高中生物人教版 (2019)選擇性必修2第3章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)精品課件ppt

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3.3 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)教案一、教學目標1.概述生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)過程。2.通過分析生物富集的過程，說明生物富集的危害，認同應采取措施減少危害。3.說明能量流動和物質循環(huán)的關系。4.嘗試探究土壤微生物的分解作用。二、教學重難點1.教學重點分析碳循環(huán)的過程，概述生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)過程。2.教學難點（1）說明能量流動和物質循環(huán)的關系。（2）嘗試探究土壤微生物的分解作用。三、教學過程【本節(jié)聚焦】 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)過程是怎樣的？ 怎樣理解生物富集的成因和危害？ 物質循環(huán)與能量流動的關系是怎樣的？【導入】問題探討：胡楊能抗干旱、御風沙、耐鹽堿，可頑強地在荒漠中生存繁衍。然而，受水資源短缺的影響，一些遠離水源的胡楊也難逃死亡的厄運。這些死亡的胡楊雖歷經烈日和荒漠的摧殘，卻依然傲立于大漠，其枝干往往呈現(xiàn)出千姿百態(tài)的奇特造型。討論：1.胡楊死亡后，為什么很長時間都沒有腐爛？2.有研究表明，長有胡楊的荒漠土壤一般比草原的貧瘠，這是為什么？呼一口氣，許多二氧化碳分子就離開你的身體，進入大氣中。你能想象這些二氧化碳分子的去向嗎？這些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素又是怎樣來到你體內的？進入身體之前又存在于什么物質中？不難看出，這兩種元素在生物群落和非生物環(huán)境之間是不斷循環(huán)的。思考討論：分析碳循環(huán)的過程二氧化碳能溶于水，因此可在大氣和海洋、河流之間進行交換。此外，碳還可以長期固定或保存在非生命系統(tǒng)中，如固定于煤、石油或木材中。人類對煤和石油等能源的利用，向大氣中排放了大量的二氧化碳。討論：1.碳在非生物環(huán)境和生物體內分別以什么形式存在？2.碳是如何進出生產者、消費者、分解者的（以什么形式、通過哪種生命活動、形成哪些產物等）？3.你如何看待人類活動對碳循環(huán)的影響？生產者：(1)光合作用等：將二氧化碳轉化為有機物；(2)呼吸作用：將有機物分解為二氧化碳。消費者：(1)攝食等：將前一營養(yǎng)級的有機物轉化為自身的有機物；(2)呼吸作用等：將有機物分解為二氧化碳。   分解者：(1)食腐、腐生等：將現(xiàn)成有機物轉化為自身有機物；(2)微生物的分解作用等：將有機物分解為二氧化碳。其他途徑：煤、石油等化石燃料的開采與使用，將有機物分解為二氧化碳等。與社會的聯(lián)系（P63）化石燃料的開采和使用大大增加了二氧化碳的排放，加劇了溫室效應，引起全球性的氣候變化；溫室效應(1)主要原因    ①化石燃料的開采和使用大大增加了二氧化碳的排放；       ②森林、草原等植被遭到大面積破壞。(2)緩解措施    ①減少二氧化碳排放: 開發(fā)新能源，減少化石燃料燃燒；    ②增加二氧化碳的吸收和固定量: 大力植樹種草，提高森林覆蓋率；    ③提高秸稈還田率，提高土壤儲碳量。我國一方面采取積極措施減少二氧化碳的排放，另一方面大力植樹種草，提高森林覆蓋率。【一、碳循環(huán)】碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳的形式進行的。由于二氧化碳能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內流動，因此，碳循環(huán)具有全球性。此外，海洋對于調節(jié)大氣中的碳含量起著非常重要的作用。當大氣中二氧化碳含量增加，水圈中的二氧化碳含量也隨之增加；如果大氣中的二氧化碳含量發(fā)生局部短缺，水圈中的二氧化碳也能及時進入大氣。【二、生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)】1.概念:組成生物體的________________________等______，都在不斷進行著從_____________到__________，又從__________到____________的_____過程，這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)，又叫_________________。2.范圍：生物圈3.特點：(1)_______: 物質循環(huán)的范圍為生物圈；(2)_____________: 物質可被生物群落反復利用，對改進農業(yè)生產方式有多方面的啟示。4.碳循環(huán)總結:①碳的存在形式  非生物環(huán)境：CO2（主要）和碳酸鹽  生物群落：含碳有機物②碳在生物群落和非生物群落之間循環(huán)的形式：CO2③碳在生物群落內的傳遞形式：含碳有機物④碳進入生物群落的途徑：光合作用（主要）和化能合成作用⑤碳在生物群落中傳遞的主要途徑：食物鏈、食物網⑥碳返回非生物環(huán)境的途徑：①生產者和消費者的呼吸作用；②分解者的分解作用；③化石燃料的燃燒。【三、生物富集】1.概念：生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機體內濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象。2.常見存在生物富集現(xiàn)象的物質：①重金屬：如鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)等②人工合成的有機化合物：如DDT、六六六等3.發(fā)生生物富集的物質的特點：①富集物質在環(huán)境和生物體中存在形式是比較穩(wěn)定的；②富集物質必須是生物體能夠吸收的且不易排出的；③富集物質在生物代謝過程中是不易被分解的；4.生物富集的主要途徑：食物鏈、食物網5.生物富集實例——鉛的富集（詳見課件思維導圖）6.生物富集現(xiàn)象的特點：①具有全球性：導致生物富集的有害物質可以通過大氣、水和生物遷移等途徑擴散到世界各地。②有害物質在生物體內的濃度會沿食物鏈不斷升高【四、 能量流動和物質循環(huán)的關系】探究實踐：探究土壤微生物的分解作用背景資料：土壤中生活著肉眼看不見的細菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，這些生物的數(shù)量是極其繁多的，例如一茶匙表層土就可能含有億萬個細菌。由于各地氣候與環(huán)境等因素不同，落葉在土壤中被分解的時間也是不同的，一般在溫暖、濕潤的環(huán)境中需要一至數(shù)月時間。1.實驗原理：土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成分為分解者。分解速度主要與環(huán)境溫度和濕度有關。案例一：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？  【練習與應用】一、概念檢測1.能量流動和物質循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能。判斷下列相關表述是否正確。（1）物質循環(huán)發(fā)生在生物群落與非生物環(huán)境之間。（      ）（2）能量流動和物質循環(huán)是兩個相對獨立的過程。（      ）2.在生態(tài)系統(tǒng)中，使二氧化碳進入生物群落 的生物主要是  （      ）A.細菌        B.真菌　　C.動物         D.綠色植物3.竹子中纖維素含量很高。大熊貓每天要吃大量竹子，但一般只能利用其中一小部分纖維素。研究表明，大熊貓的基因組缺少編碼纖維素酶的基因，但是腸道中有多種纖維素分解菌。（1）大熊貓與它腸道內某種纖維素分解菌的種間關系為（      ）A.捕食      B.寄生　　　C.互利共生         D.原始合作（2）下列敘述不合理的是 （        ）A.大熊貓是初級消費者，屬于第二營養(yǎng)級B.大熊貓未消化的纖維素會被分解者利用C.纖維素分解菌促進了生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)D.能量流動方向是竹子→大熊貓→纖維素分解菌