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

课前3分钟 巩固记忆 1）流入生态系统的总能量为 。 2）初级消费者同化的能量中一部分 ， 一部分 。 3）能量流动沿着 进行，以 形式存在。 4）能量流动的特点是 、 ； 理由分别是 、 。 生产者固定的太阳能 （+ 人为输入有机物的化学能） 通过呼吸作用以热能形式散失 用于自身的生长、发育和繁殖 食物链和食物网 有机物的化学能 单向流动 逐级递减 捕食关系不可逆 每一级生物均有 一部分能量通过呼吸作用散失、一部分能量流向分解者、 短时还有部分未利用的能量。 第3节 生态系统的物质循环 第3章 生态系统及其稳定性 有些备用材料放在两侧，有些问题会在备注里说明 3.欢迎加入QQ群：974106088 ，获取相关论文资料 4.因个人精力和能力有限，课件难免有错误，欢迎批评指正！ 教学目标 目标 01 02 03 2. 根据生态系统物质循环的规律，为科学有效地利用生态系统中的资源等提出有价值的建议和措施(科学思维) 1. 通过分析碳循环的过程，建构概念模型，概述生态系统的物质循环。(生命观念) 3. 通过分析生物富集现象，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害。(社会责任) 导（3min） 04 说明能量流动和物质循环的关系，尝试探究土壤微生物的分解作用。 (科学思维、科学探究) 3 二氧化碳分子在生物群落和非生物环境之间是不断循环 的。 呼一口气，许多二氧化碳分子就离开你的身体，进入大气中。 你能想象这些二氧化碳分子的去向吗？ 这些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素又是怎样来到你体内的？进入你体内之前又存在于什么物质中？ 食物 人体的细胞呼吸 CO2 植物的光合作用 导（3min) 思（16min) 独立完成导学案基础感知部分， 同时根据导学案在课本上圈点勾画。 后8分钟 思考导学案深入学习的内容。 前8分钟 议（6min) 1. 同碳元素一样，氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的，为什么要往农田施加氮肥？ 2.微生物的分解作用与呼吸作用是否相同？ 3. 分析碳循环模型，辨别各个部分 1. 同碳元素一样，氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的，为什么要往农田施加氮肥？ 2. .微生物的分解作用与呼吸作用是否相同？ 展（8min) 农田中的氮元素不足以使农作物高产，加之农产品收获其中的氮元素并不能都归还土壤。 不同，分解作用包括呼吸作用 3. 分析碳循环模型，辨别各个部分 甲：a 生产者 b CO2库 c 消费者 d分解者 乙：a 生产者 b 初级消费者 c CO2库 d 次级消费者 e分解者 丙：a CO2库 b 三级消费者 c分解者 d 次级消费者 e 生产者 f初级消费者 丁：A 生产者 B 初级消费者 C次级消费者 D分解者 展（8min) 一 生态系统的物质循环 指组成生物体的C、H、O、N、P、S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。 化学元素 非生物环境 生物群落 (2)物质： (3)循环对象： (4)循环特点： 全球性、循环往复运动 (1)范围： 全球性,因此又称为是生物地球化学循环。 评（9min) 9 一 生态系统的物质循环 碳循环 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。 1）碳循环的形式： 2）碳在非生物环境中的存在形式： 3）碳在生物群落体内的存在形式： 4）碳进入生物体的途径： 5）碳在生物群落的传递途径： 6）碳进入大气的途径： CO2（主） CO2和碳酸盐 含碳有机物 光合作用(主)、化能合成作用 食物链、食物网 呼吸作用、 分解作用、 化石燃料的燃烧 评（9min) 10 一 生态系统的物质循环 碳循环 1）碳循环的过程： 2）碳循环的特点： 具全球性 因此，出现问题也是全人类都需要面对的问题。如碳循环的平衡被破坏。 —— 温室效应 评（9min) 11 社会.联系 P63 温室效应 碳循环问题 1）原因 化石燃料的大量燃烧（主） 森林、草原等植被的破坏 2）危害 3）缓解措施 冰川加速融化、海平面上升 生物多样性下降（生物生存威胁） 气温升高（气候异常、自然灾害频繁） 化石燃料的燃烧 乱砍滥伐 ①增加CO2吸收；减少CO2排放 ②社会角度；个人角度 评（9min) 12 一 生态系统的物质循环 氮循环 闪电固氮 生物固氮 工业固氮 1）氮循环的主要形式： 2）氮在生物群落体内的存在形式： 3）氮进入群落的主要方式： 4）氮进入非生物环境的途径： 5）尿素 （能、不能）被植物体直接吸收。为何要往农田中不断施加氮肥？ N2、NO3-、NH4+ 含氮有机物 植物体吸收利用 分解者的分解作用 农民要不断地从农田中收获农产品，会带走大量的氮元素。 评（9min) 13 一 生态系统的物质循环 硫循环 1）硫循环的主要形式： 2）硫在生物群落体内的存在形式： 3）硫进入非生物环境的途径： 4）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。 评（9min) 14 二 生物富集 1.概念: 2.物质: 3.生物富集的主要途径: 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。 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。 食物链、食物网 评（9min) 生物富集的危害：在生物体内形成积累性中毒。 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。 15 物质循环与能量流动的关系图 评（9min) 能量流动 物质循环 范围 形式 特点 过程 联系 生物群落(各营养级之间) 生物圈 主要以有机物中的化学能的形式 单向流动、逐级递减 全球性、循环往复运动 沿食物链、食物网单向流动 在生物群落和非生物环境之间循环往返 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，都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。 光能→化学能→热能 化学元素(无机物→有机物→无机物) 一、能量流动与物质循环之间的关系 评（9min) 背景资料 提出问题 做出假设 设计实验方案 进行实验 分析结果 得出结论 表达交流 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？ 落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂 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） 相同时间内实验组落叶腐烂程度 对照组 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，可将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中1小时灭菌 案例1： 小于 评（9min) 探究土壤微生物的分解作用 背景资料 提出问题 做出假设 设计实验方案 进行实验 分析结果 得出结论 表达交流 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 探究土壤微生物的分解作用 案例2： 淀粉被水解 评（9min) 课堂检测： 结（3min) （1）沼渣、沼液作为肥料还田，使物质能够循环利用。( ) （2）组成生物体的各种化合物在生态系统中都是循环的，且具有全球性。(　　) （3）碳以CO2形式在生物群落与非生物环境之间以及生物群落内部往复循环。(　　) （4）化石燃料的大量燃烧打破了生物圈中碳循环的平衡。(　　) （5）物质循环中所说的“生态系统”是指一般的生态系统。(　　) （6）碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分间都是单向的。(　　) （7）生态系统各成分的生物种类越多，人们可利用的物质和能量越多。（ ） √ × √ √ × × × 2.在生态系统中，使二氧化碳进入生物群落 的生物主要是 （ ） A.细菌 B.真菌　　C.动物 D.绿色植物 一、概念检测 1.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。判断下列相关表述是否正确。 （1）物质循环发生在生物群落与非生物环境之间。 （ ） （2）能量流动和物质循环是两个相对独立的过程。 （ ） D 3.竹子中纤维素含量很高。大熊猫每天要吃大量竹子，但一般只能利用其中一小部分纤维素。研究表明，大熊猫的基因组缺少编码纤维素酶的基因，但是肠道中有多种纤维素分解菌。 （1）大熊猫与它肠道内某种纤维素分解菌的种间关系为 （ ） A.捕食 B.寄生　　　C.互利共生 D.原始合作 （2）下列叙述不合理的是 （ ） A.大熊猫是初级消费者，属于第二营养级 B.大熊猫未消化的纤维素会被分解者利用 C.纤维素分解菌促进了生态系统中的物质循环 D.能量流动方向是竹子→大熊猫→纤维素分解菌 C D 1. 生物圈是不是一个在物质上自给自足的系统？为什么？ 【提示】是。生物圈是指地球上所有生物与其非生物环境的总和，它们通过物质循环构成一个物质上自给自足的系统。 2. 同碳元素一样，氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。为什么还要往农田中不断地施加氮肥呢？ 【提示】农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量，使能量更多地流向人类，满足人类需要为目的的。农田土壤中氮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。这与物质循环并不矛盾。 二、拓展应用 图示 $$