第3节生态系统的物质循环
5-3生态系统的物质循环
探究步骤： (1)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。 (2)另取两只烧杯，编号为 A、B，放入等量淀粉糊。 在 A 烧杯中加入 30mL 土壤浸出液， 烧杯中加入 30mL B 蒸馏水。
人 教 版 生 物
必修③
第5章 第3节
情境导入
人 教 版 生 物
必修③
第5章 第3节
1939 年，瑞士化学家米勒发明了 DDT，并用于防治 农业害虫。然而，令米勒始料未及的是，DDT 的危害也 逐渐显露出来。施用农药 DDT 的地区，虽然只占陆地面 积的一小部分，可是在远离施药地区的南极动物企鹅体 内也发现了 DDT， 也就是说，DDT 已经把整个地球污染 了！ 问题探究：南极动物体内出现了 DDT，此现象说明 了什么？ 提示：生物圈内的物质循环带有全球性。
必修③
第5章 第3节
3
探究
土壤微生物的分解作用
要 点 归 纳
探究 土壤微生物的分解作用
人 教 版 生 物
探究原理：土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状 真菌和呈放射状的放线菌，这些微生物的数量是极其繁 多的。例如，一茶匙表层土可能就含有亿万个细菌。 探究目的：探究土壤微生物对淀粉的分解作用。
必修③
第5章 第3节
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第5章 第3节
人 教 版 生 物
必修③
第5章 第3节
自 主 预 习
1.(1)组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素，都不 断进行着从________到________， 又从________到_______ 的循环过程，这就是生态系统的物质循环。 (2)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以____ ____的形式进行的。碳循环是有________特点的。
核心素养之《生态系统的物质循环》教案
师：好，时间到。我发现同学们很有创造性和逻辑性，都完成的不错。我们请同学上来展示你们小组的成果。
师：很好。刚才这位同学构建的循环是否合理完善呢？我们再请一组同学来点评一下。
学生思考回答问题
生：碳元素
生：生物群落和无机环境
生：二氧化碳
生：有机物
学生上台展示并讲解循环图
学生互评，补充循环图
生：食物链
生：呼吸作用生：分解作用
练题应用，回答，分析解题思路
学生对知识理解后的应用以及归纳总结学习成果和解题方法
物质循环
成果延伸
师：通过碳循环的学习，推而广之，延伸到所有物质的循环上，都有循环利用的特点.
师：那么还有其他特点吗？有这样一句话“日日思君不见君，共饮长江水”。物质的循环将遥远的你我联系在一起。就像我们呼吸产生的CO2也许正漂洋过海，随大气环流流向异国他乡，让我们和各国人民，上到总统将军，下到黎明百姓，真正做到了同呼吸共命运。这都说明物质的循环是否在某一区域循环呢？
师：接下来，我想请一位同学配合老师一起来确定这四者间进出的途径。
师：大气中的CO2和生产者之间分别通过什么途径进出？
师：生产者的含碳物质通过什么途径进入消费者？
师：消费者与大气中的CO2呢？
师：无论生产者还是消费者，他们的尸体粪便等都会被分解者分解，因此，分解者通过什么途径进入大气中的CO2？
师：在该图中，外面生产者消费者分解者共同构成了生物群落，中间大气中CO2代表着无机环境。因此碳循环的过程是CO2从无机环境到生物群落之间通过光合作用、呼吸作用、分解作用等途径进行循环往复的。
第五章第三节：生态系统的物质循环
一、教学任务分析：
教学目标
1.生命观念
（1）以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环；
5.3 生态系统的物质循环
“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足 以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种 小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法 繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中， 耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被 “生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。 科学家们检 圈生物Ⅱ号为何 讨了实验失败的原因：自然界不同于人工控制系统，大而全的设计 导致了顾此失彼。生物圈二号内的土壤均来自一个地方，不像地球 会以失败告终呢？ 那样不同地带有不同的土壤类型。模拟的各类生态系统的空间分布 格局及大小比例不合理。
第3节 生态系统的物质循环
生态系统中的能量流动（回顾） 一、概念：生态系统中能量的输入、传递、转换和散失的过程。
能量的源头： 太阳能 能量的输入： 生产者固定太阳能
二、过程
总量：生产者所固定的太阳能
自身呼吸消耗
能量流经各营养级的变化： 分解者利用
三、特点： 单向流动（不可循环利用）
流向下一营养级
逐级递减传递效率为10%~20%
含N有机物的转化与分解
• 氨化作用:氨化细菌和真菌将有机氮（氨基酸和核酸） 分解成为氨与氨化合物，氨溶水即成为NH4+,可被植物 直接利用。 • 硝化作用：在通气情况良好的土壤中，氨化合物被细菌 氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，供植物吸收利用。土壤中还 有一部分硝酸盐变为腐殖质的成分，或被雨水冲洗掉， 然后流到湖泊和河流，最后到达海洋，为水生植物所利 用。海洋中还有相当数量的氨沉积于深海而暂时脱离氮 循环。 • 反硝化作用：也称脱氮作用，反硝化细菌将硝酸盐转变 成氮气。 • 由此可见，在自然生态系统中，一方面通过各种固 氮作用使氮素进入物质循环，另一方面又通过反硝化作 用、淋溶沉积等作用使氮素不断重返大气，从而使氮的 循环处于一种平衡状态。
生物高中必修第五章第三节教学设计
第3节生态系统的物质循环一、教学目标1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。
２.说明能量流动和物质循环的关系。
３.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
二、教学重点和难点1.教学重点分析生态系统中的物质循环。
2.教学难点说明能量流动和物质循环的关系。
三、教学方法探究法、讲述法四、教学准备：ppt课件五、教学过程一。
〖复习引入〗〖问题〗1.地球上最大的生态系统是什么?2.生态系统的能量源头是什么？3.输入生态系统的总能量是什么?4.能量流动的主渠道是什么?过程怎样?5.能量流动有什么特点?6.研究能量流动的意义是什么?我们知道能量流动必需以物质为载体，生态系统的物质变化又如何呢？二。
讲授新课1、物质循环的概念〖板书〗生态系统的物质循环：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。
（生物地球化学循环）2.物质循环的主要特点：物质循环是带有全球性的，生物群落和无机环境之间的物质可以反复出现反复利用，周而复始进行循环，不会消失。
水循环：水是组成生物体的重要成分，约占体重的60％～95％，体内进行一切生化反应都离不开水。
地球上水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。
碳循环：碳元素约占生物体干重的49％，碳是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。
碳在无机环境与生物群落之间是以CO2的形式进行循环的。
（一）存在形式：CO2、含碳有机物、碳酸盐、煤、石油、天然气等。
（二）循环形式：在生物群落与无机环境间以CO2形式循环，在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。
（三）生理过程：光合作用、呼吸作用、化能合成作用、分解作用（四）碳循环过程图解思考：1、如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态系统的碳循环及生态环境有何影响？2、温室效应有哪些危害？氮循环：氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。
氮占大气成分的79％，必须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落与无机环境间反复循环。
人教版生物必修3第5章第3节 生态系统的物质循环
3、在生物群落中碳的主要存在形式又是
什么？
有机物
请同学们以小组为单位，探究这些含碳物质 是通过怎样的途径构建起碳循环的？（要求 以草原生态系统的具体生物和物质为例，并
用箭头和文字表示）
碳循环过程
食物链（网）
遗体残骸
的化 燃石 烧燃
料
探究一：
各小组在上图的基础上利用手中材料尝试构建 生态系统碳循环简化模型(粘贴各成分并用箭头 标明循环途径）
碳循环归纳总结：
1.碳在自然界中的主要存在形式：CO2 2.碳在生物体内的存在形式：含碳有机物； 3.碳循环的形式：CO2； 4.碳循环途径（范围）：无机环境---生物群落 5.碳在生物体之间传递途径：食物链（网） 6.碳进入生物群落的主要途径：光合作用 7.碳进入大气的途径：
①生物的呼吸作用②微生物的分解作用 ③化石燃料的燃烧
《己亥杂诗》 ---龚自珍
浩荡离愁白日斜，吟鞭东指即天涯。 落红不是无情物，化作春泥更护花。
第三节 生态系统的物质循环
学习目标：
1、以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环 2、说明能量流动和物质循环的关系 3、关注碳循环失衡与温室效应。
课前预习反馈
思考 ：1、生态系统有哪两部分构成?
无机环境+生物群落 2、无机环境中碳的主要存在形式是什么？ CO2
温室效应
温室效应形成原因：
①大量化石燃料燃烧，过量CO2排放，； ②森林、草原等植被的破坏
温室效应带来的危害： 1、极地冰川加速融化 沿海城市被淹没 2、农田减少，粮食减产。
措施： 1、减少化石燃料的使用，开发利用清洁能源 2、植树造林
课堂小结
物质循环
1、定义： 组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素， 在 无机环境和 生物群落 之间往返循环利用的过程
第三章第三节生态系统的物质循环
[课下综合检测]一、选择题1．生态系统的物质循环的特点不包括()A．带有全球性B．物质是指组成生物体的化学元素C．在群落与非生物环境之间循环往复D．在群落的各营养级之间循环往复解析：选D物质循环是组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，不断地进行从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环。
物质在群落的各营养级之间不能循环，是沿食物链(网)单向流动的。
2．下列有关生态系统物质循环的叙述，正确的是()A．物质循环发生在种群和非生物环境之间B．物质与能量循环流动是生态系统的两个重要功能C．碳元素在生态系统内循环的主要形式是CO2和有机物D．生物圈在物质上是一个自给自足的系统解析：选C物质循环发生在生物群落和非生物环境之间；能量流动和物质循环是生态系统的两个重要功能；物质在生物圈内往复循环，因此生物圈在物质上是一个自给自足的系统，但需要不断从系统外获得能量。
3．在碳循环中，连通非生物环境和生物群落的生物类群和生理作用分别是()①生产者②消费者③分解者④光合作用⑤呼吸作用⑥蒸腾作用⑦化能合成作用A．①②，④⑤⑥B．①③，④⑤⑦C．②③，⑤⑥⑦D．①③，④⑥⑦解析：选B碳循环中，生产者通过光合作用或化能合成作用将CO2转化为有机物进入生物群落，生产者、消费者和分解者则通过呼吸作用把有机物变成CO2返回非生物环境。
4．施用农药DDT的地区，虽然占陆地面积的一小部分，可是在远离施药地区的南极，动物体内也发现了明显高于环境含量的DDT，这种现象说明了()A．DDT是挥发性物质B．DDT已加入全球性的生物地化循环C．人类活动将DDT带到了南极D．南极动物也偶尔到施用农药的地区觅食解析：选B DDT是一种不易分解并能长期残存的农药；当人们施用DDT时，真正落到植物上的大约只有5%，其余95%不是落到地面，就是在大气中漂浮，以后随雨水流入地下，或顺小溪流入江河，流归大海。
随着大气环流作用和海水运动，DDT被运到全球各个角落，然后再沿着食物链和食物网流动，并在生物体内积累和浓缩。
(新教材)人教版高中生物选择性必修2第3章第3节《生态系统的物质循环》优质说课稿
（新教材）人教版高中生物选择性必修2第3章第3节《生态系统的物质循环》优质说课稿今天我说课的内容是人教版高中生物选择性必修二《生物与环境》的第3章第3节《生态系统的物质循环》。
第3章的主题是“生态系统及其稳定性”。
群落中生活着多种多样的物种，各个物种间存在复杂的相互关系，并形成稳定的天然群聚。
群落在自然界并非是孤立的，群落中的物种与所处环境也存在相互作用，并与环境共同组成生态系统。
对生态系统的研究，可以从整体上理解生态系统的组成、结构与功能;认识如何将生态系统的物质循环、能量流动和信息传递原理应用于生产实践，理解维持生态平衡、提高生态系统稳定性的意义和做法，有助于学生进一步形成生态观、系统观、物质与能量观、信息观等生命观念，并为学习第4章“人与环境”打好基础。
本节“生态系统的物质循环”分析碳循环的过程，概述生态系统的物质循环过程，承担实现本章教学目标的任务。
为了更好地教学，下面我将从课程标准、教材分析、教学目的和核心素养、教学重难点、学情分析、教学准备、教学方法、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准。
课程标准对本节内容的要求为:2.2生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统，完成物质循环、能量流动和信息传递。
2.2.3分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环。
2.2.4举例说明利用物质循环和能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。
二、教材分析。
本节的主题是“生态系统的物质循环”，本节内容主要包括碳循环、生物富集、能量流动和物质循环的关系。
“问题探讨”以顽强地在荒漠中生存繁衍的胡杨为素材创设情境，问题一引导学生思考胡杨死亡后，为何不会腐烂，该问题涉及分解者在生态系统物质循环中的作用;问题二引导学生思考在不同的生态系统中，物质组成的差别，其原因与生态系统的生物因素是有关的。
这两个问题都涉及物质循环，由此可顺利引人本节内容。
引言从学生日常生活经验出发，用拟人化的手法，描绘了CO₂分子离开人体后的去向,想象碳是怎样进入体内的，进一步激发学生的学习兴趣，并顺理成章地引入对碳循环的探究。
第5章第3节+生态系统的物质循环++同步练测(人教版必修3)
第5章 第3节 生态系统的物质循环 同步练测(人教版必修3)一、选择题(本题共8小题，每小题7分，共56分。
)1.下图表示生物圈中碳循环的部分示意图。
A 、B 、C 、D 构成生物群落，箭头①～⑨表示循环过程。
下列有关说法正确的是( )A.大气中的气体X 是指CO 2B.完成①过程的能量主要是由⑧过程提供的C.D 经⑤、⑥、⑦过程获得的能量占A 、B 、C 总能量的10%～20%D.C 处在第四营养级2.下图表示生态系统中碳元素和硫元素的循环。
下列有关叙述中，正确的是( )A.两种元素在①⑤⑥过程中转化的形式都主要是含相关元素的气体物质B.两种元素在③过程转化时都只能呈气态C.图中⑨过程在两种元素的循环过程中均可发生，也是导致大气污染的重要因素D.图中⑧过程主要发生在碳循环过程中3.下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（ ）A ．图中甲、乙、丙构成了该生态系统的生物群落B ．图中b 、c 、d 过程均可表示不同生物的细胞呼吸C ．缺少类群丙则生态系统的物质循环不能正常进行D ．由于细胞呼吸的消耗，乙的同化量远大于丙的摄入量4.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CO 2 库B.该图中有3条食物链C.图中的a一定是自养型生物，b 、c 、d 、e 一定是异养型生物D.碳以有机物的形式由a 传到b5.“哥本哈根气候变化大会”再次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同。
下图表示碳循环的部分过程，下列有关叙述正确的是( )A.不能通过增强③减少大气中CO 2B.生物群落内部进行碳循环的形式是CO 2C.参与②过程的生物只包括生产者、消费者D.开发水能、核能等新能源，可减少人类对①过程的依赖6.分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简A.网)流动B.能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返C.能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量D.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO 2的形式进行的7.某同学完成了“土壤微生物的分解作用”的对照实验，对照组( ）C.代表生产者，5可以代表化能合成作用、2、3、4间以含碳有机物的形式在食物链中，含有碳元素最多的营养级可能是请回答下列问题。
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第3节生态系统的物质循环
一、 教学目标
1. 以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。
2. 尝试探究土壤微生物的分解作用。
3. 说明能量流动和物质循环的关系。
4. 关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
二、 教学重点和难点
1. 教学重点
分析生态系统中的物质循环。
2. 教学难点
说明能量流动和物质循环的关系。
三、 教学方法
探究法、讲述法
四、 课时安排
1
五、 教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考回答师提示。
〖提示〗循环利用。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考。
〖板书〗一、碳循环
〖学生活动〗阅读 P100第二段到P101完
〖思考与讨论〗学生阅读思考回答师提示。
〖提示〗
1. 单质与化合物；有机物与无机物。
2. 略。
〖板书〗生态系统的物质循环：组成生物体的 C、H、O N、P、S等元素，都不断进行着从
无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。（生 物地球化学循
环）
〖旁栏思考题〗学生阅读思考回答师提示。
〖提示〗大力植树造林后，这些植物能大量吸收已有的二氧化碳， 因而能起一定的缓解作用。
但更应该控制源头一一温室气体的排放。 〖探究〗有条件学生回家探究。
二、能连流动和物质循环的关系
能量流动 物质循环
形式 主要以有机物形式流动 组成生物体的基本兀素在生物群落与无机环境间反复循环
特点 单向流动，逐级递减 反复循环维持生态平衡，据全球性生物圈
范围 生态系统的各营养级
联系 能量流动和物质循环二者相互伴随，相辅相成，是不可分割的统一整体
1
小结〗略。
1
作业〗练习一二。
〖提示〗基础题
1. (1)V；( 2)Xo
2. A 。 3.B 。
4.是。因为生物圈是指地球上所有生物与其无机环境的总和，通过物质循环构成一个物质上 自给自足的系
统。
拓展题 农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量和效益，使能量更多地流向人类，满足人类的 需要为
目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态 系统输出，其中的氮元
素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。 本文是通过网络收集，如有侵权请告知，我
会第一时间处理。