第20章第3节 生态系统的结构和功能 第3课时 生态系统的物质循环

伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 同学们，上课之前，老师想请大家思考一个有点意思的问题。大家都知道，澳大利亚被称为“骑在羊背上的国家”，畜牧业特别发达，养了几千万头牛。但你们知道吗，在上个世纪，澳大利亚人差点被牛粪给难倒了！ 师： 当时，草原上到处都是堆积如山的牛羊粪便，不仅占用了大片牧场，还滋生了大量的苍蝇，让当地的畜牧业非常头疼。大家想想，在咱们中国的大草原上，为什么很少见到这种情况呢？ （学生可能会小声回答：因为有屎壳郎） 师： 对！就是因为有屎壳郎（也就是蜣螂）这位“自然界的清道夫”。但问题来了，澳大利亚本土的屎壳郎，它们只吃袋鼠这种有袋类动物的粪便，对又大又湿的牛粪根本不感兴趣！这就导致了一个严重的生态问题。 师： 那澳大利亚人最后是怎么解决这个难题的呢？让我们通过一个一分钟的小视频，去澳大利亚看看，他们为什么要不远万里引进屎壳郎。请大家带着一个问题去看：屎壳郎把粪便弄到哪里去了？这跟生态系统的“循环”有什么关系？ （播放视频：澳大利亚为什么需要屎克郞？时长约2分33秒） 1 我们看到，屎壳郎把粪便滚成球、埋进土里。表面上看，它们是在给自己存粮食，但从整个生态系统的角度来看，它们其实做了一件非常伟大的事——把有机物从动物身体里（通过粪便排出来）又送回到了土壤中去。 这些粪便被分解者（屎壳郎和微生物）分解后，变成了滋养牧草的养分（无机盐）。草被牛吃，牛排出粪便，粪便又回去养草……这就形成了一个循环。 这种周而复始的过程，就是我们今天要学习的——生态系统的物质循环。 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 第8单元 生物与环境 第20章 生态系统及其稳定性 第3节 生态系统的结构和功能 第3课时 生态系统的物质循环 X X 中学 X X 科组 X X 教师 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 一、 知识与技能目标 阐明概念： 能够准确说出生态系统中物质循环的基本概念，理解物质循环是在生物群落与无机环境之间进行的。 描述过程： 以碳循环为例，能够用图示或语言描述碳在无机环境（大气、岩石、水）和生物群落（生产者、消费者、分解者）之间的主要循环过程。 辨析联系： 理解光合作用、呼吸作用、分解作用在碳循环中的具体作用；能初步区分物质循环与能量流动的不同特点（物质循环具有全球性、可循环利用，而能量流动是单向递减的）。 解释现象： 初步运用物质循环的原理，解释温室效应形成的主要原因。 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 二、 过程与方法目标 模型构建： 通过小组合作绘制“碳循环示意图”，学习运用简图、箭头构建概念模型的方法，培养抽象思维和逻辑推理能力。 数据分析： 通过阅读和分析“温室效应”相关数据或图表，学会从资料中获取信息、归纳总结，并尝试用所学知识解释自然现象。 观察联想： 通过联系生活中的实例（如煤炭的形成、呼吸作用、腐烂现象），建立宏观现象与微观循环过程之间的联系。 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 三、 情感态度与价值观目标 生态意识： 认同物质循环对维持生态系统稳定性的重要意义，树立科学的生态观，理解人与自然和谐共处的重要性。 社会责任： 关注温室效应、环境污染等全球性环境问题，形成“保护环境，人人有责”的责任感，并能主动思考或提出低碳生活、绿色消费的具体做法。 辩证思维： 初步形成辩证唯物主义的自然观，理解物质世界的永恒运动和普遍联系。 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 下面我们学校“第一节 人类的食物”，我们将得到你们想要的答案。 6 物质在生物与无机环境之间循环 碳是有机物中的重要成分。碳是怎样在生态系统中循环的呢?下图简单描绘了生态系统中碳循环的途径。观察下图，讨论有关碳循环的几个问题。 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 下面我们学校“第一节 人类的食物”，我们将得到你们想要的答案。 7 物质在生物与无机环境之间循环 分析生态系统的碳循环 1、无机环境中的二氧化碳是怎样进入到生物体的？ 2、与生产者比较，消费者获得含碳化合物的方式有 什么特点？ 3、生物体哪些生命活动可以使无机环境中的二氧化 碳得到补充？ 4、碳在生态系统中是怎样循环的？ 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 下面我们学校“第一节 人类的食物”，我们将得到你们想要的答案。 8 物质在生物与无机环境之间循环 分析生态系统的碳循环 1、无机环境中的二氧化碳是怎样进入到生物体的？ 绿色植物光合作用将无机环境中的二氧化碳和水合成有机物，使二氧化碳进入植物体。 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 下面我们学校“第一节 人类的食物”，我们将得到你们想要的答案。 9 物质在生物与无机环境之间循环 分析生态系统的碳循环 2、与生产者相比较，消费者获得含碳化合物的方式有什么特点？ 消费者只能利用生产者光合作用合成的含碳有机物。因此，生产者属于自养生物，消费者属于异养生物 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 下面我们学校“第一节 人类的食物”，我们将得到你们想要的答案。 10 物质在生物与无机环境之间循环 分析生态系统的碳循环 3、生物体哪些生命活动可以使无机环境中的二氧化碳得到补充？ 动植物的呼吸作用、微生物的分解作用产生的二氧化碳以及工人生产、居民生活排放的二氧化碳都可以使无机环境中的二氧化碳得到补充 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 下面我们学校“第一节 人类的食物”，我们将得到你们想要的答案。 11 物质在生物与无机环境之间循环 分析生态系统的碳循环 4、碳在生态系统中是怎样循环的？ 在非生物环境与生物之间，碳是往复循环的，从而使环境中的碳物质含量保持着一定的稳定性。 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 下面我们学校“第一节 人类的食物”，我们将得到你们想要的答案。 12 物质在生物与无机环境之间循环 燃 烧 光 合 作 用 呼 吸 作 用 摄食 微 生 物 的 呼 吸 作 用 呼 吸 作 用 大气中的CO2 碳循环 植物 动物 动植物的遗体和排出物 泥炭、煤、石油 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 下面我们学校“第一节 人类的食物”，我们将得到你们想要的答案。 13 生产者（绿色植物）： 将无机碳（CO₂）转化为有机碳，让碳进入生物界。 分解者（细菌、真菌、屎壳郎）： 将有机碳分解成无机碳（CO₂），让碳回归大自然。 物质在生物与无机环境之间循环 关键点解析——谁是“功臣”？ 在碳循环中，连接无机环境与生物群落最关键的两类生物是什么？ 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 物质在生物与无机环境之间循环 1、通过对碳循环的学习,你能归纳出物质循环的概念吗? 2、物质循环有什么特点? 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 下面我们学校“第一节 人类的食物”，我们将得到你们想要的答案。 15 物质在生物与无机环境之间循环 组成生物体的基本物质在生物群落与无机环境之间的往返循环。 一.物质循环的概念： 二.物质循环的特点: 物质循环带有全球性; 生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消失，生物可反复利用。 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 下面我们学校“第一节 人类的食物”，我们将得到你们想要的答案。 16 物质在生物与无机环境之间循环 分析生态系统的碳循环 根据碳循环的途径和特点，推测生态系统中的水循环途径和方式。 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 下面我们学校“第一节 人类的食物”，我们将得到你们想要的答案。 17 物质在生物与无机环境之间循环 三.能量流动和物质循环的相互关系 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。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无机环境之间往返循环。 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 下面我们学校“第一节 人类的食物”，我们将得到你们想要的答案。 18 物质在生物与无机环境之间循环 联系 范围 特点 物质形式 物质循环 能量流动 项目 以有机物形式流动 以无机物形式循环 单向传递、逐级递减 往复循环、全球性 生物群落各营养级之间 生物圈 （1）同时进行、相互依存、不可分割：能量的固 定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解。 （2）物质是能量沿食物链（食物网）流动的载体 （3）能量是物质在生态系统中反复循环的动力 能量流动和物质循环的相互关系 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 下面我们学校“第一节 人类的食物”，我们将得到你们想要的答案。 19 制作生态瓶 （模拟淡水生态系统） 物质在生物与无机环境之间循环 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 物质在生物与无机环境之间循环 1.要使模拟的生态系统维持更长时间，生态系统中除了要有非生物物质、生产者、消费者等成分，还有什么因素必须得到保证？ 2.为什么生态瓶中的物质（如水、养料）不会耗尽？ 分析：维持模拟生态系统长期稳定的条件： 封闭的物质： 成分齐全（生产者、消费者、分解者、非生物环境）。 开放的能量： 必须有光照（能量输入）。 关键的环节： 必须有分解者（打通物质循环的回路）。 答：因为物质在瓶内循环利用 答案：分解者 + 光照 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 物质在生物与无机环境之间循环 人类能否在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生态系统呢？ 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 物质在生物与无机环境之间循环 生物圈Ⅱ号 概述 20世纪80年代，美国在亚利桑那州的沙漠上建造了一个实验基地。一个模拟地球生物圈而设计的人造生物圈。一座用玻璃、钢筋、混凝土建造的形状独特而美观的建筑。里面有微型的森林、沙漠、农田、海洋和溪流，还有猪、牛、羊鸡等家畜家禽，以及供人居住的房子。 实验结果：最终以生态失衡宣告失败。 实验结论：地球是人类和其他生物的唯一家园，我们应加倍珍惜和爱护。 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 温室效应 原因： 人类大量燃烧煤炭、石油等化石燃料，导致大气中CO₂浓度过高  后果： CO₂像玻璃温室一样，允许阳光进入，但阻止部分热量散失，导致全球气候变暖。 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 物质在生物与无机环境之间循环 （1）碳循环的形式： （2）碳在自然界中的存在形式： （3）碳在生物体内的存在形式： （4）碳进入生物体的途径： （5）碳在生物体之间传递途径： （6）碳进入大气的途径： CO2； CO2和碳酸盐； 含碳有机物； 绿色植物的光合作用； 食物链和食物网 ①生物的呼吸作用 ②分解者有分解作用 ③化石燃料的燃烧 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 看图回答问题 这是____元素的循环。 写出①～⑤所示过程的名称： ①________________ ②③______________ ④________________ ⑤________________ 碳 光合作用 呼吸作用 微生物的分解作用 燃烧过程 图中A、B、C、D各是什么生物？ A______________ B________________ C______________ D________________ 绿色植物 植食性动物 肉食性动物 腐生细菌、真菌等 CO2 O2 C B A 动植物遗体和排泄物 D 煤,石油 ① ② ③ ④ ⑤ 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 1．（2024·江苏无锡·中考真题）某同学为制作生态瓶准备了玻璃瓶、池塘水、螺蛳、小鱼、小虾，他还必须补充的材料是（ 　） A．金鱼藻 B．泥鳅 C．河沙 D．增氧泵 A 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 （2025·江苏苏州·中考真题）在学习了生态系统相关内容后，某生物研究社团的同学按照以下步骤制作了如图所示的生态瓶。 第一步：向透明玻璃瓶内加入池塘水和细沙； 第二步：将一些金鱼藻固定在细沙中，将绿萍放在水面； 第三步：静置24小时后，放入适量螺蛳、黑壳虾、孔雀鱼（注：孔雀鱼为杂食性鱼类，适宜生活的水温是22~28℃）； 第四步：密封瓶口，并持续观察。   阅读材料完成下列小题： 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 2．该生态瓶中的生产者有（　　） ①绿萍②黑壳虾③孔雀鱼④螺蛳⑤金鱼藻 A．①④ B．①⑤ C．②③④ D．①④⑤ 3．为了能较长时间维持生态瓶的稳定，应将生态瓶放置在（　　） A．温暖明亮处 B．温暖黑暗处 C．低温明亮处 D．低温黑暗处 B A 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 4．其他社团的同学对该生态瓶进行了评价，其中不恰当的是（　　） A．容器无色透明，有利于其中的绿色植物进行光合作用 B．所选动植物间有捕食关系，能量可在生物成分间流动 C．容器未装满水，保留部分空气有利于瓶内生物的生存 D．这个生态瓶不完整，因为缺少了细菌、真菌等分解者 5．与池塘生态系统相比，生态瓶的自我调节能力较弱的主要原因是（　　） A．生物种类较少，食物链和食物网简单 B．缺乏分解者，物质循环效率低 C．生产者光合作用弱，氧气供应不稳定 D．空间封闭狭小，空气不能流通 D A 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 生态瓶编号 实验方案 24小时溶解氧含量（毫克/升） 水质 金鱼藻数（枝） 孔雀鱼数（条） 光照 ① 池塘水 3 3 散射光 7.4 ② 池塘水 6 3 散射光 8.6 ③ 池塘水 9 3 ？ 8.0 6．一段时间后，同学们发现该生态瓶中的金鱼藻大量繁殖，孔雀鱼出现浮头现象（鱼类因缺氧而浮在水面吞食空气的现象），于是他们另取3个透明玻璃瓶，进行了以下探究实验。下列相关叙述正确的是（　　） A．①号瓶应改用清水作为空白对照 B．③号瓶的光照条件应设置为黑暗 C．该实验的目的是探究金鱼藻数目对生态瓶稳定性的影响 D．实验表明，金鱼藻数量越多，生态瓶中的溶解氧含量越高 C 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 7．（2025·湖南长沙·中考真题）2024年4—6月，包含4条斑马鱼和4克金鱼藻的“太空鱼缸”（如图所示）随神舟十八号载人飞船成功发射并进入中国空间站，斑马鱼在43天内完成了从生长发育到繁殖的生命阶段，创下了太空生态实验的新纪录。 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 (1)“太空鱼缸”中的微生物属于生态系统组成成分中的 ，它将斑马鱼排泄物分解成为金鱼藻的养分，实现物质循环。宇航员定期给斑马鱼喂食，这些食物既为斑马鱼提供了构建自身的材料，也为斑马鱼的生命活动提供了 。 (2)实现氧气和二氧化碳循环是斑马鱼在“太空鱼缸”中长期生存的关键，图中气体A为 。 分解者 能量 氧气 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 (3)在“青少年与航天员一起养斑马鱼”的挑战活动中，中学组的挑战任务之一是设计制作一套小型封闭生命生态系统（与“太空鱼缸”装置基本相同），通过设置温度、光照强度和光照时间等条件，实现系统内部物质和能量的平衡。当水中含氧量偏低时，可调整设置条件以满足斑马鱼的生长需求。请说出应如何调整设置条件并说明理由。 。 增加光照时间（或增强光照强度），因为可使金鱼藻光合作用释放的氧气更多 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 “但存方寸地，留与子孙耕。”  ——出自《增广贤文》 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 2026/3/4 ‹#› 感谢聆听 伟创课件 尊重生命 伟创课件 尊重生命 Lavf57.25.100 $