备考2022高考生物高效学习方案考点专项-5-5生物圈的稳态-新人教版

备考2022高效学习方案生物考点专项1．说明生物圈的概念。2．说明生物圈的稳态和人类社会可持续开展的关系。3．评述生物圈稳定的自我维持。4．举例说明全球性环境问题。一、生物圈的概念地球上加上全部的，构成的最大生态系统二、生物圈的稳态概念：生物圈的和长期维持相对稳定的状态形成：相互作用，共同进化形成统一整体全部生物无机环境结构功能三、酸雨等全球性环境问题酸雨：主要是二氧化硫转化而来的和二氧化氮转化成的臭氧空洞：与有关温室效应：与大气中的浓度不断升高有关硫酸硝酸氟氯烃CO2四、生物圈的稳态和人类社会的可持续开展1．能量方面：要能源，实现能源的生产；新能源2．物质生产方面：建立生产体系，实现物质的，即进行“原料—产品—原料—产品〞生产模式(包括农业生产和工业生产)3．对野生生物资源合理利用和保护：对濒危物种要禁止采伐或捕杀，采取人工繁育、建立等节约清洁开发无废料循环利用自然保护区1.正确分析生物圈的稳态及稳态的原因与机制(1)地球环境与生物进化的关系生物圈是地球上生物与环境共同进化的产物，是生物与无机环境相互作用而形成的统一整体。如：地球大气中氧气的出现和代谢类型的进化、臭氧层形成和古生代植物登陆的关系等。生物圈的形成是地球的理化环境与生物长期相互作用的结果。如以下列图：(2)生物圈维持自身稳态的原因①首先，从能量角度来看，源源不断的太阳能是生物圈维持正常运转的动力。②第二，从物质方面来看，大气圈、水圈和岩石圈为生物的生存提供了各种必需的物质。生物圈可以说是一个在物质上自给自足的生态系统，这是生物圈赖以存在的物质根底。③第三，生物圈具有多层次的自我调节能力。这是生物圈赖以存在的保证，但这种能力是有限的。生物的多样性是生物圈自我调节能力的根底——生态系统中生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力就越强。(3)生物圈稳态的机制——反响调节生物圈稳态的维持与调节是通过反响机制来完成的。在生态系统、生物群落、种群等各个层次上都存在着反响调节机制，这些反响调节机制是生物圈维持稳态的根底。①反响调节的含义当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象。②反响调节的方式：正反响和负反响。负反响调节在生态系统中普遍存在，两者比较如下：比较负反响调节正反响调节作用是生态系统自我调节能力的根底，能使最初发生的那种变化向相反的方向开展，使生态系统到达并保持相对稳定加速生态系统最初所发生的变化，使生态系统向着更好或更坏的方向开展，即人们常说的良性循环或恶性循环实例森林中的食虫鸟和害虫的数量变化

2.为适应人类社会的可持续开展，人类应采取的措施(1)在能源方面：节约能源，实现能源的清洁生产，努力开发新的能源。(2)在物质生产方面生物圈的稳态是人类社会和经济持续开展的根底。为了维持生物圈的稳态，人类应当改变自己的生产和生活方式。在能源方面，一方面要节约能源，实现能源的清洁生产；另一方面，要努力开发新的能源。在物质生产方面，应当努力建立无废料生产体系，也就是将传统的“原料—产品—废料〞的生产模式，改变为“原料—产品—原料—产品〞的生产模式，实现物质的循环利用。我国在20世纪80年代兴起的生态农业，就是这方面的有益探索。(3)在对待野生生物资源方面应当在合理利用的同时加强保护；对于濒危物种，应当禁止采伐或捕杀，并采取人工繁育和建立自然保护区等措施进行保护。特别提示生物圈虽然具有自我维持稳态的能力，但是，这种能力是有限度的。假设外来干扰超过其自我调节能力的限度，就会出现环境危机。深化拓展1．原始大气中没有氧气，地球上最初出现的生物都是厌氧型的，又由于原始生命没有能制造有机物的复杂结构，因此又是异养型的。2．海洋中营光合作用的生物的出现，使大气圈中有了氧气，使需氧型生物的出现成为可能。由于需氧型代谢比厌氧型代谢能量利用效率高，因此，需氧型生物的出现使地球上的生命活动更趋活泼，生物进化的进程也随之加快。3．由于大气圈中氧气增多，在平流层形成能够吸收大局部紫外线的臭氧层，使地球外表除海水对生物起到庇护作用以外，又增加了一层保护层，从而为古生代生物的登陆创造了条件。综上所述，地球上生物代谢类型的进化顺序最可能是：异养厌氧型→自养厌氧型→自养(或异养)需氧型。【例1】(2022·武汉模拟)关于生物圈稳态自我维持的原因中，不正确的选项是 ()A．太阳能源源不断，是维持生物圈正常运转的动力B．大气圈、水圈、岩石圈为生物生存提供了必需的物质C．生物圈具有多层次的自我调节能力D．CO2的增加必定破坏生物圈的稳态[解析]生物圈是最大的生态系统，生态系统从物质方面来说是个自给自足的系统，因为生物圈中的物质能循环利用；但从能量的角度分析，生物圈是个开放的系统，需不断补充太阳能，因为生态系统是个能量耗散系统。生态系统的生物群落中生物之间存在着直接或间接的相互关系，不同生物之间形成复杂的食物网，即使一种生物灭绝，起相同作用的生物仍可以取代该灭绝的生物来维持生物圈的物质循环，所以生物圈具有多层次的自我调节能力。大气中CO2的增加，会导致植物光合作用增强，从而吸收更多的CO2，故CO2的增加不一定破坏生物圈的稳态，所以D项说法存在一定的片面性。[答案]D(2022·南京质检)有关生物圈物质循环的表达中正确的选项是 ()A．无机界中的物质只能通过生产者进入生物群落B．生物群落中的物质只能通过分解者的分解作用才能返回无机界C．生物群落中的物质只能通过燃烧返回大气D．生物群落中的物质都可以被分解者利用解析：无机物转变为有机物一般要通过生产者才能完成，但也有直接通过消费者进入生态系统的物质，如水；生物群落中的物质也可以通过消费者、生产者的呼吸作用返回无机界；所有生物的尸体、残枝败叶、排泄物最终都要被分解者分解返回无机环境。答案：D1.全球性三大环境问题——酸雨、温室效应与臭氧层破坏

酸雨温室效应臭氧层破坏形成原因化石燃料的大量燃烧，导致大气中SO2和氮的氧化物增多化石燃料的大量燃烧，导致大气中CO2增多人类活动中产生的氮氧化物和氯氟烃增多危害①水体酸化②直接伤害植物的叶和芽③腐蚀建筑物和金属材料①全球气候变暖②海平面上升①导致人类皮肤癌、白内障等疾病②农作物减产防治措施①减少化石燃料的燃烧②使用脱硫煤③开发新能源④大力推广植树造林①减少化石燃料的燃烧②开发新能源③大力推广植树造林减少氮氧化物和氯氟烃的排放2.关于水体富营养化及其危害富营养化是指水体中N、P等植物必需的矿质元素含量过多而使水质恶化的现象。引起水体富营养化的污染源有工业废水、生活污水和农田排水，其污染与危害状况图解如下：3．其他环境问题及其危害(1)土地荒漠化——主要原因为植被遭破坏，沙尘暴频繁。(2)水资源短缺——围湖造田。(3)生物多样性锐减——生存环境改变和破坏、掠夺式开发利用、环境污染及外来物种入侵等，使生物圈稳态受到威胁。特别提示区分“水体富营养化〞与“生物富集〞：生物富集是指难溶性物质如重金属盐等随着食物链营养级升高，而逐渐积聚的现象。【例2】(2022·山东省模拟)如图是加拿大环境学家在北极拍摄到的令人震撼的一幕：两只北极熊小心翼翼地站在浮冰之上，进退两难，已然成为全球气候变暖悲剧性的象征。根据预测，从现在开始到2100年，全球平均气温将升高1.1到6.4摄氏度，最乐观的估计也将到达1.8到4摄氏度。根据你的预测，全球气候变暖可能导致的后果有 (①极端气候灾害异常②冰川融化，海平面上升③农业生产中病虫害加剧④增加采暖能源消耗A．②③④ B．①②④C．①③④ D．①②③[解析]全球气候变暖可能导致冰川融化、海平面上升、农业生产中病虫害加剧及气候异常等，而对于采暖能源消耗反而会减少。[答案]D右图所示为简化的生态系统硫循环示意图。图中方框表示生态系统的生物成分，圆框表示非生物成分。请据图答复以下问题：(1)图中与降酸雨有关的过程是____________。(2)图中绿色植物是____________，硫元素以____________形式被植物吸收。(3)c→d和c→e表示的是_______________________。(4)硫元素参与构成的生物的有机物主要是____________。(5)在硫进入生物群落后，完成硫循环的回路中，最重要的生物成分是____________。解析：硫进入生物群落是通过绿色植物，而从生物群落返回大气，那么主要是通过分解者的作用，据此，首先确定生物群落中的生物类群：a为生产者，b为消费者，c为分解者，这是解题的关键。然后便可判断出d为SO2，e为SO42-。在此根底上根据课本中关于硫循环的原理和题目要求进行分析即可。答案：(1)d→e(2)aSO2、SO32-(3)微生物的分解作用(4)蛋白质(或“氨基酸〞)(5)c(分解者)1.实验原理亚硫酸钠与稀硫酸反响生成二氧化硫。根据这一原理，可以现场制备二氧化硫。将同种植物长势相同的幼苗分别放在同样大小的玻璃罩内，并且在玻璃罩内生成不同浓度的二氧化硫，就可以观察二氧化硫对植物的影响。反响式如下：Na2SO3＋H2SO4(稀)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑2．实验方法步骤(1)取1、2、3号三个同样大小的玻璃罩，用注水法测出它们的容积。再分别放入长势相同的盆栽植物(如黄瓜)幼苗各1株，用溢水法测出放入植物幼苗后玻璃罩的容积。(2)根据化学反响式和放入植物幼苗后玻璃罩的容积，计算出配制14mg/m3和28mg/m3的二氧化硫所需的亚硫酸钠的质量。称取两份相应质量的亚硫酸钠。(3)取1号和2号两个小烧杯，各倒入稀硫酸2mL。(4)在1号、2号和3号三块玻璃板的边缘分别涂上凡士林，将三株植物幼苗分别放在三块玻璃板中央。将1号和2号小烧杯分别放在1号和2号幼苗旁。(5)将称好的两份亚硫酸钠分别迅速投入1号和2号小烧杯中，立即扣上玻璃罩。将3号玻璃板、3号小烧杯和3号幼苗用3号玻璃罩罩上。将上述实验装置放在向阳处，观察这三株幼苗的变化。可以每隔5min观察一次，大约需观察15～20min。3．实验成功的关键及本卷须知(1)实验材料的选择应尽量选择反响敏感的阔叶植物，便于观察植物的受害病症。如棉花、大豆、南瓜等。(2)SO2的危害机理危害起始于细胞膜，通过改变细胞膜通透性使其受害。特别提示在一定的SO2浓度范围内，植物受害程度与叶龄及叶片结构的关系：【例3】(2022·河南豫南七校期末联考)大气污染可直接危害生物。某实验小组设计了如以下列图所示装置，并用稀硫酸和不同浓度的Na2SO3分组实验。请分析判断，以下说法正确的选项是 ()A．假设将Na2SO30.01g、0.05g、0.10g、0.15g、0.20g分别制成相同体积的溶液，那么应设置5个实验装置B．假设用某种药品(呼吸作用可以使药品复原成红色)检验种子萌发的活性，那么随着Na2SO3的增加，种子发生红色反响会越来越深C．种子萌发数量最少的一装置，其Na2SO3浓度最低D．把经过此装置处理的种子分别放到红墨水中浸泡，比较不同装置中取出的种子的发芽率，子叶颜色越浅的种子，发芽率相对越高解析：不同质量的Na2SO3提供了不同浓度的SO2，还需要无SO2作对照，应设置6个实脸装置。随着Na2SO3的增加，SO2浓度增大，对种子的危害增大，死亡率增大，种子发生红色反响会越来越浅。种子萌发数量最少的一装置，其Na2SO3浓度最大。把经过此装置处理的种子分别放到红墨水中浸泡，由于活的细胞膜具有选择透过性，不让色素通过，子叶颜色越浅的种子，说明细胞膜选择透过性越高，种子的发芽率相对也越高。答案：D将三株长势相同的幼苗按上述装置处理，密封。A钟罩内小烧杯中盛有稀硫酸并放0.276mg亚硫酸钠，B钟罩内小烧杯中盛有稀硫酸并放0.138mg亚硫酸钠，C钟罩内不放上述物质。(钟罩内气体体积为5L)(1)亚硫酸钠和稀硫酸可生成____________气体，____________钟罩内气体含量最高。(2)____________钟罩植物最先受到伤害，病症是_______________________________________________。(3)假设三个钟罩容积为5L，那么A罩中SO2浓度是____________mg/m3，B罩中SO2浓度是____________mg/m3。(4)C钟罩植物是起____________作用。解析：SO2对植物的毒害作用与浓度成正比。亚硫酸钠和稀硫酸反响生成SO2，根据化学方程式可计算出A钟罩中SO2浓度为28mg/m3，B钟罩中SO2浓度为14mg/m3。所以A钟罩内植物最先受到伤害，病症是叶发黄、逐渐焦枯，最终死亡。B钟罩中植物伤害较A钟罩轻，C钟罩植物起对照作用。答案：(1)SO2A(2)A叶发黄、焦枯并逐渐死亡(3)2814(4)对照1．以下列图表示生态系统中碳元素和硫元素循环。以下有关表达中不正确的选项是 ()A．两类元素中①⑤⑥过程转化的形式都主要是含相关元素的有机物B．两类元素在③过程转化时都只能呈气态C．图中⑨过程在两类元素循环过程中均可发生，也是导致大气污染的主要因素D．图中⑧过程主要发生在硫元素循环过程中解析：图中①⑤⑥过程表示两类元素在生物群落之间流动，这种流动是以有机物的形式进行的；碳元素在③过程转化时主要呈气态，但硫元素主要以土壤或水体中SO形式被生产者吸收利用，化石燃料的燃烧释放CO2和SO2，其中大气中SO2过多，是形成酸雨的主要原因；由两种物质循环图解可知，火山爆发主要与硫元素循环过程有关。答案：B2．酸雨己成为一个全球性环境问题，酸雨的危害不包括 ()A．伤害陆地植物的叶和芽B．延缓森林中有机质的分解C．硫酸沿食物链富集并危害人体D．杀死水生生物，破坏营养结构解析：酸雨可以伤害植物的叶和芽；酸雨使水体酸化，使鱼类的生殖和发育受到严重影响；酸雨可以使土壤酸化，从而影响分解者的分解作用；硫酸的性质决定其不可能发生富集作用。答案：C3．以下关于生物圈稳态的有关表达中，错误的选项是 ()A．生物圈的稳态是指一种动态的、相对的稳定状态B．人类的许多活动已超过了生物圈自我维持稳态的能力C．生物圈是一个在物质和能量上自给自足的生态系统D．生物圈的稳态是人类社会和经济持续开展的根底解析：生物圈是指地球上所有的生物和它们生活的无机环境的总和，其稳态的维持必须有源源不断的太阳能作为维持正常运转的动力，故其在能量上不能自给自足，而在物质方面由生产者、消费者、分解者形成一个循环回路，可以自给自足。答案：C4．在以下实例中，通过食物链而引起生态危机的是 ()A．酸雨B．温室效应C．汞、钢等有毒物质的积累和浓缩D．臭氧减少，臭氧层出现空洞解析：酸雨是指pH小于5.6的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。大气中的二氧化硫是形成酸雨的主要物质，酸雨主要是人类生产活动和生活造成的。温室效应主要是空气中的二氧化碳增加造成的。臭氧减少是因为人们大量使用氯氟烃类化合物，氯氟烃类化合物经光分解产生的活性氯自由基等与臭氧发生反响，从而使臭氧层中臭氧的浓度逐渐降低。答案：C5．以下关于生物圈硫循环的表达中，错误的选项是 ()A．化石燃料的燃烧与火山爆发及微生物的分解作用是大气中SO2的主要来源B．绿色植物能吸收大气中SO2与土壤中的SO42-C．在生物群落中硫元素是以SO42-等无机离子形式传递的D．化石燃料大量燃烧所产生的SO2是造成酸雨的主要原因解析：无机环境中的硫元素以SO2或SO42-的形式被生产者(绿色植物)吸收后进入生物群落，并以含硫有机物的形式在生物群落中传递。答案：C6．生物柴油是以植物油和动物油脂等为原材料制成的燃料。研究说明，生物柴油燃烧后SO2和颗粒物质排放很少，特别是CO等有害气体的排放量比化石燃料燃烧后的排放量低11%～53%。使用生物柴油的优点是()①减少空气污染②缓解温室效应③不可再生④减少酸雨危害A．①②③ B．①②④C．①③④ D．②③④解析：据题中信息可知：生物柴油燃烧后排放的SO2少，可减少酸雨危害；排放的颗粒物质、CO等有害气体少，可减少空气污染，缓解温室效应。生物柴油是用植物油和动物油脂等为原材料制成的，可再生。答案：B7．某硫铁矿废水造成的重金属污染严重危害当地农田作物和人类健康，当地政府对此展开了综合治理，措施之一是调整作物种植结构，将食用作物改种为 ()①饲料作物②欣赏作物③能源植物④纤维植物A．①②③ B．①C．②③④ D．①③④解析：饲料作物会通过食物链危害人类健康。答案：C8．以下各项中，不属于可持续开展理论提出背景的是 ()A．世界各国工业化的快速开展B．世界人口快速增长C．生态环境的恶化D．世界各国重视生态农业解析：世界各国工业化快速开展导致资源消耗过多、污染加重；世界人口快速增长，导致人均资源日趋减少，生态环境的日趋恶化等均需人类走可持续开展道路。答案：D9．如图是硫循环示意图，据图答复以下问题：(1)①____________，②____________，③____________，④____________。(2)图中少了一个重要箭头，请填在图中。(3)为减少大气中SO2的污染，人类应减弱的途径是(填字母)____________，应加强的途径是____________，要使这两方面得以实现，人类应采取的具体措施是__________________________________________________________________________。(4)大气中SO2的污染说明城市生态系统比自然系统的____________弱。解析：此题考查硫循环的过程，生物圈内生产者、消费者和分解者所形成的三极结构，接通过从无机物到有机物，经过各种生物的多级利用，再分解为无机物重新循环的完整回路。生产者吸收大气中SO2和土壤或水体中的SO，消费者捕食生产者，动植物遗体、排出物等被微生物分解后，将硫元素释放到土壤或大气中。酸雨的形成主要是人类大量使用化石燃料的结果。要减少大气中SO2的污染，必须从源头和去向两方面寻找措施。答案：(1)生产者消费者分解者化石燃料(2)土壤或水体中的SO―→①(3)A、DE大力植树造林，控制污染源(如减少化石燃料的燃烧，达标排放、将煤和石油脱硫后再燃烧等)(4)自动调节能力●教学建议本讲常从以下几个方面命题：①生物圈的概念。如生物圈是地球的理化环境与生物长期相互作用的结果，生物进化是由厌氧型、光合作用、需氧型的顺序进行的。②生物圈的稳态。如生物圈稳态的原因，酸雨的成因、危害和防治措施。③森林生态系统。森林生态系统的作用，森林的合理利用和保护。④草原生态系统。如草原生态系统的作用，我国草原生态系统的现状，以及合理利用和保护。⑤海洋生态系统。海洋生态系统的作用，海洋生态系统的污染状况，海洋生物资源的利用和保护。建议复习时做到：(1)依据大纲和教材实现本节教学目标。本节有许多内容适应学生学习的自觉性和实效性，如通过学习生物圈的稳态，增强保护环境和保护生物圈稳态的意识。通过生物圈稳态、酸雨等知识的学习，培养学生的自主学习能力。大纲是指导本节教学的依据，新大纲对本节教学要求略有变化，如对“酸雨等全球性环境问题〞的教学要求由A提升到C等。大纲是源、是本，教材是流，要根据大纲，确定重点难点、认知层次与教学重点的关系。(2)运用比较法教学，形成知识结构。本节有许多概念、特征既有区别又有联系，教学中要注意引导学生进行比较，如生物圈和生态系统、硫循环和碳循环等等。(3)因地制宜地确定教学方法。本节教材内容虽重要，但不深奥，倡导采用“目标—自动探讨—讨论—整合—训练〞的教学模式，有利于形成学生自主参与和自主探究的学习方式。抓好教学的每一个环节，适当补充一些与知识点相关的实例和训练题，会起到事半功倍的效果。(4)力求使教学有一定的开放性。本节内容与生产生活实际密切相关。在教学中应注意以下几点：一是应关注各种宣传媒体关于人与生物圈的新资料，及时收集、筛选并补充到教学中去。二是要充分利用网络资源开阔视野。●备用选题1．(2022·广东卷)要实现人与自然的和谐开展，以下措施最合理的是 ()A．通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源B．使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产C．开展生态农业，实现物质和能量的多级利用D．大力开垦湿地，扩大粮食种植面积解析：要实现人与自然的和谐开展，就不能以破坏生态环境为代价来获得人类的生存和开展，而应在能量和物质方面实现多级利用。答案：C2．(2022·全国卷Ⅱ)某湖泊由于大量排入污水，连续屡次发生蓝藻爆发，引起水草死亡，周边居民也有出现某种有毒物质中毒现象的。请答复：(1)湖泊中导致蓝藻爆发的主要非生物因素是过量的____________。导致水草死亡的主要原因是水草生长的环境缺少____________和____________这两种非生物因素。(2)某小组分别于早晨和下午在该湖泊的同一地点、同一水层取得两组水样，测得甲组pH为7.3，乙组pH为6.0，那么取自早晨的水样是____________组，理由是________________________________________________________________________________。甲组水样中的O2含量____________于乙组的，理由是____________________________________________________________________。(3)如果居民中毒是由于蓝藻中的某种有毒物质经食物链的传递引起的，这类食物链中含有四个营养级的食物链是____________→____________→____________→人。解析：湖泊中的蓝藻爆发是水体富营养化的结果，水体富营养化的主要原因是水体中的N、P含量过高。由于蓝藻的大量增殖，覆盖在湖泊的外表，导致湖泊中缺少水草赖以生长的光和氧，因此导致水草死亡。早晨水中的二氧化碳含量高，氧的含量低，水体的pH较低，随着光合作用的进行，下午水体中二氧化碳含量降低，氧的含量高，水体的pH升高。答案：(1)无机盐光氧(2)乙由于蓝藻等夜晚呼吸产生大量CO2，CO2与水结合产生碳酸后使水的pH下降大蓝藻等白天进行光合作用释放大量O2，使水中含O2量上升(3)蓝藻浮游动物鱼3．(2022·上海卷)酸雨是指pH小于5.6的酸性降水，是多种酸性污染气体溶于大气中的水分后，产生硫酸或硝酸等化合物，然后随着雨点降落下来而成。某生物探究小组为了解酸雨对陆生植物的影响，设计了一个模拟实验方案。目的原理：大气中的SO2是酸雨形成的主要原因之一。在实验室中以SO2模拟酸雨，研究不同SO2量对两种植物幼苗生长的影响，从而了解自然界中酸雨对植物的危害。实验材料：(1)实验装置如图。(2)甲乙两种植物的种子、SO2气体、气体流量计(控制充气量)、蒸馏水、植物培养液等。实验步骤：(1)取5套实验装置并编号，设立____________和____________。(2)甲乙两种植物的种子发芽后，取已长出一片真叶的幼苗假设干株，分别直立于盛有植物培养液的玻璃皿中，并放入各实验装置的容器内，如上图所示。(3)按图装配好实验装置。(4)______________________