【人教版】必修三生物：5.3《生态系统的物质循环》ppt课件（共54张PPT）

课件54张PPT。第3节　生态系统的物质循环目标导航
1.结合教材碳循环模式图，说出生态系统中物质循环的特点，阐明碳循环失调与温室效应的关系。
2.通过具体实践活动，探究“土壤微生物的分解作用”。
3.通过实例分析，说明物质循环与能量流动的关系。预习导学 挑战自我，点点落实1.物质循环的概念
(1)物质：组成生物体的 ，如C、H、O、N、P、S等。一、碳循环(阅读P100－101)(2)过程： 。无机环境化学元素生物群落2.范围： 。生物圈3.特点
(1)具有 ，因此又叫生物地球化学循环。
(2)物质可以被生物群落 利用。
4.物质循环的实例——碳循环
(1)循环形式：在 与 之间的循环主要以
的形式进行。全球性反复生物群落无机环境CO2(2)图解CO2植物动物化石燃料(3)温室效应
①形成原因：化石燃料短时间内大量燃烧→ 含量迅速增加→打破了 的平衡。
②产生危害： 升高；冰川融化， 上升等。CO2碳循环气温海平面二、能量流动和物质循环的关系(阅读P103)
1.区别
无机环境中的物质可以被生物群落 利用，而能量流动是 的，是 的。
2.联系
(1)二者 ，相互依存，不可分割。
(2)物质是能量流动的 ，能量是物质循环的 。反复逐级递减单方向同时进行载体动力三、土壤微生物的分解作用(阅读P102－103)
1.案例1中实验的自变量是 ，对照组不做处理含有微生物，实验组应不含微生物，应进行 处理。
2.案例2中实验的自变量是 的微生物的有无，A组土壤浸出液含有微生物，B组烧杯中加入的液体应不含微生物，因此可加入等量的 。土壤微生物的有无灭菌分解淀粉蒸馏水预习诊断判断正误：
(1)沼渣、沼液作为肥料还田，使物质能够循环利用。(　　)
(2)参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。(　　)
(3)碳循环在生物群落内部以CO2形式进行。(　　)
(4)化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。(　　)√××√(5)物质循环中所说的“生态系统”是指一般的生态系统。(　　)
(6)碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分间都是单向的。(　　)×√一、生态系统的碳循环过程课堂讲义 重点难点，个个击破1. 碳出入生物
群落的途径碳进入生物群落绿色植物的光合作用
化能合成作用碳放出生物群落动植物的呼吸作用
微生物的分解作用
化石燃料的燃烧2.碳在生物群落中主要是以含碳有机物的形式存在，在无机自然界中是以CO2、碳酸盐等形式存在。
3.碳在生物群落和无机环境之间主要是以CO2的形式进行循环的。碳元素在生物群落中的传递主要靠食物链和食物网，传递形式为有机物。思维激活1.与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么？
答案　叶绿体、线粒体。
2.使用农药DDT(难降解)的只有一小部分地区，可是远在南极的动物体内也发现了DDT，这说明物质循环具有什么特点？
答案　全球性。3.碳在生态系统各成分之间的传递都是双向的吗？
答案　不是的，只有生产者和无机环境之间的传递是双向的，而其他成分之间的传递均是单向的。应用示例1.下图表示生物圈中碳循环的部分示意图。A、B、C、D构成生物群落，箭头①～⑨表示循环过程。下列有关说法正确的是(　　)。A.大气中的气体X是指二氧化碳和一氧化碳
B.完成①过程的能量主要是由⑧过程提供的
C.D经⑤、⑥、⑦过程获得的能量占A、B、C总能量的
10%～20%
D.C处于第三营养级问题导析　(1)生物群落与无机环境之间的碳循环是 向的、是以 的形式进行的。
(2)根据双向箭头及D有三个箭头指向来判断，A为 ，B为 ，C为 。D有多个箭头指向，为 。双CO2生产者初级消费者(第二营养级)次级消费者(第三营养级)分解者解析　生物群落与无机环境之间的碳循环是以CO2的形式进行的，故图中大气中的气体X代表CO2；图中A为生产者，B为初级消费者(第二营养级)，C为次级消费者(第三营养级)；完成①过程的能量主要由太阳能转化的活跃的化学能提供；捕食食物链中相邻两营养级之间的能量传递效率约为10%～20%。故选D。答案　D一题多变(1)上题中的A生物的细胞中一定含有叶绿体吗？
答案　不一定，A为生产者，可能是绿色植物、蓝藻、光合细菌或硝化细菌等可以进行光合作用或化能合成作用的生物，而只有绿色植物中含有叶绿体。(2)若适度松土可以促进图中的什么过程？
答案　适度松土可促进分解者的分解作用即过程⑧。
(3)若D中含有细胞核，则D中将含碳有机物转化为CO2的具体场所是什么？
答案　细胞质基质或线粒体基质。
(4)写出图中的捕食链。
答案　A→B→C。(5)图中碳元素以有机物形式进行传递的过程有哪些呢？
答案　②③⑤⑥⑦。
(6)如果人们不按生态规律办事，乱砍滥伐森林或将化石燃料进行大量燃烧，对大气中的气体X有何影响？
答案　二者都会打破碳循环平衡，前者使大气中CO2进入生物群落的过程受阻，大气中CO2的含量就会明显增多。后者使CO2在很短时间内释放出来，使大气中CO2的含量增高，进而导致温室效应二、能量流动和物质循环的关系思维激活4.既然氮元素在生物群落和无机环境之间也是不断循环的，为什么还要往农田中不断地施加氮肥？
答案　物质循环是指在生物圈范围内物质是循环的。农田中不断有粮食产出，基本元素不断地被输出，所以要不断地施加氮肥。5.能量在沿食物链流动时逐级递减，环境中的一些有毒物质比如农药或重金属盐是不是浓度也越来越低？
答案　伴随着物质循环过程，环境中的一些有毒物质会出现生物富集现象，即沿着食物链，营养级越高，富集物浓度越高。应用示例2.下图为生态系统中能量流动和碳循环的关系图，据图回答下列问题。(1)对物质循环起关键作用的生态系统的成分是[　　]________和[　　]________。
(2)图中的①③⑤表示的生理过程分别是：①________，③________，⑤________。
(3)c生物处于第________营养级，若要使c增加200 kg，至少需要消耗a________kg。问题导析　(1)大气中的CO2经a进入生态系统，所以a是
，①是光合作用，b是 ；c为 。
(2)a、b、c的遗体和排出物等由d分解，所以d为 ，⑤为 ，②③④为 。
(3)若要计算使c增加200 kg至少需要消耗a的质量，能量传递效率应该按 计算。生产者初级消费者次级消费者分解者分解作用呼吸作用20%解析　据生态系统的能量流动和物质循环的原理可知，a为生产者，①是光合作用；b是初级消费者；c为次级消费者，②③④为呼吸作用；d为分解者，⑤为分解作用。按照能量逐级递减的原则，若使c增加200 kg至少需要a的量为200×5×5＝5 000(kg)。答案　(1)a　生产者　d　分解者
(2)光合作用　呼吸作用　分解作用
(3)三　5 000一题多变分析上题简图，不能得到的结论是(　　)。
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无机环
境之间循环往返
C.能量2、3、4、5的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形
式进行的C三、土壤微生物分解作用的探究
1.实验假设2.对照组与实验组设计3.实验现象与结论分析6.碘液与斐林试剂的检测作用是不是一样？
答案　前者检测淀粉的分解是否彻底完成，后者检测淀粉的分解是否发生。
7.探究实验中实验组、对照组如何确定？
答案　根据题意首先弄清实验研究的自变量是什么，然后找到接受自变量处理的实验结果是未知的，为实验组；未接受自变量处理的实验结果是已知的，为对照组。思维激活3.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，这些微生物的数量是极其繁多的。某同学要探究土壤微生物对淀粉是否有分解作用，设计了以下实验。请你帮助完成有关问题。
作出假设：________________________________________
_________________________________________________。应用示例实验用具及药品：烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精灯、水、蒸馏水、碘液、斐林试剂，淀粉糊等。
实验步骤
(1)将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有厚纱布的烧杯中，加水搅拌，然后将纱布连同土壤一起取出。将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。
(2)另取两只烧杯，编号A和B，_____________________
_______________________________________________。(3)在室温(20 ℃左右)下放置7 d，分别取A、B烧杯中的溶液20 mL，各放入两支试管中，分别编号为A1、A2、B1、B2。
(4)在A1、B1试管中加入________；在A2、B2试管中加入________，并进行水浴加热。(5)观察试管中溶液的颜色变化，记录实验结果。
实验现象
①如果支持所作的假设，则实验现象是_________________
_________________________________________________。
②如果不支持所作的假设，则实验现象是______________
_________________________________________________。问题导析　(1)探究性实验，要先作出 或 的假设。
(2)据所给药品可知，碘是检验 的，斐林试剂是检验
的(即淀粉水解产物)。
(3)据实验步骤(2)，可知实验分为 对照，所以应围绕假设，通过 的 情况作出结论。“是”“否”淀粉还原糖A、BA、B显色解析　题目未要求确定某种微生物，而是将土壤微生物作为整体予以研究。总体思路：本题为探究性实验，要先作出“是”或“否”的假设；据所给药品可知，碘是检验淀粉的，斐林试剂是检验还原糖的(即淀粉水解产物)；据实验步骤(2)，可知实验分为A、B对照；所以综合起来讲，围绕假设通过A、B的显色情况作出结论。答案　土壤微生物对淀粉有分解作用
(2)放入等量淀粉糊，在A烧杯中加入适量土壤浸出液，B烧杯中加入适量蒸馏水
(4)碘液　斐林试剂
(5)①与B1、B2相比，A1无蓝色出现，A2出现砖红色沉淀　②A1、A2的颜色分别与B1、B2相同，A1出现蓝色，A2无砖红色沉淀一题多变
另一位同学要探究土壤微生物能否分解农药，并尽快得出实验结论，用“敌草隆”(一种除草剂)进行实验：取等量砂土分装于相同的两个容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌。下列有关事项的叙述中正确的是(　　)。
A.向a、b中喷入等量的“敌草隆”，再置于同一恒温箱中
培养相同时间B.检测“敌草隆”的消失情况，预计a的“敌草隆”全部消
失，b的基本不变
C.只用砂土实验效果比用几种典型土壤混合后的好
D.再增加c组作为对照，不喷入“敌草隆”，其他处理与a、
b组相同答案　A课堂
小结无机环境生物群落对点练习 12341.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C、H、O、N、P、S等元素
B.所说的生态系统是指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无机环境之间反复出现、
循环流动
D.物质在循环过程中不断递减1234解析　物质循环的实质为元素在生物圈这个最大的生态系统中往复出现、循环利用，在这个过程中物质是守恒的。
答案　D12342.某生物兴趣小组的同学为证明某细菌对树叶的分解作用，分别提出三种实验方案。其共同之处是：将同一种树的落叶分成甲、乙两等份，实验过程保持树叶湿润，其他实验条件和步骤如下表所示。哪种实验方案能达到目的(　　)。12341234A.方案一 B.方案二
C.方案三 D.三个方案都不能达到解析　欲证明树叶的分解是由“某种细菌”所引起的，应先将树叶灭菌，排除其他微生物对实验结果的干扰，同时应将灭菌后的树叶分成两组，一组接种该细菌，另一组不接种，两组均置于适宜条件下培养，以便对比分析得出结论。
答案　C12343.在自然生态系统中，物质是能量流动的载体。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1234解析　生态系统的主要功能是能量流动和物质循环，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。物质作为能量流动的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为物质循环的动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。能量金字塔不可倒置，生物数量金字塔可倒置。
答案　A12344.如图是生态系统的碳循环图解。图中A～D代表生态系统的4种成分，①～⑦代表碳元素在生态系统中循环的途径。请仔细分析图并回答下列问题。1234(1)图中A代表_________，碳在C中以_________形式存在。
(2)图中代表光合作用的是________，代表分解作用的是________，代表呼吸作用的是________。
(3)图中B代表_______，它在生态系统中的作用是________。
(4)碳元素在⑤和⑦中是以________形式流动，在①和⑥中是以________的形式流动。1234解析　图中A和D进行双向的物质传递，而且A指向B、C、D，而A、B、C指向D，可知A是生产者，C是消费者，B为分解者，D为无机环境。图中的箭头表现了生物群落中的不同生物与无机环境的相互作用。③是光合作用，将无机环境中的CO2转化为有机物中的碳。动植物的遗体、排出物和残落物等中的复杂的有机物通过B分解者分解为简单的无机物。②⑤为生物群落中的各种生物将有机物通过细胞呼吸分解为CO2返回无机环境的过程，即细胞呼吸。1234答案　(1)生产者　有机物
(2)③　⑦　②⑤
(3)分解者　将动植物的遗体、排出物和残落物等中的复杂的有机物分解为简单的无机物
(4)CO2　有机物