高二上学期生物人教版选择性必修2 33生态系统的物质循环学案

生态系统的物质循环【学习目标】知道物质循环的概念，以碳循环为例形成物质循环模型举例说明生物富集的成因和危害理解物质循环与能量流动的关系【课前预习案】一、温故知新1、生态系统的主要功能是什么？能量流动的特点是什么？某营养级能量的去路有哪些？熟悉新课1、组成生物体的，都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，这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统，指的是地球上最大的生态系统——生物圈，其中的物质循环具有全球性，因此又叫。）2、碳在无机环境和生物群落间是以形式循环的。无机环境中的碳元素进入生物群落依赖、。生物群落中的碳进入无机环境主要依赖（分解者通常称之为。），还可以。3、.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，称作。一旦含有铅的生物被更高营养级的动物食用，铅就会沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端。4、能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，它们同时进行，彼此相互依存，不可分割。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。物质作为能量的，使能量沿着流动；能量作为，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。生态系统中的各种组成成分，正是通过能量流动和物质循环，才能够紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。5、尽管能量流动和物质循环紧密交织在一起，但是它们具有不同的特点。在物质循环过程中，非生物环境中的物质可以被生物群落利用；能量流动则不同，能量在流经生态系统各营养级时，是的，而且流动是单方向不循环的。【课堂探究案】探究一碳循环活动1、1、糖类、蛋白质、脂质、核酸的构成元素分别是什么？2、写出有氧呼吸的反应式3、写出光合作用的反应式活动2思考•讨论：分析碳循环的过程二氧化碳溶入水，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。人类对煤和石油等能源的利用，向大气中排放了大量的二氧化碳。分析讨论碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？2.碳是如何进出生产者、消费者、分解者的（什么形式、那种生命活动、形成那些产物）?请用关键词、线段、箭头、方框等表示讨论的结果。3、你如何看待人类活动对碳循环的影响？活动3、模型构建1、小组合作，利用给定的材料，把碳循环模型构建在小白板上并展示，然后写在下列空白处。2、模型展示如下，但是如果考虑海洋的作用，该怎么补充？活动4、模型的应用1、图甲为陆生生态系统碳循环示意图，请据图回答：(1)图甲中A～D代表的成分依次是？（2）你做出如此判断的依据是什么？依据下图填空(1)图乙中代表生产者的是，代表消费者的是，代表分解者的是，代表大气中的二氧化碳库的是。(2)图丙中，代表生产者的是，代表消费者的是，代表分解者的是，代表大气中的二氧化碳库的是。上述三个图的主要区别是什么？典例1．下图是自然界碳循环的简图，据图分析，下列叙述错误的是()A．甲为分解者，乙为消费者，丙为生产者B．①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中C．④主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落D．碳元素以无机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道流动活动5、C循环的概念、特点和小结1.概念：组成生物体的____________________等元素，都不断进行着从非生物环境到__________，又从生物群落到____________的循环过程。2、特点：（1）物质循环具有，故又称为生物地球化学循环。（2）从生物群落到非生物环境。3、碳循环小结（1）碳循环的形式（2）循环范围：（3）碳在生物体内的存在形式：（4）碳进入生物体的途径：（5）碳在生物群落之间传递途径：（6）碳进入大气的途径：（7）物质循环的物质：指构成生物体的典例2．下列关于生态系统的物质循环的叙述，不正确的是()A．所说的物质是指组成生物体的一些基本化学元素B．所说的生态系统是地球上最大的生态系统——生物圈C．所说的循环是指物质在生物群落与非生物环境之间循环往复运动D．物质在循环过程中不断递减【深度思考】1、你能说出氮循环途径吗？具有碳循环的特点吗？既然物质是循环的，为什么农田还要施加氮肥？典例2（2022山东高考11题）探究二、生物富集小组展示课前查阅的生物富集的实例和危害，在下列空白处进行简要记录根据生物富集的概念总结其特点概念（2）、特点①在环境和生物体中存在形式是比较______的；②必须是生物体能够______的且__________的；③在生物代谢过程中是_____________的；④生物富集的主要途径。⑤营养级越高被富集的物质浓度。思考是否具有全球性？为什么？典例3．如图中食物网所代表的生态系统中，施用了杀虫剂林丹，这种杀虫剂自然降解的速度极慢。这种杀虫剂在下列生物体内的浓度最高的是()A．A B．HC．G D．F探究三、物质循环与能量流动的关系活动1、带问题看书65页并回答光合作用固定太阳能，伴随着二氧化碳合成有机物，说明什么？能量能否在生物体独立存在?生物体的生命活动如物质合成、运输、生长、发育是否需要能量？活动2、能量流动和物质循环的关系比较项目能量流动物质循环范围形式特点过程联系典例4.在自然生态系统中，物质是能量的载体。下列叙述正确的是A.能量可驱动物质循环B.物质和能量可循环利用C.能量只能在食物链中流动D.能量和生物数量金字塔均可倒置活动3、总结模型比较【课后巩固案】单项选择题1、施用农药DDT的地区，虽然占陆地面积的一小部分，可是远离施药地区的南极，动物体内也发现了DDT，这种现象说明了()A．DDT是挥发性物质B．DDT已加入全球性的生物地球化学循环C．考察队将DDT带到了南极D．南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食2．从生态系统的物质循环角度看，人体内碳元素的根本来源是()A．大气中的CO2B．生产者C．分解者D．消费者3．生态系统的碳循环与生物群落的哪些活动直接有关()①光合作用②蒸腾作用③呼吸作用④微生物的分解作用4、如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。下列相关叙述中，不正确的是()A．b过程主要代表光合作用，d过程代表呼吸作用B．甲所示的营养级在食物链中占有的碳元素最多C．碳元素在甲、乙、丙之间以CO2的形式传递D．碳元素可在非生物环境和生物群落之间反复利用5．某地土壤和水体中镉超标，镉进入生态系统后蓄积在动物肝、肾中引发“痛痛病”。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测得所含镉的相对浓度如图所示。下列相关叙述中，正确的是()A．当地人要预防“痛痛病”应少吃动物肝、肾等内脏B．丙营养级所含能量最多C．该生态系统肯定没有分解者D．四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁<甲＋乙＋丙6．下列关于能量流动和物质循环的说法正确的是()A．在物质循环过程中，非生物环境中的能量可以被生物群落循环利用B．在生态系统中，先进行物质循环，后进行能量流动C．物质是能量的载体，能量随着物质在非生物环境和生物群落之间循环流动D．物质循环与能量流动相互依存7、下列关于生态系统食物链中能量和物质的叙述，正确的是()①物质是单向流动、不可循环的②物质是可循环的③能量是单向流动、不可循环的④能量是单向流动、可循环的⑤能量是伴随着物质而流动的⑥能量不是伴随物质而流动A．①③⑤B．①④⑥C．②③⑤D．②③⑥8、如图表示某生态系统中的碳循环过程，据图分析下列叙述错误的是()A．在生态系统的成分中A属于生产者，C属于分解者B．①②代表的生理过程分别是光合作用和呼吸作用C．图中化石燃料的大量燃烧会引起温室效应D．绿色植物的光合作用和消费者的呼吸作用在生态系统中对碳循环起到关键作用9．如图表示某生态系统一年中CO2的释放和消耗状况，其中①是生产者经呼吸作用释放的CO2量，②是分解者经呼吸作用释放的CO2量，③是消费者经呼吸作用释放的CO2量，④是生产者经光合作用消耗的CO2总量。下列叙述正确的是()A．②的数值越小，说明该农田生态系统施用的有机肥料越多B．③的数值可间接表示该生态系统中消费者的同化量C．④的数值可间接表示流经该生态系统的总能量D．该农田生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等10．深海热泉生态系统中存在硫细菌，该细菌能利用氧化硫化物释放的能量将二氧化碳合成有机物。生活在热泉附近的生物，直接或间接地以硫细菌为食。下列相关叙述不正确的是()A．硫细菌能够实现碳元素从非生物环境进入生物群落B．直接或间接以硫细菌为食的生物能够加快生态系统的物质循环C．能量能随着碳元素的循环而被生态系统循环利用D．若该生态系统的碳循环能够保持平衡状态，说明该生态系统存在分解者二、不单项选择题11．高残留有机氯农药甲、乙可在人及动物的脂肪组织内积蓄。某湖泊生态系统农药残留量监测结果显示，水体中农药甲、乙含量分别为0.3μg/kg、0.1μg/kg，水生生物体中农药含量如图所示，下列分析正确的是()A．图示共有5条食物链B．乌鱼体内的农药均来自铜绿方田螺C．农药残留量随营养级升高而增加D．与水体相比，农药甲在乌鱼体内积蓄的倍数大于农药乙12．分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，能得到的结论是(不定项)()A．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动B．能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往复C．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量D．碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的简答题13、如图是某生态系统中，能量流动与物质循环关系示意图，据图回答下列问题。[图中Δ为有毒物质浓度(百万分之一，即10－6)，能量单位：kJ/(cm2·a)](1)流经该生态系统的总能量是________kJ/(cm2·a)。(2)根据图中数值计算能量从A到B、从B到C的传递效率依次约为________、________，其余的能量最终通过生物的________散失，由于生物不能在代谢中再利用__________，因此能量流动具有__________________________________的特点。(3)图中无机物箭头指________和H2O等物质的流动过程。从生态系统的组成成分上分析，图中D是________，通过有氧呼吸和无氧呼吸，将生物组织内的碳释放到空气中，由此可见D在物质循环中的重要作用是______________________________________。(4)从物质循环的角度看，存在于__________中的有毒物质，通过________在生物体内大量积累的现象称作______________，________越高的生物受害程度越大。14．如图是生态系统中碳循环示意图，图中D为大气中的二氧化碳库，请据图回答下列问题：(1)此生态系统的能量流动是从[C]________固定太阳能开始的。(2)碳元素在非生物环境与A、B、C之间的流动主要是以______的形式进行的，在生态系统各成分中A为____________，B为____________。(3)图中D→C过程主要是通过_________作用实现的，C→D过程是通过_________作用实现的，B→D过程是通过__________作用实现的。(4)生物群落中的一部分碳返回大气中，而另一部分则以________的形式储藏在地层中。碳在生物群落内部传递的形式是____________________。(5)碳循环始终与________________结合在一起。15．图1是生态系统中碳循环示意图，图2代表的是图1所涉及食物网中能量流动的“金字塔”结构图。请据图回答下列问题：(1)图1中能够固定大气中CO2的生物成分是________(填字母)，自然界生物群落中的碳返回大气的途径有________(填序号)。(2)图1中C属于生态系统组成成分中的__________。(3)图2构建的“能量金字塔”中处于Ⅰ中的生物属于________(填成分)，处于Ⅲ中的生物为第______营养级。(4)从图2“能量金字塔”可