高中生物人教版 (新课标)必修3《稳态与环境》第3节 生态系统的物质循环学案设计

这是一份高中生物人教版 (新课标)必修3《稳态与环境》第3节 生态系统的物质循环学案设计，共7页。学案主要包含了高效导航，经典回眸，变式训练等内容，欢迎下载使用。

1.学习目标：
①理解生态系统物质循环的概念
②识记、应用碳循环的过程
③通过分析“温室效应”的形成与危害，培养学生的推理，联想，思维迁移的能力。
④通过比较得出能量流动与物质循环的关系
2.重点：
分析生态系统中的物质循环
3.难点：
“看”—知识经纬
碳循环
能量流动和物质循环的关系
“导”—自主预习
一、生态系统的物质循环概念：____________________________________________________________________________。
二、生态系统的物质循环特点：
1________________________________________________ __ ___ _
2______________________________________________________ _ ___
3．生态系统的物质循环实例——碳循环
（1）存在形式：____________________________________
（2）循环形式：____________________________________
（3）循环过程：碳从无机环境进入生物群落通过________作用或________作用，从生物群落进入无机环境通过________，在生物群落之间主要以________的形式通过________传递。
（4）温室效应：_____________________________________________________________________
三、能量流动与物质循环的关系。
“学”—互动探究
探究一 物质循环的过程
阅读课本1001--101页资料分析，小组讨论回答下列问题：
（1）大气中CO2的来源有哪些途径？
提示：①生产者、消费者的呼吸作用②分解者的分解作用③化学燃料的燃烧。
（2）参与循环的物质有哪些？
提示：组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素。
（3）大气中碳元素如何进入生物群落？
提示：通过植物的光合作用或化能合成作用。
（4）碳在生物群落和无机环境之间循环是以什么形式进行的。碳元素在生物群落中的传递的形式是什么？途径是什么？
提示：碳在生物群落和无机环境之间循环是以CO2的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式为有机物
（5）温室效应产生的原因是什么？
提示：产生的原因：①工厂、汽车、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气中排放大量的CO2。
②森林、草原等大面积的破坏，大大降低了植被对CO2含量的调节能力。
（6）温室效应有哪些危害？
提示：①气候变暖会使冰川、雪山融化，海平面上升。②气候变化也改变了降雨和蒸发机制，影响农业和粮食资源的生产，降雨量的变化使部分地区更加干旱或更加雨涝，并使病虫害增加。
【经典回眸】（2012·安庆质检）如图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述正确的是( )

A.③过程代表绿色植物的光合作用
B.图中A、B分别代表消费者和生产者
C.碳元素在A、B、C间以有机物的形式传递
D.图中B、C包含所有种群构成的生物群落
【解析】④表示光合作用，A表示分解者，B表示生产者，C表示消费者，A、B、C构成生物群落，而且碳元素在A、B、C间是以有机物的形式传递的。
答案：C
【变式训练】1.如图表示生态系统碳循环示意图，图中D为大气，请据图回答问题：
(1)此生态系统的能量流动是从［ ］________固定太阳能开始的。
(2)碳元素在大气中与A、B、C之间的流动是以___________形式进行的，在生态系统的各成分中，A为______，B为______。
(3)图中D→C过程是通过________作用实现的，C→D过程是通过________作用实现的，B→D过程是通过________作用实现的。
(4)生物群落中的一部分碳返回大气中，而另一部分则以________形式储存在地层中，碳在生物群落与无机环境之间主要以________的形式循环。
(5)碳循环的同时一定伴随着_______________。
探究二 物质循环与能量流动的关系
阅读课本103页，小组讨论回答下列问题：
1、物质循环与能量流动的形式相同吗？
提示：物质循环以无机物的形式进行，而能量流动则以有机物为载体
2. 物质循环和能量流动的特点各是什么？
提示：物质循环的特点是：往复循环，而能量流动则是单向传递、逐级递减
3. 物质循环和能量流动发生的范围分别是什么？
提示：物质循环发生在生物圈内，具有全球性，而能量流动发生在生态系统各营养级
4. 物质循环和能量流动之间有什么关系？
提示：同时进行、相互依存、不可分割
①能量的固定、储存、转移、释放离不开物质的合成和分解等过程，两者同时进行、相互依存、不可分割
②能量流动和物质循环都借助食物链和食物网进行
③物质是能量沿食物链(网)流动的载体
④能量是物质在生态系统中反复循环的动力
【经典回眸】根据下列的碳循环示意图，回答下列问题：
(1)从微观上看，过程③主要是在细胞内__________上进行的。
(2)碳从无机环境进入生物群落的主要途径①是__________，除此之外，某些特殊的生态系统中还可通过__________进入生物群落。碳主要以__________的形式从无机环境进入生物群落。
(3)参与过程④的生物新陈代谢类型是__________________；它们与同区域中的动植物共同构成了__________。
(4)从上图可知，减少温室效应的最关键措施有哪些？
(5)碳循环的进行伴随着能量流动，但由于生物体不能在代谢中利用__________，因而能量流动具有__________的特点。
【解析】本题考查碳循环、能量流动以及温室效应等知识。
(1)过程③通过动植物的细胞呼吸将碳返回大气中去，细胞呼吸主要是在线粒体中进行的。
(2)①通过绿色植物的光合作用将大气中的碳固定到植物体内，转化为有机物。在极少数特殊空间，如深海热泉口生态系统中，生产者主要是化能合成自养型生物，碳进入生物群落是通过化能合成作用。碳主要以CO2的形式从无机环境进入生物群落，除此之外，还可从土壤中以CO32－、HCO3－的形式吸收进入生物群落。
(3)过程④是通过分解者的分解作用将动物尸体以及植物的残枝落叶等分解为CO2等释放到无机环境中，这些分解者的同化类型是异养型，异化类型是需氧型、厌氧型或兼性厌氧性。
(4)从图中看出，导致大气中CO2增多的因素可能是①过程减弱或在一定程度上受阻，即绿色植物减少，也可能是⑤过程增强，即化石燃料的大量燃烧。因此减少温室效应从这两方面考虑。
(5)生态系统中的能量最终以热能形式散失，由于生物体在代谢过程中不能直接利用热能，因而能量流动的特点是逐级递减、单向流动。
答案 (1)线粒体
(2)光合作用 化能合成作用 CO2
(3)异养需氧型、异养厌氧型和异养兼性厌氧型 生物群落
(4)①保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率；
②控制化石燃料的燃烧，减少CO2的排放量，提高能源利用率；
③开发水能、太阳能等新能源。(第三条可以不答)
(5)热能 逐级递减、单向流动
【变式训练】2.在自然生态系统中，物质是能量的载体。下列叙述正确的是( )
A．能量可驱动物质循环
B．物质和能量可循环利用
C．能量只能在食物链中流动
D．能量和生物数量金字塔均可倒置
变式训练参考答案：
1答案：(1)［C］生产者
(2)二氧化碳 消费者 分解者
(3)光合 呼吸 分解
(4)化学燃料 二氧化碳
(5)能量流动
“思”—课堂小结
同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。
“练”—课堂自测
1.下列关于物质循环的叙述错误的是( )
A.生态系统的物质循环指的是构成生物体的各种化合物在生物群落和无机环境之间的循环过程
B.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的
C.碳循环具有全球性
D.大气中的二氧化碳能够随大气环流在全球范围内流动
2.大气中CO2过多与碳循环失衡有关。根据下图所做出的判断不正确的是( )
A.增加自养生物的种类和数量有利于降低大气中的CO2含量
B.大气中CO2的增加主要与异养生物②的数量增加有关
C.该生态系统中的自养生物与所有异养生物构成了生物群落
D.该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动的方向
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
4.如图为某生态系统的部分物质循环简图，其中M表示非生物的物质和能量。下列叙述正确的是 ( )
A.若M表示大气中的CO2，则碳元素在图中④过程中是以有机物形式传递的
B.从图中我们可以看出能量伴随着物质循环而循环
C.若M表示大气中的CO2，则碳元素可在生物群落中反复循环利用
D.若M表示无机环境中的能量，则①的能量值为②与③对应的能量值之和
5.若用甲代表生产者，乙代表消费者，丙代表分解者，丁代表大气中的CO2库。图中能正确表示甲、乙、丙、丁在碳循环中的关系的是( )
参考答案：
1.A 2. B 3 A 4 A 5 B
项目
能量流动
物质循环
形式
过程
范围
特点
联系
收获
内容
疑点
内容