3.3.2生物富集及探究土壤微生物的分解作用课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第2课时 第3章 第3节生态系统的物质循环 人教版高中生物 选择性必修2 生物富集及探究土壤 微生物的分解作用 学习目标 1.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(重点)。 2.通过实验，尝试探究土壤微生物的分解作用(难点)。 3 情境导入 胡杨能抗干旱、御风沙、耐盐碱，可顽强地在荒漠中生存繁衍。然而，受水资源短缺的影响，一些远离水源的胡杨也难逃死亡的厄运。这些死亡的胡杨虽历经烈日和荒漠的摧残，却依然傲立于大漠，其枝干往往呈现出千姿百态的奇特造型。 （1）胡杨死亡后，为什么很长时间都没有腐烂？ （2）有研究表明，长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠，这是为什么？ 4 探究土壤微生物的分解作用 一 土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，这些生物的数量是极其繁多的，例如一茶匙表层土就可能含有亿万个细菌。 由于各地气候与环境等因素不同，落叶在土壤中被分解的时间也是不同的，一般在温暖、湿润的环境中需要一至数月时间。 秋天刚收获的花生 第二年春天从土中刨出的花生 5 探究土壤微生物的分解作用 一 阅读教材P65-66，思考讨论完成问题 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？ 实验流程 探究土壤微生物的分解作用 一 探究.实践 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 结论分析 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂 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） 相同时间内对照组落叶腐烂，实验组不腐烂 土壤微生物对落叶有分解作用 参考案例1： 设计实验方案 提出问题 进行实验 分析结果、得出结论 表达交流 做出假设 7 案例1 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂吗？ 1.土壤的处理 对照组 不做处理 实验组 60℃ 1h 2.落叶的处理 洗净、干燥后称重，放入叶袋 3.埋入落叶 挖坑，10～20cm深处埋入叶袋 4.观察结果 12d后取出，冲洗，干燥后称重 说明： 不宜采用剧烈条件杀死土壤微生物，以免改变土壤的理化性质。 实验可以设置3组重复，以增加可信度。 探究土壤微生物的分解作用 一 探究.实践 参考案例2： 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，水浴加热 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 土壤中是否含有分解淀粉的微生物 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 设计实验方案 提出问题 进行实验 分析结果、得出结论 表达交流 做出假设 9 案例2 探究土壤微生物对淀粉的分解作用 1.制备土壤浸出液 对照组 实验组 土壤浸出液 分出一半灭菌 质量分数4%的淀粉糊（需灭菌） 3.混合、培养 2.制备淀粉糊 将土壤浸出液与淀粉糊混合，室温培养7d 4.显色反应 取样，分别滴加碘液和斐林试剂检测，观察记录 跟踪训练 1.下列关于“探究土壤微生物的分解作用”的实验设计，错误的是 A.对照组的土壤不做处理，为自然状态 B.对照组和实验组应该包埋同种等量落叶 C.实验组土壤灭菌的方法为100 ℃恒温加热1 h D.实验时间为几天甚至几周，因此要有计划地观察和记录 √ 跟踪训练 √ 2.某兴趣小组以带有落叶的表层土壤(距离地面约6 cm)为实验材料，研究土壤微生物对落叶的分解作用，他们对土壤的处理情况如表所示。下列叙述错误的是 A.该实验的自变量是土壤是否进行60 ℃放置处理，实验中的对照组是2组和4组 B.60 ℃放置处理的目的是既排除土壤中微生物的作用，又避免改变土壤的理化性质 C.该实验控制自变量的原则是减法原则，无关变量有落叶种类等 D.作为实验材料的落叶也应经灭菌处理 组别 1 2 3 4 土壤处理 不处理 60 ℃放置1小时 不处理 60 ℃放置1小时 土壤湿度 湿润 湿润 较干燥 较干燥 12 土壤中的微生物能够分解有机物，这是物质循环过程中重要的一环。生态系统中的消费者能够加快物质的循环过程。 非生物 环境 生物群落 回归 进入 问题1：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？ 一 生物富集 二 13 资料1：日本排放的核污染水中含高达64种核放射性元素，并且七成以上都是超标的，多核素设备难以完全处理，核污水中含碘-129、锶-90、钌-106、碳-14等放射性元素。其中，碘-129可以导致甲状腺癌，锶-90更被世界卫生组织列入一类致癌物清单，易致白血病。《健康时报》援引专家观点时指出，“总体来说，核污水排入大海是会对我们有影响的。人类处于食物链金字塔的顶端，海鲜等生物富集的放射性元素，会通过食物链的传递影响到人类。” 一 生物富集 二 结合材料阅读P63-64，完成下列问题 1.生物富集的概念是？ 2.哪些物质的循环过程存在生物富集现象？这些物质都有什么特点？ 3.生物富集的主要途径是什么？ : 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。 2.物质 人工合成的有机物: 如DDT、六六六等。 重金属: 如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。 3.发生生物富集的物质的特点: ①在环境和生物体中存在形式是比较______的； ②进入生物体内能够形成______________，导致____________； ③在生物代谢过程中是________________的； 稳定 稳定的化合物 难以降解 不易被排出 4.生物富集的主要途径——______________ 食物链、食物网 1.概念 一 生物富集 二 放射性物质: 如钌-106、碳-14等。 资料5中塞罗德帕斯科小镇空气中的含铅灰尘会不会影响到我们？为什么？ 15 资料2：1939年，瑞士科学家Paul Mullerf发现了DDT的杀虫活性，于是开始大力推广DDT作为农田杀虫剂使用。但是好景不长，在使用了20年后，人们发现了DDT的弊端，它极易被植物吸收，随着物质的循环和食物链的富集，DDT在自然界中的存在越来越广泛，在食物链中的含量也越来越高，于是人们开始禁用DDT，但在禁用DDT的20多年后，南极阿德利企鹅体内仍检测出这种有毒物质，且含量多年来始终不降。 一 生物富集 二 思考：1.结合资料分析生物富集有什么特点？ 2.生物富集有何危害？减少生物富集的措施有哪些？ ①具有全球性 ②会沿食物链不断积累 16 2.生物富集的危害： 在生物体内形成积累性中毒 日本水俣病：日本曾有五万余只猫因不堪病痛而跳海自杀。后来水俣病传染给了人类，进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢，且不易排出，严重时会引起中毒。通过血脑屏障进入大脑的汞会侵害脑神经，导致脑萎缩。 减少生物富集的措施： 合理利用资源，减少排放；实施垃圾分类；种植能富集有害重金属元素的植物。 跟踪训练 3.某些人工合成的化合物如农药DDT、六六六等，进入环境后便参与生态系统的物质循环，但是，这些化合物难以被降解而在生物体内蓄积。如表是某水域生态系统在结构和功能处于相对稳定状态时，甲、乙、丙、丁四个种群所含有的总能量和残留DDT的平均浓度。下列说法错误的是 A.该生态系统的水体中DDT的浓度小于0.04 ppm B.DDT在代谢中不易分解，具有生物富集作用 C.丁种群个体死亡后释放的DDT还可能再进入丁种群 D.四个种群最简单的能量流动渠道是形成一条食物链 √ 种群 甲 乙 丙 丁 能量(kJ) 2.8×109 1.3×108 9.1×107 2.9×107 DDT浓度(ppm) 0.04 0.35 0.39 3.4 跟踪训练 4.(2023·湖南怀化高二期末)白洋淀湿地是华北地区重要的湿地生态系统。近年来，由于流入白洋淀的污水增多，水体重金属污染加剧。下列关于该生态系统的叙述，正确的是 A.该生态系统出现生物富集现象，可以说明能量流动的特点 B.营养级越高的生物体内积累的重金属越多，所获得的能量越少 C.使用粪便做肥料，可以为植物提供有机物和能量，实现能量的多级利用 D.该生态系统不需要来自系统以外的能量补充就能维持正常功能 √ 五分钟查落实 【判断正误】 (1)生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集(　　) (2)营养级越高的生物，其体内富集的有害物质的浓度越高(　　) (3)可采用直接加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物(　　) (4)应将实验组和对照组的土壤放在隔绝空气的条件下(　　) (5)对照组中落叶的分解速度明显高于实验组(　　) (6)实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验(　　) √ √ × × √ × 课堂小结 本堂课你学到了哪些知识？画出概念图进行总结 生物富集 探究土壤微生物 的分解作用 落叶在土壤微生物的作用下腐烂 生物富集及 探究土壤微生物的分解作用 实验流程 探究土壤微生物对淀粉的分解作用 铅的循环 铅富集的原因 铅富集的特点 生物富集的概念及特点 $$