3.3 生态系统的物质循环(第二课时)(共30张PPT)2022-2023学年高二生物同步优质课件(人教版2019选择性必修2)

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名称 3.3 生态系统的物质循环(第二课时)(共30张PPT)2022-2023学年高二生物同步优质课件(人教版2019选择性必修2)
格式 pptx
文件大小 15.0MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-02-13 11:03:59

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文档简介

(共30张PPT)
第3章 生态系统及其稳定性
第3节 生态系统的物质循环
(第二课时)
教学目标
目标
01
02
03
说明能量流动和物质循环的关系,尝试探究土壤微生物的分解作用。
(科学思维、科学探究)
通过比较物质循环与能量流动的关系,建立普遍联系的观点及生命系统的物质和能量观。(生命观念)
关注碳循环平衡失调与温室效应,关注生物富集(社会责任)
生态系统的物质循环
物质循环
对象:组成生物体的元素
特点:全球性,循环性
碳循环
过程
范围:生物圈
实例
温故知新:生态系统的物质循环
合作探究一:土壤中的微生物能够分解有机物,这是物质循环过程中的重要一环。生态系统中的消费者能够加快物质的循环过程。是不是所有物质都能较快地通过食物链回归非生物环境呢
情景视频一
血铅魅影(视频)
合作探究二:像铅这样,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为什么现象
合作探究三:请同学们自主阅读教材P63-65,小组合作思考讨论完成问题。
一、生物富集
1.什么是生物富集?常见参与生物富集的物质有哪些?
2.发生生物富集的物质的特点?
3.生物富集的主要途径?
4.生物富集与生物放大的区别与联系。
5.若某地发生铅污染,谁会是群落中铅含量最高的群体?这种现象只会发生在污染地区吗?从中归纳总结出生物富集的特点?
6.生物富集有何危害?如何有效地减少生物富集现象?
7.能量流动和物质循环的有什么区别与联系?
一、生物富集
1.概念:
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 环境浓度的现象。
超过
2.常见的生物富集物质:
重金属:
如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等
人工合成的有机化合物:
如DDT、六六六等
问题2:发生生物富集的物质的特点?
一、生物富集
3.发生生物富集的物质的特点:
在环境和生物体中存在形式是比较稳定的;
富集物质必须是生物体能够吸收的且不易排出的;
富集物质在生物代谢过程中是不易被分解的;
4.生物富集的主要途径:
食物链、食物网
问题3:生物富集的主要途径?
问题4:生物富集与生物放大的区别与联系。
一、生物富集
5.生物富集与生物放大的区别与联系:
比较 项目 生物富集 生物放大
区别
联系 有害物质在生物体内形成稳定的不易排出的物质
通过食物链逐步浓缩
生物富集是生物放大的前提
问题5:若某地发生铅污染,谁会是群落中铅含量最高的群体?这种现象只会发生在污染地区吗?从中归纳总结出生物富集的特点?
一、生物富集
6.实例——铅的富集过程:
煤燃烧、有色金属冶炼
铅被排放进入大气
沉降在土壤和植被表面
进入土壤
进入水体
植物根吸收叶片摄入铅
水生植物、浮游动物直接吸收铅,动物饮用含铅的水,直接摄入铅
铅进入体内形成多种比较稳定的铅的化合物,分布于生物体的多种组织细胞中,导致铅不易被排出,积蓄在体内
含铅生物被更高营养级动物食用,沿食物链聚集
最终积累在食物链的顶端
(1)铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高
火山喷发
沙尘暴
大火
大气
降水
水体
植物
土壤
动物

水鸟
猛禽
煤燃烧
金属冶炼
浮游生物
一、生物富集
7.生物富集的特点:
问题6:在农田中大量使用的DDT杀虫剂,为什么会在南极的企鹅体内检测到
(1)具有全球性
导致生物富集的有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地。
海水
沉积物
浮游植物
浮游动物
无脊椎动物

海鸟
海洋哺乳动物
0.000002mg/L
0.005~0.16mg/L
8mg/kg
10mg/kg
5~11mg/kg
1~37mg/kg
110mg/kg
160mg/kg
生物放大
一、生物富集
7.生物富集的特点:
生物富集的实例——PCB(多氯联苯)
(2)有害物质会沿食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端(即随营养级升高,浓度逐级递增,呈现生物放大现象)
 实战训练 
1.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.H    C.G    D.F
问题6:生物富集有何危害?如何有效地减少生物富集现象?
一、生物富集
7.生物富集的危害:
在生物体内形成积累性中毒
进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢,且不易排出,严重时会引起中毒。通过血脑屏障进入大脑的汞会侵害脑神经,导致脑萎缩。
8.减少生物富集的的措施:
合理利用资源,减少排放;实施垃圾分类;种植能富集有害重金属元素的植物。
1952年,日本5万多只猫集体跳海自尽
2017年9月24日《水俣公约》第一届缔约国会议开幕 日本患者呼吁加强管控
能量流动 物质循环
范围
形式
特点
过程
联系 生物群落(各营养级之间)
生物圈
主要以有机物中的化学能的形式
单向流动、逐级递减
全球性、循环往复运动
沿食物链、食物网单向流动
在生物群落和非生物环境之间循环往返
①同时进行,相互依存,不可分割
②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;
③物质是能量沿食物链网流动的载体;
④能量是物质循环的动力。
光能→化学能→热能
化学元素(无机物→有机物→无机物)
二、能量流动与物质循环之间的关系
 实战训练 
2.下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述,错误的(  )
A.使用粪便作为肥料,其能量可以流向植物,实现了对能量的循环利用
B.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
C.非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用
D.能量流动和物质循环是同时进行的,彼此相互依存,不可分割
 实战训练 
3.下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述,错误的是
A.生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程为生态系统的能量流动
B.当生产者通过光合作用合成有机物时,能量就从非生物环境流入生物群落
C.物质是能量的载体,生态系统中的能量是伴随着物质循环而循环利用的
D.碳在生物群落与非生物环境之间的循环是以二氧化碳的形式进行的
1.《探究土壤微生物在落叶分解中的作用》该实验的自变量、因变量、无关变量是什么?在实验中是如何控制自变量的?实验结果是怎样的?
2.《探究土壤微生物对淀粉的分解作用》该实验的自变量和因变量是什么?实验中选用什么试剂检测因变量的变化?该实验的设计思路是什么?
探究土壤微生物的分解作用
探究.实践
合作探究三:请同学们自主阅读教材P65-66,小组合作思考讨论完成问题。
土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌,这些生物的数量是极其繁多的,例如一茶匙表层土就可能含有亿万个细菌。
由于各地气候与环境等因素不同,落叶在土壤中被分解的时间也是不同的,一般在温暖、湿润的环境中需要一至数月时间。
背景资料
提出问题
做出假设
设计实验方案
进行实验
分析结果、得出结论
表达交流
探究土壤微生物的分解作用
探究.实践
背景资料
提出问题
做出假设
设计实验方案
进行实验
分析结果
得出结论
表达交流
探究土壤微生物的分解作用
探究.实践
提出问题
实验假设
实验设计 自变量
实验组
对照组
实验现象
结论分析
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗?
落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂
土壤中是否含微生物
对土壤高温处理(灭菌)
对土壤不做任何处理(自然状态)
相同时间内对照组落叶腐烂,实验组不腐烂
土壤微生物对落叶有分解作用
参考案例1:
土壤进行处理,排除土壤微生物的作用,同时要尽可能避免土壤理化性质的改变。
不能加热烘干,会导致土壤理化性质发生改变,可将土壤用塑料袋包好,放在60℃恒温箱中1小时灭菌
土壤进行处理,排除土壤微生物的作用
土壤不进行处理,自然状态
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗?
注意:实验组的土壤要进行处理,以尽可能排除土壤微生物的作用,同时要尽可能避免土壤理化性质的改变(例如,将土壤用塑料袋包好,放在60℃恒温箱中处理一小时。
实验结果:
落叶未腐烂
落叶腐烂
探究土壤微生物的分解作用
探究.实践
参考案例1:
背景资料
提出问题
做出假设
设计实验方案
进行实验
分析结果
得出结论
表达交流
探究土壤微生物的分解作用
探究.实践
参考案例2:
提出问题 实验假设 实验设计 自变量 实验组 对照组 实验现象 加入 碘液 A1
B1
加入斐林试剂,水浴加热 A2
B2
结论分析 土壤微生物能分解淀粉吗?
土壤微生物能分解淀粉
土壤中是否含有分解淀粉的微生物
A杯中加入适量淀粉糊+30mL土壤浸出液
B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸馏水
不变蓝
变蓝
产生砖红色沉淀
不产生砖红色沉淀
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
纱布
烧杯
土壤

玻璃棒

取出
碘液
斐林试剂
加热
(1)配制土壤浸出液
淀粉
碘液
变蓝
淀粉
葡萄糖
产生砖红色沉淀
分解
斐林试剂
加热
探究土壤微生物的分解作用
探究.实践
参考案例2:
1.实验原理:
2.实验步骤:
淀粉糊
加入土壤浸出液
加入碘液
A
B
加入蒸馏水
A1
A2
B1
B2
加入碘液
加入斐林试剂
加入斐林试剂
实验结果
不变蓝
出现砖红色沉淀
变蓝
不出现砖红色沉淀
室温(20℃)环境放置7d后
探究土壤微生物的分解作用
探究.实践
(1)另取两只烧杯,编号A、B
2.实验步骤:
生态
系统
结构
功能
能量流动
物质循环
信息传递


载体
决定
过程
特点
生物富集
组成成分
营养结构
渠道
参与
课堂小结
 实战训练 
4.下列关于“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”的课题,设计不合理的是
A.用等量土壤浸出液和蒸馏水处理等量淀粉糊
B.实验应分别对土壤浸出液和蒸馏水进行高温消毒后再处理淀粉糊
C.应在20 ℃左右下处理7天后,再进行相关检测
D.用碘液检测淀粉,用斐林试剂检测还原糖
 实战训练 
5.兴趣小组设计实验来探究土壤微生物对落叶的分解作用,下列操作及分析正确的是(  )
A.可采用加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物
B.将实验组和对照组的土壤放在隔绝空气的条件下进行
C.对照组中落叶的分解速度明显高于实验组的分解速度
D.实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验
 实战训练 
6.(2020·新课标Ⅲ)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述,错误的是( )
A. 消费者没有参与碳循环的过程
B. 生产者的光合作用是碳循环的重要环节
C. 土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节
D. 碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环
 实战训练 
7.下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述,正确的是
( )
A.富营养化水体出现蓝藻水华的现象,可以说明能量流动的特点
B.生态系统中能量的初始来源只有太阳能
C.食物链各营养级中10%~20%的能量会被分解者利用
D.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用
 实战训练 
8.环境中的汞、铅等重金属随食物、饮水进入生物体内,能够形成多种比较稳定的化合物,分布于生物体的多种组织细胞中,不易被排出体外。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级,在某一时间测得所含某种重金属的浓度,结果如图。关于该生态系统,下列说法正确的是
A.甲在该生态系统中处于第二营养级
B.该重金属在极地生态系统的生物体内可检测到
C.该重金属可以通过食物链回归非生物环境
D.丁可能是该生态系统的分解者
 实战训练 
9.右图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况,则分解者的作用强弱是( )
A. a>c=b    
B. c>b>a
C. c=b>a    
D. a>b>c