专题20-3 生态系统的物质循环-2018年高三生物一轮总复习名师伴学 含解析 精品

【学案导航】---明方向！ 【课程学习目标】 1.以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环。 2.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。 3.举例说出生态系统物质循环的全球性,说明物质循环与能量流动的关系。 第一层级：预学区.不看不讲 【知识体系梳理】 一、生态系统物质循环的概念和特点 1.概念:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从①到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程。这里的生态系统是指②。 2.特点:生物圈中的物质循环具有③;无机环境中的物质可以被生物群落④。 二、碳循环 1.循环形式:无机环境与生物群落之间主要以⑤形式进行循环,在生物群落内部以⑥形式进行传递;联系生物群落和无机环境的两个重要的生理过程是⑦。 2.碳循环失衡:人类大量燃烧⑧等,导致碳在短时间内大量释放,产生温室效应,而温室效应将会加快极地和高山冰川的融化,导致⑨。 三、能量流动和物质循环的关系 1.二者是,彼此相互依存,不可分割。 2.物质作为能量的,使能量沿着食物链)流动;能量作为,使物质不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。 四、实验:探究土壤微生物的分解作用 1.实验原理:(1)土壤中存在的细菌、真菌等微生物,它们在生态系统中的成分为。(2)分解者将环境中的分解为无机物,其分解速度与环境中的温度、水分等生态因子相关。 2.提出假说: 根据案例1可以提出的假说;根据案例2可以提出“微生物能分解淀粉”的假说。 3.实验设计:对照组的土壤不做处理,实验组的土壤要进行,以排除土壤微生物的作用。 【基础学习交流】 1.碳在无机环境中的存在形式主要是什么?在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是什么?与碳循环密切相关的生理过程是什么? 2.能量流动和物质循环有何关系? 3.CO2的排放与全球气候变化有什么关联?如何降低温室效应?

第二层级：导学区.不议不讲 【重点难点探究】 知识点一:生态系统的物质循环 1.碳在生物群落内部的流动形式是什么?

2.请尝试完成下面碳循环过程图解。

知识点二:能量流动与物质循环的关系 根据能量流动与物质循环的相关知识完成下表: 项目 能量流动 物质循环

内容 能量 组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素 形式 以① 为载体 以② 形式循环

特点 ③ 传递、逐级递减 反复利用、循环流动,具④ 性 范围 生态系统的⑤ ⑥

联系 同时进行,相互依存、不可分割: (1)物质循环过程中伴随着能量流动 (2)在生物群落中流动渠道都是⑦ (3)物质是能量的⑧ ,能量是物质循环的⑨ 知识点三:探究土壤微生物的分解作用 如何设计实验探究土壤微生物的分解作用?(请完成下表) 实验内容 案例1 案例2

实验假设

微生物能分

解落叶使之腐烂 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 A A1 A2 B B1 B2 结论分析

【思维拓展应用】 例1 下图为生态系统碳循环模式图,下列分析错误．．的是( )。

A.f表示大气中的二氧化碳库 B.该图中有三条食物链 C.图中的a一定是自养生物,b、c、d、e一定是异养生物 D.碳以有机物的形式由a传到b 例2 有关生态系统能量流动和物质循环的叙述不正确．．．的是( )。

A.能量流动和物质循环是生态系统的两个主要功能 B.能量流动和物质循环是沿食物链进行的 C.正常的生态系统中的能量和生物数量金字塔均可倒置 D.能量流动是伴随着物质循环进行,但是为单向流动 例3 为了了解土壤微生物能否分解农药,并尽快得出实验结论,有人用“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 第三层级：固学区.不练不讲 【基础智能检测】 1.生态系统的物质循环发生在( )。 A.生物群落各个成分之间 B.生物群落与无机环境之间 C.生产者与消费者之间 D.生产者与分解者之间 2.从物质循环的角度看,人体内的碳元素究其根源来自( )。 A.生物群落中的碳 B.大气中的二氧化碳 C.消费者中的碳 D.生产者中的碳 3.营腐生生活的细菌和真菌等在生态系统中占有重要地位,这是因为它们 ( )。 A.能释放出氧气,吸收代谢废物 B.能净化空气 C.能为其他生物提供生物来源 D.能腐败、分解有机物使之变成无机物,归还到无机环境中 【全新视角拓展】 4.下图是生态系统中碳循环的示意图,请据图回答:

(1)图中绿色植物与动物之间的关系是 ,能量在绿色植物与动物之间流动的特点是 。 (2)碳元素在生物群落和无机环境之间主要以 的形式进行循环。绿色植物属于生态系统成分中的 。 (3)碳从无机环境中进入绿色植物的途径①是 作用;生物群落中的碳进入无机环境的途径有 (填序号)等过程。 第四层级：思学区.不思不复 【思维导图构建】

【答案】 【知识体系梳理】 ①无机环境 ②生物圈 ③全球性 ④反复利用 ⑤CO2 ⑥含碳有机物 ⑦光合作用和呼吸作用 ⑧煤、石油 ⑨海平面上升 ⑩同时进行的 载体 动力 分解者 有机物 “微生物能分解落叶使之腐烂” 灭菌处理 【基础学习交流】 1.碳酸盐,二氧化碳等;二氧化碳;光合作用、化能合成作用及呼吸作用。 2.二者是同时进行,彼此相互依存,不可分割的;物质作为能量的载体,使能量沿着食物链)流动;能量作为动力,使物质得以循环。 3.大气中CO2浓度的增加会引起全球气候变暖,导致极地的冰雪和高山冰川的融化、海平面上升等。 降低煤炭、石油等化石燃料的燃烧,以减少CO2的排放;大力植树造林,绿化环境,通过光合作用以减少大气中的CO2。 【重点难点探究】 知识点一:生态系统的物质循环 1.有机物的形式。 2.

知识点二:能量流动与物质循环的关系 ①有机物 ②无机物 ③单向 ④全球 ⑤各营养级 ⑥生物圈 ⑦食物链) ⑧载体 ⑨动力 知识点三:探究土壤微生物的分解作用 实验内容 案例1 案例2

实验假设 微生物能分解落叶使之微生物能分解淀粉 腐烂 实 验 设 计 实验组 对土壤高温处理 A烧杯中加入30 mL土壤浸出液 对照组 对土壤不做任何处理 B烧杯中加入30 mL蒸馏水

自变量 土壤中是否含微生物 土壤中是否含有分解淀粉的微生物

实验现象 在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组 A A1 不变蓝 A2 产生砖红色沉淀 B B1 变蓝 B2 不产生砖红色沉淀

结论分析

微生物对落

叶有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉

【思维拓展应用】 例1 B 【解析】f表示大气中的二氧化碳库,a是生产者,b是分解者,c、d、e都是消费者。该图中只有1条食物链。消费者和分解者都是异养型生物。碳以有机物的形式从生产者传给分解者和消费者。 例2 C 【解析】物质是循环的而能量是单向流动的。正常的生态系统中的生物数量金字塔在个别营养级之间可能出现倒置,而能量金字塔不会倒置。 例3 A

【基础智能检测】 1.B 2.B 3.D 【全新视角拓展】 4.(1)捕食 单向流动、逐级递减 (2)CO2 生产者 (3)光合 ③④⑤ 【思维导图构建】 ①化学元素 ②生物圈 ③全球 ④光合 ⑤化能合成 ⑥细胞呼吸

【典例指津】---授技法！ 热点题型一 生态系统的物质循环 例1．如图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述不正确的是( )

A.在碳循环过程中，同时伴随着能量流动 B.由于某种原因造成图中E生物数量大量减少，推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是D增多，F减少 C.该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B D.在A→C过程中碳主要以CO2的形式进行循环，在F→B过程中以含碳有机物的形式进行流动 【答案】C

【提分秘籍】 1．物质循环 (1)概念：组成生物体的各种元素在无机环境与生物群落间不断循环的过程。 (2)特点：全球性、反复利用、循环流动。 (3)与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割。 (4)意义：通过能量流动和物质循环，使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。 2．碳循环 (1)碳在无机环境中的存在形式：CO2和碳酸盐。 (2)碳在生物群落中的存在形式：含碳有机物。 (3)循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过呼吸作用和微生物的分解作用实现的。 3．温室效应 (1)形成原因：大量化石燃料的燃烧，大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。 (2)影响：导致气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。

【举一反三】 如图为生态系统中碳循环的部分示意图，下列说法不正确的是( )

A.物质循环伴随着能量的流动 B.能完成该循环的生物一定含有叶绿体和线粒体 C.A、B所示的物质循环具有全球性 D.进行A过程的生物是自养型生物 【答案】B

【真题回眸】---知难易！ 1.(2014·江苏卷，10)下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是( ) A.富营养化水体出现蓝藻水华的现象，可以说明能量流动的特点 B.生态系统中能量的初始来源只有太阳能