3.3生态系统的物质循环第2课时 课件(共22张PPT)-2025-2026学年高二上学期《生物》（人教版）选必修2
文档属性
| 名称 | 3.3生态系统的物质循环第2课时 课件(共22张PPT)-2025-2026学年高二上学期《生物》（人教版）选必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-22 09:16:04 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
第3章 生态系统及其稳定性
第2课时 探究土壤微生物的分解作用
第3节 生态系统的物质循环
物质循环——碳循环
大气中的CO2库
燃烧
光合作用或化能合成作用
呼吸
作用
生产者
消费者
摄食
微生物的
分解作用
呼吸
作用
动植物的遗体和动物排遗物
泥炭、煤、石油
化石燃料
分解者
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
含碳
有机物
增加至温室效应
探究土壤微生物的分解作用
背景资料
土壤中有数量繁多的微生物：细菌、丝状真菌、放线菌，起重要的分解作用。
细菌
丝状真菌
放线菌
探究实践
各地气候与环境等因素不同，落叶在土壤中被分解的时间不同。
提出问题
①落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
②土壤微生物对淀粉具有分解作用吗？
设计实验
进行实验
分析结果，得出结论
表达和交流
探究土壤微生物的分解作用
探究实践
（1）土壤中存在着种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中主要充当分解者。
1、实验原理
（2）分解者的分解速度与环境中的温度、水分等因素有关。
（3）土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解成还原糖，淀粉遇碘变蓝。还原糖遇斐林试剂，在水浴加热条件下，产生砖红色沉淀。
（4）对照实验的设置。
控制变量：对照组和实验组除自变量外，各条件保持一致。
无关变量
探究土壤微生物的分解作用
探究实践
1、作出假设
落叶是被土壤微生物分解了，不是土壤的物理、化学因素的作用。
一、案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
2、选材
带有落叶的土壤
土壤微生物通过分泌胞外酶，将底物分解为简单的分子，然后通过细胞膜吸收营养物质。带有落叶的土壤中含有土壤微生物较多，好氧微生物主要生活于土壤表层。
自变量
因变量
无关 变量
对照组：不做处理的土壤（自然状态）
实验组：灭菌处理的土壤（排除微生物作用）
落叶是否腐烂
（比较腐烂程度）
落叶的量、土壤的量等
（保证适宜且相同）
3、设计对照实验
一、案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
4、实验步骤
①在农田或林地（肥沃）的土壤中取土壤若干，平均分成两组：
A组土壤不做处理
B组土壤处理
以排除微生物的作用灭菌且尽可能避免土壤理化性质的改变
（用塑料袋包好，放在60℃恒温箱1h灭菌）
对照组
实验组
一、案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
4、实验步骤
②取同种树叶若干，平均分成两份，并编号A份和B份。
③A份埋入A组土壤，B份埋入B组土壤。
A
B
一、案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
4、实验步骤
④在相同且适宜的环境中培养。
⑤过若干时间将网袋取出，观察并记录指标：
A
B
因变量-落叶的腐烂程度
一、案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
A组（对照组、土壤不灭菌）的叶片比B组（实验组、土壤灭菌）的叶片腐烂程度严重。
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的。
检测因变量（腐烂程度）的另一种方法：
比较实验前后叶片干重的变化量
5、分析结果，得出结论
结果：
结论：
6、表达和交流
一、案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
1、作出假设
土壤中的微生物能分解叶片中的淀粉
2、设计对照实验
二、案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
自变量
因变量
无关 变量
对照组：蒸馏水 (空白对照)
实验组：土壤浸出液(含土壤微生物)
淀粉是否被水解
(用碘液或斐林试剂检测)
蒸馏水和土壤浸出液的量，
两组所处的温度等(适宜且相等)
取出
纱布
烧杯
土壤
水
水
玻璃棒
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。
①制备土壤浸出液
3、实验步骤
二、案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
淀粉糊
加入30mL土壤浸出液
A
B
加入30mL蒸馏水
②另取两烧杯，编号A、B，放入等量淀粉糊。
3、实验步骤
二、案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
淀粉糊
加入30mL土壤浸出液
加入碘液
A
B
加入30mL蒸馏水
A1
A2
B1
B2
加入碘液
加入斐林试剂
加入斐林试剂
室温（20℃）放置7d后
③在室温（20℃左右）放置7d，分别取A、B烧杯中溶液20mL，各放入两支试管中，分别编号A1、A2、B1、B2。
3、实验步骤
④A1、B1中加碘液,
A2、B2中加斐林试剂。
二、案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
淀粉糊
加入30mL土壤浸出液
加入碘液
A
B
加入30mL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℃）放置7d后
3、实验步骤
二、案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
⑤观察4支试管中溶液颜色的变化，记录实验结果。
提出问题 土壤微生物能分解淀粉吗？
实验假设 土壤微生物能分解淀粉。
实验设计 实验组
对照组
自变量
实验现象 加入 碘液 A1
B1
加入 斐林试剂 A2
B2
结论分析
是否加入土壤浸出液（是否含有分解淀粉的微生物）
A烧杯中加入适量淀粉糊 + 30mL土壤浸出液
B烧杯中加入等量淀粉糊 + 30mL蒸馏水
5、实验结果分析
不变蓝
变蓝
出现砖红色沉淀
不出现砖红色沉淀
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
二、案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
课堂练习
1、某同学设计了探究土壤微生物分解作用的实验，对照组的土壤应设计( )
A.不做处理，自然状态
B.作高温灭菌处理
C.排除微生物的作用
D.尽可能避免理化性质的改变
A
2、探究土壤微生物对淀粉的分解作用的实验中，自变量是( )
A.有无淀粉
B.有无土壤微生物
C.溶液颜色的变化
D.有无还原糖
B
课堂练习
3、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
B
解析 根据题干可知，该实验的自变量是土壤微生物的有无，因此对照组用蒸馏水处理淀粉糊，而实验组用土壤浸出液处理淀粉糊，A正确；
对土壤浸出液和蒸馏水进行高温消毒后，土壤浸出液中的微生物被杀死，无法达到实验目的，B错误；
土壤微生物分解淀粉需要时间，实验中应将实验组和对照组在20 ℃左右下处理7天后，再进行相关检测，C正确；
土壤微生物可将淀粉分解成还原糖，实验可用碘液检测淀粉，用斐林试剂检测还原糖，D正确。
4、某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤（深5cm左右）为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是（ ）
组别 1组 2组 3组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
湿润 湿润 较干燥 较干燥
A.该实验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用
B.为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
C.若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组
D.预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度地分解
C
若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，则1、2组对照可探究湿润土壤中微生物对落叶的分解作用，3、4组对照可探究较干燥土壤中微生物对落叶的分解作用，其中2组和4组均为未经处理的空白对照，属于对照组，1组和3组为实验组，C项错误；1、3组的土壤经灭菌后，其中的微生物会被杀死，而土壤中的微生物主要充当分解者，因此预测这两组的落叶不被分解，而2、4组的土壤中含有微生物，但是土壤湿度不同，所以落叶被分解的程度不同，D项正确。
课堂练习
5、如图为生态系统碳循环示意图，图中甲、乙、丙代表生态系统组成成分，数字表示碳的流动过程。下列叙述正确的是( )
A.图中生产者、甲、乙、丙构成了两条食物链B.大力增强过程①可一定程度缓解温室效应C.经过程③的碳全部储存于乙体内的有机物中D.农业上的中耕松土可以加强过程⑦
B
课堂练习
6、关于下图中生态农业的叙述，正确的是( )
A.该生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者B.由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低C.对作物增施农家肥能提高产量，是因为其促进了该生态系统物质的循环利用D.食用菌的能量来源于家畜的同化量
生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者以及食物链和食物网,A项错误;图中食用菌和蚯蚓都是分解者,所以没有延长食物链,人们对系统总能量利用效率升高,B项错误;对作物增施农家肥能提高产量,增加土壤中分解者的数量,促进了该生态系统物质的循环利用,C项正确;食用菌的能量来源于未被家畜同化的秸秆中的能量,D项错误。
C
课堂练习
第3章 生态系统及其稳定性
第2课时 探究土壤微生物的分解作用
第3节 生态系统的物质循环
物质循环——碳循环
大气中的CO2库
燃烧
光合作用或化能合成作用
呼吸
作用
生产者
消费者
摄食
微生物的
分解作用
呼吸
作用
动植物的遗体和动物排遗物
泥炭、煤、石油
化石燃料
分解者
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
含碳
有机物
增加至温室效应
探究土壤微生物的分解作用
背景资料
土壤中有数量繁多的微生物：细菌、丝状真菌、放线菌，起重要的分解作用。
细菌
丝状真菌
放线菌
探究实践
各地气候与环境等因素不同，落叶在土壤中被分解的时间不同。
提出问题
①落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
②土壤微生物对淀粉具有分解作用吗？
设计实验
进行实验
分析结果，得出结论
表达和交流
探究土壤微生物的分解作用
探究实践
（1）土壤中存在着种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中主要充当分解者。
1、实验原理
（2）分解者的分解速度与环境中的温度、水分等因素有关。
（3）土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解成还原糖，淀粉遇碘变蓝。还原糖遇斐林试剂，在水浴加热条件下，产生砖红色沉淀。
（4）对照实验的设置。
控制变量：对照组和实验组除自变量外，各条件保持一致。
无关变量
探究土壤微生物的分解作用
探究实践
1、作出假设
落叶是被土壤微生物分解了，不是土壤的物理、化学因素的作用。
一、案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
2、选材
带有落叶的土壤
土壤微生物通过分泌胞外酶，将底物分解为简单的分子，然后通过细胞膜吸收营养物质。带有落叶的土壤中含有土壤微生物较多，好氧微生物主要生活于土壤表层。
自变量
因变量
无关 变量
对照组：不做处理的土壤（自然状态）
实验组：灭菌处理的土壤（排除微生物作用）
落叶是否腐烂
（比较腐烂程度）
落叶的量、土壤的量等
（保证适宜且相同）
3、设计对照实验
一、案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
4、实验步骤
①在农田或林地（肥沃）的土壤中取土壤若干，平均分成两组：
A组土壤不做处理
B组土壤处理
以排除微生物的作用灭菌且尽可能避免土壤理化性质的改变
（用塑料袋包好，放在60℃恒温箱1h灭菌）
对照组
实验组
一、案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
4、实验步骤
②取同种树叶若干，平均分成两份，并编号A份和B份。
③A份埋入A组土壤，B份埋入B组土壤。
A
B
一、案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
4、实验步骤
④在相同且适宜的环境中培养。
⑤过若干时间将网袋取出，观察并记录指标：
A
B
因变量-落叶的腐烂程度
一、案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
A组（对照组、土壤不灭菌）的叶片比B组（实验组、土壤灭菌）的叶片腐烂程度严重。
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的。
检测因变量（腐烂程度）的另一种方法：
比较实验前后叶片干重的变化量
5、分析结果，得出结论
结果：
结论：
6、表达和交流
一、案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
1、作出假设
土壤中的微生物能分解叶片中的淀粉
2、设计对照实验
二、案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
自变量
因变量
无关 变量
对照组：蒸馏水 (空白对照)
实验组：土壤浸出液(含土壤微生物)
淀粉是否被水解
(用碘液或斐林试剂检测)
蒸馏水和土壤浸出液的量，
两组所处的温度等(适宜且相等)
取出
纱布
烧杯
土壤
水
水
玻璃棒
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。
①制备土壤浸出液
3、实验步骤
二、案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
淀粉糊
加入30mL土壤浸出液
A
B
加入30mL蒸馏水
②另取两烧杯，编号A、B，放入等量淀粉糊。
3、实验步骤
二、案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
淀粉糊
加入30mL土壤浸出液
加入碘液
A
B
加入30mL蒸馏水
A1
A2
B1
B2
加入碘液
加入斐林试剂
加入斐林试剂
室温（20℃）放置7d后
③在室温（20℃左右）放置7d，分别取A、B烧杯中溶液20mL，各放入两支试管中，分别编号A1、A2、B1、B2。
3、实验步骤
④A1、B1中加碘液,
A2、B2中加斐林试剂。
二、案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
淀粉糊
加入30mL土壤浸出液
加入碘液
A
B
加入30mL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℃）放置7d后
3、实验步骤
二、案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
⑤观察4支试管中溶液颜色的变化，记录实验结果。
提出问题 土壤微生物能分解淀粉吗？
实验假设 土壤微生物能分解淀粉。
实验设计 实验组
对照组
自变量
实验现象 加入 碘液 A1
B1
加入 斐林试剂 A2
B2
结论分析
是否加入土壤浸出液（是否含有分解淀粉的微生物）
A烧杯中加入适量淀粉糊 + 30mL土壤浸出液
B烧杯中加入等量淀粉糊 + 30mL蒸馏水
5、实验结果分析
不变蓝
变蓝
出现砖红色沉淀
不出现砖红色沉淀
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
二、案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
课堂练习
1、某同学设计了探究土壤微生物分解作用的实验，对照组的土壤应设计( )
A.不做处理，自然状态
B.作高温灭菌处理
C.排除微生物的作用
D.尽可能避免理化性质的改变
A
2、探究土壤微生物对淀粉的分解作用的实验中，自变量是( )
A.有无淀粉
B.有无土壤微生物
C.溶液颜色的变化
D.有无还原糖
B
课堂练习
3、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
B
解析 根据题干可知，该实验的自变量是土壤微生物的有无，因此对照组用蒸馏水处理淀粉糊，而实验组用土壤浸出液处理淀粉糊，A正确；
对土壤浸出液和蒸馏水进行高温消毒后，土壤浸出液中的微生物被杀死，无法达到实验目的，B错误；
土壤微生物分解淀粉需要时间，实验中应将实验组和对照组在20 ℃左右下处理7天后，再进行相关检测，C正确；
土壤微生物可将淀粉分解成还原糖，实验可用碘液检测淀粉，用斐林试剂检测还原糖，D正确。
4、某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤（深5cm左右）为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是（ ）
组别 1组 2组 3组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
湿润 湿润 较干燥 较干燥
A.该实验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用
B.为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
C.若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组
D.预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度地分解
C
若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，则1、2组对照可探究湿润土壤中微生物对落叶的分解作用，3、4组对照可探究较干燥土壤中微生物对落叶的分解作用，其中2组和4组均为未经处理的空白对照，属于对照组，1组和3组为实验组，C项错误；1、3组的土壤经灭菌后，其中的微生物会被杀死，而土壤中的微生物主要充当分解者，因此预测这两组的落叶不被分解，而2、4组的土壤中含有微生物，但是土壤湿度不同，所以落叶被分解的程度不同，D项正确。
课堂练习
5、如图为生态系统碳循环示意图，图中甲、乙、丙代表生态系统组成成分，数字表示碳的流动过程。下列叙述正确的是( )
A.图中生产者、甲、乙、丙构成了两条食物链B.大力增强过程①可一定程度缓解温室效应C.经过程③的碳全部储存于乙体内的有机物中D.农业上的中耕松土可以加强过程⑦
B
课堂练习
6、关于下图中生态农业的叙述，正确的是( )
A.该生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者B.由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低C.对作物增施农家肥能提高产量，是因为其促进了该生态系统物质的循环利用D.食用菌的能量来源于家畜的同化量
生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者以及食物链和食物网,A项错误;图中食用菌和蚯蚓都是分解者,所以没有延长食物链,人们对系统总能量利用效率升高,B项错误;对作物增施农家肥能提高产量,增加土壤中分解者的数量,促进了该生态系统物质的循环利用,C项正确;食用菌的能量来源于未被家畜同化的秸秆中的能量,D项错误。
C
课堂练习