《生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)》導學案何鋒

高二生物導學講義 22 5.3 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán) （共 1 課時） 【課標要求】 ： 1. 以碳循環(huán)為例，分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)。 2. 說明能量流動和物質循環(huán)的關系。 3. 關注碳循環(huán)平衡失調與溫室效應的關系?！緞?chuàng)設情境】 情境 1: 在生活中我們常常發(fā)現(xiàn)，自然界的熱帶雨林中不需要人工施肥植物長得非常茂 盛，而農(nóng)田中若不施肥莊稼的長勢則會不好。 為什么熱帶雨林不需要施肥而農(nóng)田需要經(jīng)常施肥？ 情境 2: 遠離人類居住地的南極大陸生活著許多無憂無慮的企鵝，可科學家卻發(fā)現(xiàn)在一 些長期生活在南極大陸的企鵝體內也含有人類使用過的農(nóng)藥 ddt ，你能說出其中道理嗎？ 【學習活動】 活動一：碳循環(huán) [ 思考 ] （閱讀教材 P100-101 “碳循環(huán)” 的內容及圖 5-11 ，思考下列問題） （ 1） 碳元素以什么形式在無機環(huán)境與生物群落之間循環(huán)的？ （ 2） 碳元素以什么途 徑從無機環(huán)境進入生物群落的？ （ 3） 碳元素在生物體之間以什么渠道傳遞的？ （ 4）碳元素以什么途徑從生物群落進入大氣？ （ 5）為什么說碳循環(huán)具有全球性？ （ 6）物質循環(huán)的含義？ [ 精講 ] 1. 碳元素的存在與循環(huán)形式： ①在無機環(huán)境中以  的 形式存在。 ②在生物群落中以  的 形式存在。 ③在無機環(huán)境與生物群落間以  的 形式循環(huán)。 2. 碳元素進入生物群落的方式： CO2 進入生物群落是通過自養(yǎng)型生物完 成的，主要是 ， 也有 作用。 3. 碳元素返回無機環(huán)境的方式 ① 。 ② 4、“物質循環(huán)”中的 物質是指：組成生物體的 5. 物質循環(huán)的特點 （ 1） 。（2）具有  。 ③ 性。因此又叫  。  。 循環(huán)。 [ 訓練 ] 1、請用關鍵詞、線段、箭頭等來構建碳循環(huán)的過程模型 : 草 大氣中的 CO 2 兔 鷹 腐生細菌、真菌 2、生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)，其物質是指 . （ ） A. 細胞中的蛋白質和核酸B. 組成生物體的 C、 H、 O、 N、 P、 S 等基本元素 C. 組成生物體的各種元素 D. 組成細胞的各種化合物 3、與自然界的碳循環(huán)關系最密切的兩種細胞 器是（ ） A. 內質網(wǎng)和高爾基體 B. 葉綠體和線粒體 C. 核糖體和 葉綠體 D . 核糖體和高爾基體 4. 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)發(fā)生在（ ） A. 生物群落中 B. 生產(chǎn)者和消費者之間 C. 生產(chǎn)者和分解者之間 D. 生物群落與無機環(huán)境之間 [ 變式 ] 1 、下圖示生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，圖中 D 為大氣中的 CO 2，請據(jù)圖回答： C （1 ）此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從 [ ] 固定太陽能開始的。 （2 ）碳元素在大氣中與 A、 B、C 之間的流動是以 形式 進行的，在生態(tài)系統(tǒng)各成分中 A 為 ， B 為 。 D （3 ）圖中 D C 過程是通過 作用實現(xiàn)的， A B C D 過程是通過 作用實現(xiàn)的， B D 過程是通過 作用實現(xiàn)的。 （4 ）生物群落中有一部分碳以 形式儲藏在地層中。碳在無 機環(huán)境中以 形式存在。 2.在自然界的物質循環(huán)中，對物質轉化必不可少的生物因素是（ ） A. 綠色植物和動物  B. 綠色植物和微生物 C. 動物和微生物  D. 綠色植物或微生物 活動二：碳循環(huán)平衡失調與溫室效應的關系 [ 思考 ] ：（閱讀教材 P101“與社會聯(lián)系”的內容，口頭回答下列問題） 1、“溫室效應”的產(chǎn)生原因？ 2、要是地球持續(xù)升溫，將會有什么危害？ 3. 既然溫室效應有這么多危害，我們應該怎么做？ [ 精講 ] ：溫室效應 （1）形成原因：化石燃料短時間內大量燃燒，使大氣中 物圈 的平衡。 （2）危害：加快極地和高山 冰川的融化，導致海平面 生物的生存構成威脅。 （3）防止和減緩溫室效應的主要措施  含量迅速增加，打破了生 ，進而對人類和其他許多 ① 開發(fā)新能源（核能、水能等）  ，盡量減少煤炭、石油的燃燒  （減少  CO2的來源）。 ② 大力推行  （增加 CO2的去路） [ 訓練 ] 1、目前地球大氣的二氧化碳濃度增高，導致溫室效應，主要原因是 （ A. 人口劇增，呼出的二氧化碳增多 B. 化石燃料的燃燒和自然資源的不合理利用 C. 大量生物遭滅絕 D. 自然因素破壞了生態(tài)穩(wěn)定  ） [ 變式 ] 1 、下列哪項述說不是溫室效應的危害  （ ） A、氣候異常  B 、極地冰川加速融化  C、沿海城市被淹沒  D、地震頻繁 活動三：能量流動與物質循環(huán)的關系 [ 思考 ] ：（閱讀教材 P103 最后自然段內容，思考下列問題） 1、生態(tài)系統(tǒng)中的物質在能量流動中有何作用？ 2、生態(tài)系統(tǒng)中的能量在物質循環(huán)中有何作用？ [ 精講 ] ： 能量流 動與物質循環(huán)的關系的比較表： 項目 能量流動 形式 以 形式流動  物質循環(huán) 因不同元素而異， 如碳以 式循環(huán)  形 特點 、  物質被  ，具有 范圍  生態(tài)系統(tǒng)的 聯(lián)系  兩者同時進行，相互依存，不可分割。 ① 能量流動不能離開物質循環(huán)而單獨進行， 能量的 、 、 和 ，離不開物質的 。 ② 物質是能量的 ，使能量沿著食物鏈 （網(wǎng)）流動；能量作為 ， 使物質能不斷地在 和 之間循環(huán)往返。 ③ 生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分 --- 非生物的物質和能量、生產(chǎn)者、消費者和 分解者，正是通過 和 才緊密聯(lián)系在一起的，形成 一個統(tǒng)一的整體。 [ 訓練 ] ： 1、下圖為能量流動和碳循環(huán)的關系示 意圖。根據(jù)圖回答下列問題。 （ 1）對能量流動和物質循環(huán)起關鍵作 用 的 生 態(tài) 系 統(tǒng) 成 分 分 別 是 圖 中 的 _______和 _______ 。 （ 2） 圖中能量使物質能夠不斷地在 __________________ 之間循環(huán)往復。 （ 3）在生態(tài)系統(tǒng)中能量的固定、 儲存、轉移和釋放，離不開物質的 等過程。 （4）碳循環(huán)的同時一定伴 隨著  。 [ 變式 ] ： 1.對于一個處于相對穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)，下列敘述不正確的是 A. 物質不斷循環(huán)  B. 組成成分相對穩(wěn)定  C. 能量不斷流動  D. 生物個體數(shù)量不變 2.下列哪項敘述是不正確的  （ ） A．物質循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能之一 B ．物質是能量流動的載體 C．能量是物質循環(huán)的動力 D．物質在流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級的時候，是逐級遞減 的 【課堂反饋】 1． 碳在生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者和消費者之間流動的形式是（  ） Ａ．ＣＯ ２ Ｂ．無機碳  Ｃ．碳酸鹽  Ｄ．含碳有機物 2． 下列說法不正確的是 ( ) A．碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳的形式進行的B．生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)是物質在整個生物圈的循環(huán) C．組成生物體的 C、 H、 O、 N、 P、 S等元素都能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)D． 物質循環(huán)和能量流動沒有任何聯(lián)系 3．在碳循環(huán)過程中，使無機環(huán)境和生物群落相聯(lián)系的生理作用是 ( ) ① 光合作用 ② 蒸騰作用 ③ 呼吸作用 ④ 化能合成作用 A．①②③ B．①③④ C． ①②④ D． ①②③④ 4.生物群落中的碳返回大氣的途徑是（ ） Ａ．呼吸作用和光合作用 Ｂ．呼吸作用和化石燃料的燃燒 Ｃ．呼吸作用和蒸騰作用 Ｄ．微生物的分解作用和動植物的呼吸作用 5.右圖是自然界碳循環(huán)的簡圖，圖中的甲、乙、丙各代表 A．甲為生產(chǎn)者，乙為分解者，丙為消費者 B．甲為消費者，乙為分解者，丙為生產(chǎn)者 C．甲為分解者，乙為生產(chǎn)者，丙為消費者 D．甲為生產(chǎn)者，乙為消費者，丙為分解者 6、下圖是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，圖中“→”表示碳的流動方向。回答： (1)寫出圖中的食物鏈： (用字母和箭頭表示 )。 (2)分析 A→E 和 D→B 過程中碳的流動形式分別是： 。 (3)若生產(chǎn)者有 10000kg，按能量最大傳遞效率計算，則三級消費者的生物可增重 (4)人類大量開采并燃燒由古代動植物遺體變成的煤和石油，使地層中經(jīng)過千百萬年積存的 碳在短期內釋放，對環(huán)境產(chǎn)生的影響主要是 。