生态系统的物质循环第1课时导学案-高二上学期生物人教版选择性必修2

3.3《生态的系统物质循环》第1课时学案课前学习任务【问题情境】：你在教室学习时，呼吸产生的CO2就离开你的身体，进入到了空气中。想象一下，离开你的CO2可能去到哪里，经历怎样的的旅行？【任务一】：请同学们发挥想象，为你的“碳先生”绘制一幅旅行路线（请用关键词、线段、箭头等表示)。目的地：目的地：旅行路线：课中学习任务【学习活动一】：建构模型——碳循环任务1：请同学们发挥想象，为你的“碳先生”绘制一幅旅行图。（请用关键词、线段、箭头等表示）。任务2:碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者的(以什么形式通过哪些生命活动、形成哪些产物等)?任务3:结合教材图3-10，请用关键词、箭头、方框等表示碳在生物体（生产者、消费者、分解者）和非生物环境之间循环的过程。【学习活动二】：生成概念——物质循环问题1.据图分析氮循环、氧循环有哪些共同特点？问题2.请尝试概括生态系统物质循环的概念。问题3.解释碳循环具有全球性的原因。【学习活动三】：归纳总结——能量流动和物质循环的关系任务4：请用红色的箭头在碳循环模型中绘制能量流动的图像，并自主总结二者的区别与联系。【学习活动四】：学以致用，解决问题任务5：根据生态系统物质循环的原理，请在给出的成分中挑选你所需要的成分，小组合作尝试在白板上构建一个人工闭合生态系统。模型设计图模型设计图课后学习任务【课后作业】作业一：完成教材67页“练习与应用”的“概念检测”及下列练习。1.下列有关生态系统物质循环的叙述,错误的是（）A.生态系统的物质循环中的“生态系统”是指生物圈B.生态系统的物质循环中的“物质”是指组成生物体的化合物C.生态系统的物质循环是在生物群落与非生物环境之间进行的D.物质在生态系统中具有循环往复运动特点2.图1是某生态系统碳循环示意图，其中a、b、c、d是生态系统内各生物成分，①②③④⑤⑥表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。下列说法正确的是（）A.在图1中，b、c分别属于初级消费者、生产者B.图1中能表示呼吸作用过程的只有②④⑤C.图2食物链中，②/①的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率D.如果a发生瘟疫，d的数量将先增加后减少最后趋于稳定3.低碳生活、绿色经济已成为人类共识。近期国务院政府工作报告中明确提出了“碳达峰”的目标，并制定碳排放达峰的行动方案，其中包括植树造林、节能减排、利用新能源等形式。下列有关说法错误的是（）A.碳在生物群落和非生物环境之间主要是以含碳有机物形式进行循环B.人类活动大量利用煤、石油等化石燃料，打破了生物圈碳循环的平衡C.碳循环具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境D.通过光合作用或化能合成作用，大气中的CO2转化为含碳有机物4.嫦娥三号探测器探访月球，“嫦娥”和“玉免”在“月宫”中互拍，人类什么时候也可以在月球上长期生存，目前我国地面建成的“月宫一号”，正在为此做着超前准备。“月宫一号”是一个空间生命保障人工闭合生态系统实验装置，是目前世界上最先进的生物再生生命保障实验系统之一，将对生物循环再生的研究发展做出重大贡献。根据下面的图，回答相关问题:1.该生命保障系统的能量最终来源是。2.该生命保障系统要能长期稳定，不可缺少的生态系统的成分是，起着决定性作用的是。3.该生命系统如果受到重金属污染，那么体内积累重金属污染物最多的生物是,原因是。4.该生命系统中，大气中的CO2进入生物体内的途径是，生物群落中的CO2返回无机环境的途径是。作业二：微阅读1.阅读“月宫一号”生物再生生命保障系统的相关资料，了解“月宫一号”设计的原理，实现物质循环的具体过程以及对人类探索太空的价值。2.搜集资料（MOOC-《太空生存》），了解“月宫一号”生物再生生命保障系统技术应用方向和发展前景，以此撰写一篇科学小论文。（选做）地球是人类的摇篮，但人类不会禁锢于摇篮之中，而是进入浩瀚的太空，那么如何在太空长期生存将是最大的课题。太空舱是一个封闭的系统，人类生存所必需的O2、水和食物等物质如何保障？产生的代谢废物如何进行有效的处理？这些问题困扰着科学家们不断探索。自2004年起，北京航空航天大学刘红教授团队瞄准国家载人深空探测重大需求，怀揣着月球梦，团结协作，坚韧拼搏，建立了面向空间生命保障的综合试验系统“月宫一号”。“月宫一号”由一个综合舱和两个植物舱组成。整个系统建成后可满足4人长期高闭合度的生命保障需求，开展各种科学实验研究。在“月宫一号”生物再生生命保障系统中，栽培了粮食作物、蔬菜和水果，饲养了动物（黄粉虫），还有微生物来降解废物。植物不仅能够给宇航员提供食物，还可以通过光合作用吸收CO2产生O2。植物中人不吃的部分，比如作物的秸秆、蔬菜的根和老叶败叶，可以被用来饲养动物，动物为宇航员提供优质的蛋白和更合理的氨基酸配比。最后，剩下的植物不可食部分，人的排泄废物，厨余、生活垃圾，被送进微生物降解环节，微生物可以分解被固定的碳，变成CO2进入到空气中重新被植物利用进行光合作用，就形成了“月宫一号”里物质的闭合循环。对于“空间基地生物再生生命保障系统地基实验装置”，世界上俄罗斯和美国所构建出的，是“人—植物”的“两生物链环”地外生命保障系统，而我国打造的“月宫一号”是更接近地球生态系统的“人—植物—动物—微生物”的“四生物链环”系统。从“二”提升到“四”，绝不只是数字的变化。要解决供人食用的“动物蛋白”问题，还有负责废物处理的“微生物”问题，更复杂的是要将它们和植物与人匹配构建出闭合生态系统，实现O2、水和食物的循环再生。这项研究对保障中国载人月球基地及火星探测等航天计划的顺利进行、保障航天员生命安全和生活质量具有重大意义。未来实现太空生存还要做非常重要的工作，就是做空间搭载，设计一个小型系统，搭载月球火星探测器，进入太空，通过天地对比获得校正参数，校正我们地