2023-2024学年浙科版选择性必修2 第三章第四节 生态系统中的物质能被循环利用 学案.docx

《2023-2024学年浙科版选择性必修2 第三章第四节 生态系统中的物质能被循环利用 学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023-2024学年浙科版选择性必修2 第三章第四节 生态系统中的物质能被循环利用 学案.docx（12页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、第四节生态系统中的物质能被循环利用1.生命观念一一通过对水循环、碳循环、氮循环等常见物质的循环过程分析，明确自然界中的物质不是凭空产生的，而是循环利用的，形成稳态与平衡观。导学2.科学思维一一运用归纳与概括，比较分析水循环、碳循环、氮循环的过程及特点；基于模型与建模构建碳循环、氮循环的模型，认同物质循环在生物与环境连接中的聚焦纽带作用。3.社会责任一一通过对水循环、碳循环、氮循环比较分析，能利用相关原理知道生产过程，提高物质的利用效率。&知识探究研教材-一一一高效学习基础夯实J。知识点生态系统的物质循环露自主学习.1.生物在水循环中起的作用很小（1）水循环的概念：指地球上的水通过蒸发、上或等过

2、程进行不断的循环过程。（2）水循环方式：降水和蒸发.（3）水循环的动力：太阳能。（4）水循环对生态系统的影响：促进.营养物质从一个生态系统到另一个新的生态系统。（5）生物因素与水循环的关系：生物因素在全球水循环过程中所起的作用2.二氧化碳是碳循环的主要形式（非生物环境：CO2和碳酸盐、化石燃料（1）碳的存在形式，生物群落：含碳有机物（2）碳循环的路线大气圈T植物和动物T分解者T大气圈。（3）碳循环过程请写出图中各标号的名称：呼吸作用；光合作用；摄食；呼吸作用：燃烧；分解作用。3 .固氮菌等细菌在氮循环中发挥重要作用（1）氮循环概念自然生态系统中，一方面通过各种固氮作用使氮可以被生物所利用,另一

3、方面又通过反硝化作用使氮不断重返一大气，从而使自然环境与生物群落中的氮处于动态的平衡中。氮循环包括固氮、氨化、硝化和反硝化等过程。（2）固氮途径 高能固氮:通过闪电、宇宙射线、陨石、火山爆发等所释放的能量进行固氮。 工业固氮:在高温、高压、催化剂的作用下，将氮气还原为氨气。 生物固氮:通过和蓝细菌等自养或异养微生物进行固氮。（3）氨化作用：指尿素和尿酸等通过土壤和水中的异养细菌、放线菌和真菌的代谢活动，转变为无机化合物（氨）并把它释放出来的过程。（4）硝化作用：指氨和铉盐被硝化细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程。（5）反硝化作用：硝酸盐等含氮化合物在反硝化细菌的作用下转化为N2、No和N2O的过

4、程。4 .人类运用生态系统的物质循环规律，在生产实践中实现资源多层次利用（1）意义运用物质循环的规律，可以帮助人们合理地调整生态系统的物质循环和能量流动，使物质中的能量更多地流向对人类有益的方向。（2）举例物质循环利用的生态工程。a.农作物秸秆的“过腹还田”。b桑基鱼塘的农业生态工程。c.“蔬菜一鸡、猪一沼气”系统。城市生活垃圾的处理。5 .基于上述学习，判断下列相关表述的正误（1）物质循环的关键环节是分解者的分解作用（）（2）能量流动和物质循环是两个相对独立的过程（X）（3）物质循环是在生产者、消费者、分解者之间进行的（）（4）煤和石油燃烧以及微生物分解产生的CO?促进了碳循环（）（5）生物

5、在全球水循环中具有主导性作用（）（6）固氮细菌是唯一能够把氮气转变为植物可利用氮的生物（）切互动探究。日核心探讨1.分析自然界碳循环的简图，回答下列有关问题。（1）图中的甲、乙、丙分别是什么？分别表示什么过程？大气中CCh进入生物群落的主要途径是什么（用图中代号表示）？提示：图中的甲、乙、丙分别是分解者、消费者、生产者。分别表示通过分解者、生产者、消费者的呼吸作用将生物群落内的有机物分解为CO2,返回大气中。大气中CO2进入生物群落的主要途径是。（2）碳循环都是双向的吗？说明理由。提示：不都是。Co2在生物群落和非生物环境之间是双向循环的。但在生物群落内部，沿食物链（网）传递时，碳循环不是双向

6、的，只能由低营养级向高营养级单向传递。（3）如果人们不按生态规律办事，乱砍滥伐森林，对生态系统的碳循环有何影响？提示：会打破碳循环平衡，使大气CO2进入生物群落过程受阻，大气中CO2的含量就会明显增多。2 .“哥本哈根气候变化大会”引起人们对温室气体排放的关注，大会所倡导的低碳生活获得普遍认可。下图为生物群落、大气中CO2及化学染料的关系，请用表示三者之间的关系，并描述各“T”的含义。化学燃料大气中的CO2库生物群落提示：化学燃料大气中V的_CO2库生物群落,化学染料T大气中的C02,此过程表示化学染料的燃烧；生物群落一大气中的CO2,此过程表示呼吸作用；大气中的CO2生物群落，此过程表示光合

7、作用。3 .两位同学在观看有关恐龙的影片时，甲同学提出：“我体内的能量中可能有远古恐龙体内的能量。”乙同学也提出：“我体内的物质中可能有远古恐龙体内的物质。”这两位同学的说法对吗？试分析原因。提示：甲同学的说法错误，乙同学的说法正确。因为能量是单向流动的，不能循环利用，而物质是可以循环利用的。4 .如图是某生态系统的结构模式图，该图中只表示物质流向的箭头是哪些？可表示能量流动的箭头有哪些？（用图中的数字标号表示）农作物2鸡、猪、牛O否A人提示：只表示物质流向的箭头是和；可表示能量流向的箭头有、和。囱整合提升1.对生态系统中物质循环的理解（I）范围：生物圈，地球上的每个生态系统都是地球上物质循环

8、的一部分，而只有生物圈才能完成真正的物质循环。（2）“物质”的含义：指构成生物体的基本元素（主要是指C、H、O、N、P、S等），而不是化合物。（3）循环过程：非生物环境衰云生物群落。（4）循环特点全球性：物质循环的范围是生物圈，因此把生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环。反复利用，循环流动：物质循环，既然称为“循环”就不像能量流动那样逐级递减、单向流动，而是可以在非生物环境与生物群落之间反复利用、循环流动。2 .物质循环实例一一碳循环（1）碳循环的一般形式：CO2-有机物TCo2。（2）碳循环过程图解如下I大气中的CCh分解作用光合作用呼吸作用呼吸作用落叶遗体、残板粪便太快太多导致温室效应燃

9、烧I分解者II化石燃料I3 .物质循环实例氮循环（1）氮循环的一般形式：生物（有机物）T氨T亚硝酸盐T硝酸盐T生物（有机物）。（2）微生物在氮循环中的作用模型构建模型解读：a.生物固氮：将氮气转化为氨（只有微生物可以进行）。b.氨化作用：将有机氮转化为无机氮（主要是微生物进行）。c.异化性硝酸盐还原和反硝化作用：厌氧呼吸（只有微生物可以进行）。d.硝化作用：化能自养代谢（只有微生物可以进行）。e.较盐和硝酸盐同化作用，植物和微生物都可以进行。4 .对物质循环过程相关图解的识别（1）物质循环过程示意图消费者非生物环境步者I分解者（2）将上图换成字母，如下面三种变式图，据图判断E、F各代表哪种成分

10、。图1先根据双向箭头判断:A和B应分别为生产者和非生物环境。再根据AC,DC判断：D为消费者，C为分解者。图2根据A与C之间的双向箭头判断：A是生产者，C是非生物环境。根据D的箭头都流向E,可进一步判断：B是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者。图3根据A与E之间的双向箭头判断：A为非生物环境，E为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭头都指向C,所以C是分解者，剩余的F则为消费者。图解中的食物链是EFDBo5 .物质循环和能量流动的比较项目能量流动物质循环（以碳循环为例）形式主要以有机物为载体无机物、有机物特点单向流动，逐级递减全球性、循环性范围生态系统的各营养级生物圈（全球

11、性）皿N同时进行，相互依存，不可分割：能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质八的合成和分解；物质是能量沿食物链（网）流动的载体；能量是物质在生态系图示统中循环往复的动力臼学以致用C考向1物质循环特点1.下列有关生态系统的物质循环特点的叙述中，错误的是（）A.带有全球性B.物质是指组成生物体的某些元素C在群落和非生物环境之间循环往复D.在群落的各个营养级之间循环往复解析：D生态系统物质循环的特点包括带有全球性，A正确；物质是指组成生物体的基本元素，B正确；在生物群落与非生物环境之间以二氧化碳形式传递，并且循环往复，C正确；循环是在群落与非生物环境之间而不是在生态系统的各营养级之间，D错误。考向

12、易错食物链或食物网只是物质循环中生物群落的单向物质传递过程，但并不是完整的循环过程，要实现物质循环，需要通过生物成分与非生物成分关系（如光合作用、呼吸作用、固乳作用等）实现密切联系，才能构成循环。2 .下列有关生态系统的物质循环的叙述，错误的是（）A. “物质”是组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素B. “生态系统”是指生物圈C. “循环”是指物质在生物群落与非生物环境之间反复出现、循环流动D.由于生物营养级越高得到的能量越少，故物质在循环过程中是不断递减的解析：D生态系统物质循环所指的物质是组成生物体的C、H、0、N、P、S等一些基本化学元素，A正确；组成生物体的元素从生物群落到非生物环

13、境的循环必须在生物圈中进行，故物质循环的“生态系统”是指生物圈，B正确；所说的循环是指物质在生物群落与非生物环境之间反复出现、循环流动，C正确；生态系统的能量流动是单向、逐级递减的，故生物营养级越高得到的能量就越少，但物质在循环过程中是循环往复、不变的，D错误。考向2碳循环3 .如图为碳循环示意图，下列相关叙述错误的是（）遗体水圈；II欺看色植物上一*动物一H匕石燃料IIA.过程活动加强会打破生物圈中的碳平衡B.完成碳循环的关键环节是、和C.过程越复杂，则该生态系统抵抗外力干扰的能力越强D.大气中CO2含量能够保持动态平衡，没有明显的季节变化解析：D过程为化石燃料的大量燃烧，使C02被大量释放

14、，从而打破了生物圈中的碳平衡，A正确；完成碳循环的关键环节是光合作用、呼吸作用和微生物的分解作用，B正确；过程越复杂，说明生态系统的营养结构越复杂，自我调节能力越强，则该生态系统抵抗外力干扰的能力越强，C正确；冬季气温低，植物光合作用弱，吸收CCh减少，气温低,中高纬度的人们需要燃烧化石燃料取暖，使CO?排放增多，故大气中CCh含量会随季节变化，D错误。4 .如图为生态系统中碳循环示意图，箭头表示循环方向。下列相关叙述正确的是（）大气中的C6;化学燃料A.缺少类群乙则生态系统的物质循环不能正常进行B.图中b、c、d过程均可表示不同生物的呼吸量C.图中甲、乙、丙、丁的全部生物构成了该生态系统的生

15、物群落D.由于呼吸作用的消耗，乙对食物的同化量远小于摄入量解析：C乙表示初级消费者，是生态系统中最活跃的成分，缺少类群乙，生态系统的物质循环能正常进行，A错误；据图分析，b表示呼吸作用，c、d表示捕食关系（含碳有机物），B错误；生物群落由生产者、消费者和分解者共同组成，所以甲、乙、丙、丁共同组成了该生态系统的生物群落，C正确；由于摄入的生物中有部分不能被乙消化吸收，所以乙对食物的同化量远小于摄入量，D错误。考向3水循环与氮循环5 .水循环促进了地球表面不同生态系统中营养物质的交流、补充，下列关于水循环叙述正确的是（）A.降水和地表径流是水循环的两种方式B.水循环由风推动，实现陆地和海洋水的循环流动C.水循环往往会造成高海拔地区营养物质流失而土壤贫瘠D.大气和生物体内的水占地球总水量的30%