2019高中生物 第5章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性能力 專(zhuān)題5.3.2 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修3.doc

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專(zhuān)題5.3.2 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 學(xué)習(xí)導(dǎo)讀 課前準(zhǔn)備 1.探究性實(shí)驗(yàn)的一般步驟是（1） （2） （3） （4） （5） 2、 和 是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能，二者同時(shí)進(jìn)行，彼此依存、不可分割。 作為能量的載體，使能量沿 流動(dòng)； 作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷的在 和 之間循環(huán)往返。生態(tài)系統(tǒng)的各種組成成分，正是通過(guò) 和 ，才能夠緊密的聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。 破疑解難 一：、“土壤微生物的分解作用”的探究活動(dòng)的分析 案例1 案例2 實(shí)驗(yàn)假設(shè) 微生物能分解落葉使之腐爛 微生物能分解淀粉 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)組 對(duì)土壤高溫處理 A杯中加入30毫升土壤浸出液 對(duì)照組 對(duì)土壤不做任何處理 B杯中加入30毫升蒸餾水 自變量 土壤中是否含微生物 燒杯中是否含淀粉 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 在相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組落葉腐爛程度小于對(duì)照組 A A1 不變藍(lán) A2 產(chǎn)生磚紅色沉淀 B B1 變藍(lán) B2 不變色 結(jié)論分析 微生物對(duì)落葉有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉 二：微生物的分解作用 土壤內(nèi)含有松散的顆粒、各種有機(jī)物、水以及溶于水的各種無(wú)機(jī)物和空氣，有利于微生物的生存，因此是微生物適宜生長(zhǎng)和繁殖的基地。土壤微生物主要聚集在表土層中，它們多以微菌落的形式分布在土壤顆粒和有機(jī)物表面及植物根際。土壤中存在許多不同功能的微生物類(lèi)群，例如，好氧性微生物多生活在土壤表層，并能適應(yīng)較高濃度的有機(jī)養(yǎng)料；而在土壤底層則有較多的好氧、厭氧和兼氧性微生物。土壤細(xì)菌以異養(yǎng)型為主，這些細(xì)菌在1g土中的總菌數(shù)一般可達(dá)106～109個(gè)，生物量超過(guò)全部土壤微生物總量的1／4。所以，細(xì)菌是土壤微生物中數(shù)量最大、功能最多樣的類(lèi)群。真菌主要分布在土壤表面的枯枝落葉層和表土層中，在土壤形成和肥力提高過(guò)程中起重要作用。 微生物通過(guò)分泌胞外酶，把底物分解為簡(jiǎn)單的分子，然后再吸收。細(xì)菌通過(guò)細(xì)胞表面吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。真菌可以長(zhǎng)出菌絲，穿入難以處理的待分解資源，甚至用一般的酶難以分解的纖維素，真菌菌絲體也能分開(kāi)極弱的氫鍵。大多數(shù)真菌具有分解木質(zhì)素和纖維素的酶，它們能分解植物性有機(jī)物；而細(xì)菌中只有少數(shù)具有此能力，但在缺氧和一些極端環(huán)境中只有細(xì)菌起分解作用。所以細(xì)菌和真菌在一起，就能利用自然界絕大多數(shù)有機(jī)物和許多人工合成的有機(jī)物。 三：能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 項(xiàng)目 能量流動(dòng) 物質(zhì)循環(huán) 形式 以有機(jī)物為載體 無(wú)機(jī)物 特點(diǎn) 單向傳遞、逐級(jí)遞減 往復(fù)循環(huán) 范圍 生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí) 生物圈 聯(lián)系 同時(shí)進(jìn)行，彼此依存、不可分割 ① 能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開(kāi)物質(zhì)的合成和分解 ② 物質(zhì)是能量沿食物鏈（網(wǎng)）流動(dòng)的載體 ③ 能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動(dòng)力 經(jīng)典例題 例1：我國(guó)北方處于穩(wěn)定狀態(tài)的某森林生態(tài)系統(tǒng)， 其碳循環(huán)如右圖，箭頭和字母分別表 示碳元素的傳遞方向和轉(zhuǎn)移量。下列選項(xiàng)正確的是 A.夏季,a﹥b﹢c﹢e B.秋季,e﹢f﹤g C. 春季,g﹦b﹢e﹢f D.冬季,d﹥c﹢f 解析：我國(guó)北方的夏季晝長(zhǎng)夜短，氣溫較高，生產(chǎn) 者同化作用占優(yōu)勢(shì)，生長(zhǎng)較快，因此a﹥b﹢c﹢e ； 在秋季，植物的遺體、殘枝、敗葉相對(duì)增多，動(dòng)物 糞便增多，而土壤中的微生物數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定，由于氣溫變低，土壤中的微生物代謝變緩、繁殖變慢，因而e﹢f﹥g ；在冬季，動(dòng)物呼吸作用加強(qiáng)以維持體溫，即d值增大，而動(dòng)物可攝入的有機(jī)物相對(duì)減少，即c值減少，可能的關(guān)系是d﹢f≤c。 答案：A 例2、右圖示生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，圖中D為大氣， 請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題 （1）此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是從〔 〕 固 定太陽(yáng)能開(kāi)始的。 （2）碳元素在大氣中與A、B、C、之間的流動(dòng)是以 形式進(jìn)行的，在生態(tài)系統(tǒng)的各成分中，A為 ，B為 。 （3）圖中D～C過(guò)程是通過(guò) 作用實(shí)現(xiàn)的，C～D過(guò)程是通過(guò) 作用實(shí)現(xiàn)的，B～D過(guò)程是通過(guò) 作用實(shí)現(xiàn)的。 （4）生物群落中的一部分碳返回大氣中，而另一部分則以 形式儲(chǔ)存在地層中，碳在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間主要以 的形式循環(huán)。 （5）碳循環(huán)的同時(shí)一定伴隨著 。 解析：在生態(tài)系統(tǒng)中，碳元素主要以二氧化碳的形式在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán)，始終伴隨著能量流動(dòng)，而生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是從綠色植物的光合作用開(kāi)始的，并進(jìn)入生物群落隨食物鏈而流動(dòng)。生物群落中的碳是以二氧化碳的形式返回到大氣中，但其中一部分碳則以化石燃料的形式儲(chǔ)存于地層中。 答案：（1）C 生產(chǎn)者 （2）二氧化碳 消費(fèi)者 分解者 （3）光合 呼吸 分解（4）化石燃料 二氧化碳 （5）能量流動(dòng) 實(shí)踐探究 1．生物圈中，物質(zhì)和能量流動(dòng)的區(qū)別是 A．物質(zhì)流動(dòng)和能量流動(dòng)都是循環(huán)的 B．物質(zhì)的流動(dòng)是不循環(huán)的，能量的流動(dòng)也是不循環(huán)的 C．物質(zhì)的流動(dòng)是循環(huán)的，能量的流動(dòng)是單向的不循環(huán)的 D．物質(zhì)的流動(dòng)是單向的不循環(huán)的，能量的流動(dòng)是循環(huán)的 2．水藻→小魚(yú)→大魚(yú)組成的食物鏈中，小魚(yú)不會(huì)吃大魚(yú)，但大魚(yú)可以吃小魚(yú)，該食物鏈不可逆性，說(shuō)明在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中 A.物質(zhì)循環(huán)是單向的 B.能量流動(dòng)是單向的 C.碳循環(huán)是單向的 D.水循環(huán)是單向的 3．生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)與生物群落的哪些活動(dòng)有關(guān). ①光合作用 ② 呼吸作用 ③蒸騰作用 ④微生物的分解作用 A. ① ② B. ① ② ④ C. ① ② ③ D.① ④ 4．自然界的碳循環(huán)關(guān)系最密切的兩種細(xì)胞器是 A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 B. 葉綠體和線(xiàn)粒體 C.核糖體和 葉綠體 D . 核糖體和高爾基體 5. 切斷哪一過(guò)程，生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)將會(huì)停止 A．化石燃料的燃燒 B.微生物的分解作用 C．動(dòng)物的細(xì)胞呼吸 D.綠色植物的光合作用 達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng) 1．下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)圖解，圖中甲、乙、丙各是 A．甲是生產(chǎn)者，乙是消費(fèi)者，丙是分解者 B．乙是生產(chǎn)者，甲是消費(fèi)者，丙是分解者 C．丙是生產(chǎn)者，乙是消費(fèi)者，甲是分解者 D．甲是生產(chǎn)者，丙是消費(fèi)者，乙是分解者 2．細(xì)菌、真菌對(duì)每個(gè)生物群落來(lái)說(shuō)都是非常重要的，這是因?yàn)樗鼈? A.可以固定大氣中的二氧化碳 B.是消費(fèi)者的食物來(lái)源 C.促進(jìn)水分和無(wú)機(jī)鹽的循環(huán) D.能將動(dòng)、植物的殘骸分解為無(wú)機(jī)物 3．在自然界的物質(zhì)循環(huán)中，對(duì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化必不可少的生物因素是（ ） A.綠色植物和動(dòng)物 B. 綠色植物和微生物 C.動(dòng)物和微生物 D. 綠色植物或微生物 4．從碳循環(huán)的角度看，人體內(nèi)有機(jī)物中碳元素究其根源是來(lái)自（ ） A．食物中的碳 B．大氣中中的碳 C．燃料中的碳 D．非生物環(huán)境中的碳酸鹽 5．對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的解釋?zhuān)渲胁徽_的有（ ） A．能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是分不開(kāi)的 B．能量流動(dòng)是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力 C．能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)都是單向進(jìn)行的 D．生物能量?jī)?chǔ)存在生物物質(zhì)中 6．20世紀(jì)60年代，美國(guó)農(nóng)莊主為了提高農(nóng)業(yè)作物產(chǎn)量，曾用飛機(jī)反復(fù)大面積地噴灑有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑，幾年后顯而易見(jiàn)的是 （ ） ①?gòu)氐紫麥缌嗽摰貐^(qū)的害蟲(chóng)； ②害蟲(chóng)的抗藥性愈來(lái)愈疽； ③消滅了該地區(qū)雜草； ④這個(gè)地區(qū)鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量減少； ⑤未噴灑農(nóng)藥的鄰近地區(qū)一些生物體內(nèi)也含有農(nóng)藥的成分。 A．①② B．②④⑤ C．③④ D．②③ 7．下列關(guān)于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的敘述中，不正確的是（ ） A．生物的種類(lèi)少，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 B．人的作用突出，朝著對(duì)人類(lèi)有利的方向發(fā)展 C．有機(jī)物基本保持在系統(tǒng)內(nèi)部，可以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)的自給自足 D．容易受旱、澇等自然災(zāi)害的影響 8．關(guān)于碳循環(huán)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( ) A．生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的 B．溫室效應(yīng)主要是由于化石燃料的大量燃燒造成的 C、光合作用固定的CO2與呼吸作用釋放的CO2相等時(shí)，大氣中的CO2即可維持穩(wěn)定 D．碳循環(huán)過(guò)程中伴隨著能量流動(dòng) 9．下圖表示生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)過(guò)程中四種成分之間的關(guān)系， 以下相關(guān)敘述中，正確的是 ( ) A．甲和乙所包含的所有種群構(gòu)成群落 B．乙的同化量越大，流向乙的能量就越小 C．丙不一定是原核生物 D．丁的含量增加將導(dǎo)致臭氧層被破壞 拓展延伸 1． 下圖是生態(tài)系統(tǒng)種碳元素循環(huán)模式圖。圖中的箭頭表示這種元素的循環(huán)利用，但圖中缺少了一個(gè)重要生理過(guò)程，據(jù)圖回答下列問(wèn)題： CO2 ① ② ③ O2 A B C ④ ⑤ 動(dòng)植物遺體和排泄物 D 煤和石油 （1）A、B、C、D各是什么生物？ A B C D （2）寫(xiě)出①～⑤所示過(guò)程的名稱(chēng) ① ② ③ ④ ⑤ （3）圖中缺少的生理過(guò)程是 。用箭頭在圖上表示。 （4）參與過(guò)程④的生物種類(lèi)有 。這些生物的新陳代謝類(lèi)型：同化作用方式屬于 ，異化作用方式屬于 。 （5）由此可見(jiàn)，生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)具有以下特點(diǎn): ① 。 ② 。 第2課時(shí)