1、學案設計 第5章生態系統及其穩定性第3節生態系統的物質循環學習目標1.以碳循環為例,分析生態系統中的物質循環;同時構建碳循環的模型。2.嘗試探究土壤微生物的分解作用。3.說明能量流動和物質循環的關系。學習過程導入新課 生態系統依靠太陽不斷地提供能量,而生態系統中的物質卻都是由地球提供的。為什么維持生態系統所需的大量物質,例如氧、水、氮、碳等,億萬年來卻沒有被生命活動所耗盡?探究新知探究一、碳循環自主學習1閱讀教材P100P101的文本與圖示,思考并回答下列問題: (1)自然界中的碳以什么形式存在?(2)請用系統科學的方法構建碳循環的模型。(3)在生物群落和無機環境間,碳循環的形式是什么?(4)

2、碳循環的特點是什么?合作探究分組合作,同學們對上面的問題進行討論、辨析和探究。自主總結(1)自然界中,碳元素的存在形式是什么?(2)碳元素由無機環境進入生物群落的主要方式是什么?主要是由哪類生物完成的?(3)碳元素由生物群落返回無機環境的途徑有哪些?(4)物質循環的渠道是什么?(5)碳在無機環境與生物群落之間傳遞時,只有之間的傳遞是相互的,其他各成分之間的傳遞都是單向的。 造成溫室效應的主要原因是。 物質循環的范圍是。 探究二、能量流動與物質循環的關系自主學習2閱讀教材P103“能量流動與物質循環的關系”,填寫下表。能量流動與物質循環的關系的比較表:項目能量流動物

3、質循環形式以形式流動 因不同元素而異,如碳以形式循環 特點、 物質被反復利用,具有 范圍生態系統的 、 聯系(1)二者,彼此相互依存,不可分割 (2)能量的固定、轉移、儲存、釋放離不開的合成和分解 (3)是能量沿食物鏈(網)流動的載體 (4)是物質在生態系統中往復循環的動力 (5)生態系統中的各種成分,正是由于,才能緊密地聯系在一起,形成一個統一的整體 特別提醒:任何一個生態系統的能量流動和物質循環都保持著相對的平衡,這是一個生態系統相對穩定的重要保證。探究三、探究土壤微生物的分解作用

4、自主學習3閱讀教材P102P103“土壤微生物的分解作用”,填寫下表。案例1案例2實驗假設微生物能分解落葉使之腐爛微生物能分解淀粉實驗設計實驗組對土壤高溫處理A燒杯中加入30 mL土壤浸出液對照組對土壤不做任何處理B燒杯中加入30 mL蒸餾水自變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實驗現象在相同時間內落葉腐爛程度小于 AA1加碘液: A2加斐林試劑: BB1加碘液: B2加斐林試劑: 結論分析微生物對落葉有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉優化訓練1.下列關于碳循環的敘述,錯誤的是()A.不依賴于水B.需要能量驅動C.產生溫室

5、氣體D.具有全球性2.右圖為生態系統中碳循環的模式圖。相關敘述正確的是()A.代表生產者,5可以代表化能合成作用B.碳元素在、間以含碳有機物的形式傳遞C.在食物鏈中占有碳元素最多的營養級可能是D.、中含有的有機物可以作為動力來促進碳元素在群落和無機環境之間循環3.在生態系統碳循環過程中把CO2釋放到大氣中有多種形式,其中起主導作用的是()A.植物和動物的呼吸作用B.化石燃料的燃燒作用C.分解者對有機物的分解作用D.化工廠對碳酸鹽的分解作用4.在生態系統中,碳元素參與物質循環的主要形式是()A.二氧化碳B.碳酸鹽C.碳酸D.碳水化合物5.右圖表示a、b、c三個地區森林土壤有機物的分解狀況,則分解

6、者的作用由弱到強依次是()A.abcB.cbaC.bacD.acb 6.細菌和真菌在生態系統中物質循環不可缺少是因為()A.食物鏈中重要一環B.能把有機物分解為無機物,歸還到無機環境中C.與人類關系非常密切D.與生產者、消費者都有關系7.生產者和消費者的遺體被分解者分解()A.只有物質循環過程B.只有能量利用過程C.既有物質循環又有能量利用過程D.無法確定8.下列哪項敘述是不正確的?()A.能量流動是生態系統的主要功能B.物質是能量流動的載體C.能量是物質循環的動力D.能量在流經生態系統各個營養級的時候,是逐級遞減的9.對于綠色植物來說,與生態系統碳循環密切有關的生理過程是()滲透吸水吸脹吸水

7、光合作用蒸騰作用礦質元素的吸收呼吸作用頂端優勢A.B.C.D.10.如下圖為生態系統碳循環示意圖,其中甲、乙、丙表示生態系統中的三種成分。請據圖回答下列問題。(1)生態系統的碳循環是指碳元素在之間不斷循環的過程。 (2)X與甲中圖示生物類群的能量來源不同,X代表的生物為;Y的細胞結構與丙中圖示生物不同,Y的細胞結構最主要的特點是。 (3)大氣中的CO2在甲中圖示的處(在ad中選擇)合成有機物;含碳有機物在甲中圖示的處(在ad中選擇)可以分解為CO2。 (4)化石燃料除燃燒外,還可以通過途徑產生CO2。 參考答案學習過程探究新知自主學習1(1)無機環境中的

8、碳主要以CO2、碳酸鹽形式存在,也有碳單質、含碳有機物等。(2)(3)在生物群落與無機環境之間主要以二氧化碳的形式進行。(4)碳循環具有全球性、循環性。自主總結(1)在無機環境中以碳酸鹽和CO2的形式存在。在生物群落中以含碳有機物的形式存在。(2)自然界中的碳主要以CO2的形式進入生物群落,主要是由自養型生物完成的,特別是綠色植物的光合作用,也有微生物的化能合成作用。(3)動植物的呼吸作用,分解者的分解作用,化石燃料的燃燒。(4)物質循環的渠道是食物鏈和食物網。(5)生產者與無機環境化石燃料的大量燃燒生物圈自主學習2有機物二氧化碳單向流動逐級遞減全球性生物群落生物群落無機環境(1)同時進行(2)物質(3)物質(4)能量(5)能量