1.生态系统的物质循环过程是怎样的？ 2.怎样理解生物富集的成因和危害？ 3.物质循环和能量流动的关系是怎样的？ 思考：呼一口气，许多二氧化碳分子就离开你的身体，进入大气中。 这些二氧化碳分子离开你后，会开始怎样的旅行？ 食物 植物的光合作用 人体的细胞呼吸 CO2 一、碳循环 思考：碳元素在生物学中有何重要性？ 请同学们自主阅读教材P61-62，小组合作思考讨论完成问题。 1.碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？ 2.碳以什么形式通过什么途径进入生物群落；碳以什么形式通过什么途径在群落内部传递？ 3.生物群落中的碳以什么形式返回无机环境？通过哪些途径？ 4.请用关键词、线段、箭头、方框等构建碳循环的模型。 5.碳循环与温室效应有什么关系？如何缓解温室效应？ 6.你如何看待人类活动对碳循环的影响？ 一、碳循环 1.碳循环的过程 一、碳循环 5 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 1.碳循环的过程 一、碳循环 6 碳循环图解中各成分的判定方法 突破口： (2)剩余有最多指向箭头的为分解者。 (1)先看双箭头：双箭头代表生产者、大气中的CO2库。 其他所有成分都指向大气中的CO2库。 一、碳循环 1.碳循环的过程 一、碳循环 ①碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？ ②在生物体中： 主要是有机物的形式 ①在非生物环境中： 主要是CO2的形式 ②碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者 各个环节(以什么形式、通过哪些生命活动、 形成哪些产物等)？ 生产者 (2)呼吸作用:将有机物分解为 二氧化碳。 (1)光合作用等:将二氧化碳转化为有机物。 消费者 (2)呼吸作用等:将有机物分解为二氧化碳。 (1)摄食等：将前一营养级的有机物转化为自身的有机物。 分解者 (2)微生物的分解作用等：将有机物分解为二氧化碳。 (1)遗体残骸和粪便等:将现成有机物转化为自身有机物。 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 ③碳在非生物环境和生物群落之间循环主要形式？ ④碳是通过什么生理过程进入生物群落的？ ⑤碳在生物群落内部传递的主要途径是什么？ ⑥生物群落中的碳以什么途径回归大气圈？ CO2 主要是光合作用和化能合成作用 食物链、食物网 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 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、碳循环 ⑦你如何看待人类活动对碳循环的影响？ 消极影响：对煤和石油等资源的利用，会向大气中排放大量的二氧化碳，打破了 生物圈中碳循环的平衡，加剧温室效应，引起全球性的气候变化； 积极影响：大力开展植树造林、开发新能源、发展节能产业等，有利于降低大气 中的二氧化碳浓度，维持生物圈的碳平衡。 一、碳循环 温室效应 组成生物体的　　　　　　　　　　等基本元素，在不断进行 着从　 　　　 到　　　 　，又从 , 　 　　　 的循环过程，这就是生态系统的物质循环。 非生物环境 C、H、O、N、P、S 范围： 物质： 循环过程： 特点： 生物圈，又叫生物地球化学循环 C、H、O、N、P、S等元素 非生物环境 生物群落 循环往复运动，全球性 生物群落 生物群落到非生物环境 2. 1.概念： 二、生态系统的物质循环 注意: 1.“物质循环”中的物质指的是碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，而不是化合物或者单质； 2.“物质循环”中的循环发生在非生物环境与生物群落之间，在生物群落内部物质是沿食物链和食物网单向流动的。 （1）动物的取食、消化能促进物质循环； （3）动物呼出的CO2还可为水稻的光合作用补充原料 （2）动物粪便被分解者分解后可供植物吸收利用， 3.在农业方面的应用 二、生态系统的物质循环 ——种养结合模式 三、生物富集 思考：土壤中的微生物能够分解有机物，这是物质循环过程中的重要一环。生态系统中的消费者能够加快物质的循环过程。 是不是所有物质都能较快地通过食物链回归非生物环境呢? 生物富集 请同学们自主阅读教材P63-65，小组合作思考讨论完成问题。 1.什么是生物富集？常见参与生物富集的物质有哪些？ 2.发生生物富集的物质的特点？ 3.生物富集的主要途径？ 4.生物富集与生物放大的区别与联系。 5.若某地发生铅污染，谁会是群落中铅含量最高的群体？这种现象只会发生在污染地区吗？从中归纳总结出生物富集的特点？ 6.生物富集有何危害？如何有效地减少生物富集现象？ 三、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 环境浓度的现象，称为生物富集。 超过 2.实例 如DDT、六六六等 重金属： 人工合成的有机化合物： 如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等 3.特点 三、生物富集 ①有害物质在生物体内的浓度沿食物链不断升高， 最终积累在食物链的顶端； ②有害物质可以通过大气、水、和生物迁移等途径 扩散到世界各地，因此生物富集具有全球性； 日本核废水 能量流动 物质循环 联系 特点 四、能量流动与物质循环之间的关系 ①同时进行，相互依存，不可分割； ②能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解等过程； ③物质是能量沿食物链网流动的载体； ④能量是物质循环的动力。 单向流动、逐级递减 全球性、循环往复运动 1.《探究土壤微生物在落叶分解中的作用》该实验的自变量、因变量、无关变量是什么？在实验中是如何控制自变量的？实验结果是怎样的？ 2.《探究土壤微生物对淀粉的分解作用》该实验的自变量和因变量是什么？实验中选用什么试剂检测因变量的变化？该实验的设计思路是什么？ 请同学们自主阅读教材P65-66，小组合作思考讨论完成问题： 探究土壤微生物的分解作用 探究·实践 探究•实践 案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 提出问题 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 实验假设 落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂 实验设计 自变量 实验组 对照组 实验现象 结论分析 土壤中是否含微生物 对土壤高温处理（灭菌） 对土壤不做任何处理（自然状态） 相同时间内实验组落叶不腐烂，对照组腐烂 土壤微生物对落叶有分解作用 土壤进行处理，排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变。 不能加热烘干，会导致土壤理化性质发生改变，可将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中1小时灭菌 探究•实践 案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用 提出问题 实验假设 实验设计 自变量 实验组 对照组 实验现象 加入碘液 A1 B1 加入斐林试剂 A2 B2 结论分析 土壤微生物能分解淀粉吗？ 土壤微生物能分解淀粉 是否含有分解淀粉的土壤微生物 A杯中加入适量淀粉糊+30mL土壤浸出液 B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸馏水 不变蓝 变蓝 产生砖红色沉淀 不产生砖红色沉淀 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉 案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用 作业：写出两个实验的实验设计思路及与预期结果和结论（小本） 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 物质循环应用 范围：生物圈 实例 过程 本节小结 本节聚焦 1.生态系统的物质循环过程是怎样的？ 2.怎样理解生物富集的成因和危害？ 3.物质循环和能量流动的关系是怎样的？ $$