3.4生态系统中的物质能被循环利用ppt课件-（新教材）2019新浙科版高中生物选择性必修二.zip

1、浙科版2019版选择性必修二第一节体液调节是通过化学信号实现的调节第一节体液调节是通过化学信号实现的调节第三章 生态系统第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统第四节 生态系统中的物质能被循环利用素养目标生命观念：分析碳循环过程与能量流动、物质循环的关系，培养物质与能量观、结构与功能观等生命观念。科学思维：分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律，培养归纳与概括等科学思维。科学探究：通过观察、提问和设计实验，探究导致大气中二氧化碳含量变化的各种原因。社会责任：通过对温室效应的原因和治理的学习，培养关注环境问题和生物学社会议题的社会责任感。

2、物质循环的概念 生态系统中的无机物（如水、二氧化碳和无机盐），在光合作用中被合成为可被消费者和分解者利用的有机物。这些有机物的一部分在生物的呼吸过程中又被降解为无机物，而大部分有机物是待生物死亡后被分解者降解为无机物的。这些无机物重返环境后可被生产者重新吸收和利用，从而完成生态系统中的物质循环。 生态系统中的无机物在生物群落与无机环境之间反复循环运动的过程叫生态系统的物质循环。 生物 群落组成生态系统的无机物无机 环境反复循环物质循环(1)概念解读：物质：指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素。循环：指在生态系统（生物圈）内的生物群落和无机环境之间所形成的反复的循环运动。(2)特点：全

3、球性：地球上最大的生态系统是生物圈，所以物质循环具有全球性，也称为生物地球化学循环。循环利用：物质在生物群落和无机环境之间反复循环。1地球上的水通过_等过程进行不断的循环， _和_是水循环的两种方式。2地球表面的蒸发量和降水量_，但陆地的降水量 _蒸发量，海洋的降水量_蒸发量。3水循环是由_推动的。4.水循环作用:各种营养物质会随水的流动而从一个生态系统到另一个新的生态系统,这对补充某些生态系统的营养物质非常有利。低处营养物质汇集而土壤肥沃。5_和_已经成为制约我国经济发展 的一个重要因素。蒸发、冷凝降水蒸发基本持平大于小于太阳能水资源不足水质污染一、生物在水循环中起的作用很小1地球上的碳绝大

4、部分是以_的形式存在于岩石圈 中，其次是储存在化石燃料中。生物可直接利用的碳是水圈 和大气圈中以二氧化碳形式存在的碳。2碳循环过程：碳酸盐二、二氧化碳是碳循环的主要形式 绿色植物绿色植物的光合作用的光合作用 碳碳进入进入生物群落生物群落（1 1）碳）碳出入生物出入生物 化能合化能合成成作用作用 群落的途径群落的途径 动植物动植物的呼吸作用的呼吸作用 碳碳离开生物群落离开生物群落 微生物微生物的的分解分解作用（呼吸作用）作用（呼吸作用） 化石燃料燃烧化石燃料燃烧 火山喷发火山喷发（2 2）碳存在的形式：）碳存在的形式：碳在碳在无机环境无机环境中存在的主要形式是以中存在的主要形式是以COCO2 2

5、的形式存在。的形式存在。在在生物群落生物群落中存在的主要形式是以中存在的主要形式是以含碳有机物含碳有机物形式存在形式存在 （3 3）碳循环）碳循环的的形式：形式： 碳在无机环境与生物群落间是碳在无机环境与生物群落间是以以COCO2 2的形式进行的形式进行循环，循环，碳在生物群落内部是以碳在生物群落内部是以含碳有机物含碳有机物的形式进行的形式进行移动，移动，途径是食物链。（4）大气圈中 COCO2 2 浓度的变化及调节：海洋的含碳量是大气圈含碳量的56倍，海洋对于调节大气圈中的含碳量起着非常重要的作用。二氧化碳在大气圈和水圈的界面上通过扩散作用而互相交换着，如果大气圈中二氧化碳发生局部短缺，水圈

6、里溶解态的二氧化碳就会更多地进入大气圈，同样，如果水圈里的碳酸氢根离子（HCO3）在光合作用中被植物耗尽，也可及时从大气中得到补充，从而维持碳循环的平衡。 总之，碳在生态系统中的含量，都能通过碳循环的自我调节机制得到调整，并恢复到原来的平衡状态。思考：(1)如果人们不遵循生态规律，乱砍滥伐森林，对大气中的CO2气体有何影响？【答案】打破碳循环平衡，使大气中的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)碳在生态系统各成分之间传递都是双向吗？【答案】不是，碳只有在生产者和无机环境之间的传递是双向的，而在其他成分之间的传递均是单向的。（3）与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器

7、是什么?叶绿体、线粒体。（4）温室效应形成的主要原因是什么?有哪些缓解措施?提示 化石燃料的大量燃烧,打破了碳平衡。一方面采取措施减少二氧化碳的排放,如减少化石燃料的燃烧,开发新能源等;另一方面,增加二氧化碳的吸收和固定,如植树造林,提高森林覆盖率。例题1.下列有关生物圈中碳循环的叙述,错误的是()A.碳循环伴随着能量流动B.分解者不参与生物圈中的碳循环过程C.光合作用和呼吸作用与碳循环密切相关D.碳在生物群落与非生物环境之间循环的主要形式是CO2B例题2.下图是碳循环的部分过程示意图,下列相关叙述正确的是()A.碳在生物群落内部主要以二氧化碳的形式传递B.参与过程的生物包括生产者、消费者和分

8、解者C.过程增强后,过程随之增强,不能通过增强减少大气中的二氧化碳D.开发太阳能、水能、核能等新能源,可减少人类对过程的依赖D1.模型一分析:E为;F、D、B都为;C为;A为大气中的CO2库。生产者消费者分解者几种碳循环模式图分析2.模型二分析:A为;B为;C为;D为。生产者消费者分解者大气中的CO2库思考：若将上图改为生态系统组成成分之间关系的示意图，应做什么修改？应将 “大气中的COCO2 2库库”改为“非生物环境” 思考：若将上图改为能量流动的示意图，应做什么修改？应将 D“大气中的COCO2 2库库”改为“非生物环境” 增加“光A”，取消 DA3.模型三分析:A为;C为;B为;D为。生

9、产者消费者分解者大气中的CO2库4.模型四分析:A为;B、C都为;D为。生产者消费者分解者1大气中的氮只有被固定为_化合物(主要是 _和_)以后，才能被生物所利用。2氮循环包括固氮、氨化、硝化、反硝化的过程。(1)固氮的途径主要包括 高能固氮、工业固氮和生物固氮高能固氮：通过_、_、_、_等所释放的能量进行固氮，形成的氨或硝酸盐随着_到达地球表面。工业固氮：在_、_、_的作用下，将_还原为_。无机氮硝酸盐氨闪电宇宙射线陨石火山爆发降雨高温高压催化剂氮气氨气三、固氮菌等细菌在氮循环中发挥重要作用生物固氮：通过_和_等自养或异养微生物进行固氮。（最重要的固氮途径）(2)氨化作用：固定的无机氮被生物

10、利用后，在体内形成_，通过代谢产生_和_等产物，排出体外。尿素和尿酸等通过土壤和水中的很多_、_和_的代谢活动，转变为_(_)并把它释放出来。(3)硝化作用：_和_被硝化细菌（包括亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌）氧化为_和_的过程。固氮菌蓝藻含氮有机化合物尿素尿酸异养细菌放线菌真菌无机化合物氨氨铵盐亚硝酸盐硝酸盐(4)反硝化作用：硝酸盐等含氮化合物在反硝化细菌（厌氧）的作用下转化为_。N2、NO、N2O通过固氮作用使氮可以被生物利用，又通过反硝化作用使氮重返大气，从而使氮的循环处于一种平衡状态。能量流动和物质循环的比较 项目能量流动物质循环形式以有机物为载体无机物和有机物过程能量输入、传递和散失在非

11、生物环境和生物群落间反复循环特点单向流动、逐级递减反复循环利用范围主要在生物群落中生物圈(全球性)联系物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量是推动物质循环的动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返项目能量流动物质循环图示自我检测1.物质循环中的“物质”指的是组成生物体的各种化合物。()2.碳在非生物环境与生物群落之间传递时,只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的,其他成分间是单向的。()3.生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网,所以物质和能量都是循环往复的。()4.物质循环和能量流动是两个独立的过程。()5.陆地对调节大气圈中含碳量的作用比海洋大

12、。() 6.碳循环的基本路线是从大气圈到植物和动物,再从动、植物通向分解者,最后又回到大气圈。()7.只有在光照的条件下,生态系统的物质循环和能量流动才是同时进行的。()1运用物质循环规律，可以帮助人们合理地调整生态系统的 _和_，使物质中的能量更多地流向 _的方向。2生产实践中的应用：农作物秸秆“_”“_ _”系统、“_”生态工程、城市生活垃圾 进行_、_、_处理。物质循环能量流动对人类有益过腹还田蔬菜 鸡猪 沼气桑基鱼塘减量化无害化资源化四、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进而实现资源的多层次利用或循环利用,使人和自然环境共同受益。【思考探究】1.如果人们不按

13、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:会打破碳循环的平衡,使大气中的CO2进入生物群落过程受阻,大气中CO2的含量就会明显增多。2.两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。【知识拓展】生态系统物质循环和能量流动“平衡”的理解(1)一个生态系统的能量流动和物质循环保持着相对的平衡,这是生态系统相对稳定的重要保证。(2)在生物圈范围内物质是循环的,一个完善的生态系统（如生物圈或热带雨林），不需要从外界获得任何的物质补给，就能长期维持其正常功能，但需要从外界源源不断获得能量。农田中不断有粮食产出,所以要不断地补充物质,如施加氮肥。