生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)第2課時課件 【知識精講精研+能力拓展提升】 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第3章

生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第2課時

探究土壤微生物的分解作用第3節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)——碳循環(huán)大氣中的CO2庫燃燒光合作用或化能合成作用呼吸作用生產(chǎn)者消費者攝食微生物的分解作用呼吸作用動植物的遺體和動物排遺物泥炭、煤、石油化石燃料分解者CO2CO2CO2CO2CO2含碳有機物增加至溫室效應(yīng)探究土壤微生物的分解作用背景資料

土壤中有數(shù)量繁多的微生物：細菌、絲狀真菌、放線菌，起重要的分解作用。細菌絲狀真菌放線菌探究實踐各地氣候與環(huán)境等因素不同，落葉在土壤中被分解的時間不同。提出問題①落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？②土壤微生物對淀粉具有分解作用嗎？設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果，得出結(jié)論表達和交流探究土壤微生物的分解作用探究實踐（1）土壤中存在著種類、數(shù)目繁多的細菌、真菌等微生物，它們在生態(tài)系統(tǒng)中主要充當(dāng)分解者。1、實驗原理（2）分解者的分解速度與環(huán)境中的溫度、水分等因素有關(guān)。（3）土壤微生物能分泌淀粉酶將淀粉分解成還原糖，淀粉遇碘變藍。還原糖遇斐林試劑，在水浴加熱條件下，產(chǎn)生磚紅色沉淀。（4）對照實驗的設(shè)置?？刂谱兞浚簩φ战M和實驗組除自變量外，各條件保持一致。無關(guān)變量探究土壤微生物的分解作用探究實踐1、作出假設(shè)落葉是被土壤微生物分解了，不是土壤的物理、化學(xué)因素的作用。一、案例1：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？2、選材帶有落葉的土壤土壤微生物通過分泌胞外酶，將底物分解為簡單的分子，然后通過細胞膜吸收營養(yǎng)物質(zhì)。帶有落葉的土壤中含有土壤微生物較多，好氧微生物主要生活于土壤表層。自變量因變量無關(guān)變量對照組：不做處理的土壤（自然狀態(tài)）實驗組：滅菌處理的土壤（排除微生物作用）落葉是否腐爛（比較腐爛程度）落葉的量、土壤的量等（保證適宜且相同）3、設(shè)計對照實驗一、案例1：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？4、實驗步驟①在農(nóng)田或林地（肥沃）的土壤中取土壤若干，平均分成兩組：A組土壤不做處理B組土壤處理以排除微生物的作用滅菌且盡可能避免土壤理化性質(zhì)的改變（用塑料袋包好，放在60℃恒溫箱1h滅菌）對照組實驗組一、案例1：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？4、實驗步驟②取同種樹葉若干，平均分成兩份，并編號A份和B份。③A份埋入A組土壤，B份埋入B組土壤。AB一、案例1：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？4、實驗步驟④在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)。⑤過若干時間將網(wǎng)袋取出，觀察并記錄指標(biāo)：AB因變量-落葉的腐爛程度一、案例1：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？A組（對照組、土壤不滅菌）的葉片比B組（實驗組、土壤滅菌）的葉片腐爛程度嚴(yán)重。落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的。檢測因變量（腐爛程度）的另一種方法：比較實驗前后葉片干重的變化量5、分析結(jié)果，得出結(jié)論結(jié)果：結(jié)論：6、表達和交流一、案例1：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？1、作出假設(shè)土壤中的微生物能分解葉片中的淀粉2、設(shè)計對照實驗二、案例2：探究土壤微生物對淀粉的分解作用自變量因變量無關(guān)變量對照組：蒸餾水(空白對照)實驗組：土壤浸出液(含土壤微生物)淀粉是否被水解(用碘液或斐林試劑檢測)蒸餾水和土壤浸出液的量，兩組所處的溫度等(適宜且相等)取出紗布燒杯土壤水水玻璃棒將取自農(nóng)田、林地或花盆等處的土壤放入里面墊有厚紗布的燒杯中，加水?dāng)嚢?，然后將紗布連同土壤一起取出。將留在燒杯中的土壤浸出液靜置一段時間備用。①制備土壤浸出液3、實驗步驟二、案例2：探究土壤微生物對淀粉的分解作用淀粉糊加入30mL土壤浸出液AB加入30mL蒸餾水②另取兩燒杯，編號A、B，放入等量淀粉糊。3、實驗步驟二、案例2：探究土壤微生物對淀粉的分解作用淀粉糊加入30mL土壤浸出液加入碘液AB加入30mL蒸餾水A1A2B1B2加入碘液加入斐林試劑加入斐林試劑室溫（20℃）放置7d后③在室溫（20℃左右）放置7d，分別取A、B燒杯中溶液20mL，各放入兩支試管中，分別編號A1、A2、B1、B2。3、實驗步驟④A1、B1中加碘液,A2、B2中加斐林試劑。二、案例2：探究土壤微生物對淀粉的分解作用淀粉糊加入30mL土壤浸出液加入碘液AB加入30mL蒸餾水A1A2B1B2加入碘液加入斐林試劑加入斐林試劑實驗結(jié)果不變藍出現(xiàn)磚紅色沉淀變藍不出現(xiàn)磚紅色沉淀室溫（20℃）放置7d后3、實驗步驟二、案例2：探究土壤微生物對淀粉的分解作用⑤觀察4支試管中溶液顏色的變化，記錄實驗結(jié)果。提出問題土壤微生物能分解淀粉嗎？實驗假設(shè)土壤微生物能分解淀粉。實驗設(shè)計實驗組對照組自變量實驗現(xiàn)象加入碘液A1B1加入斐林試劑A2B2結(jié)論分析是否加入土壤浸出液（是否含有分解淀粉的微生物）A燒杯中加入適量淀粉糊

+30mL土壤浸出液B燒杯中加入等量淀粉糊

+30mL蒸餾水5、實驗結(jié)果分析不變藍變藍出現(xiàn)磚紅色沉淀不出現(xiàn)磚紅色沉淀土壤浸出液中的微生物能分解淀粉二、案例2：探究土壤微生物對淀粉的分解作用課堂練習(xí)1、某同學(xué)設(shè)計了探究土壤微生物分解作用的實驗，對照組的土壤應(yīng)設(shè)計(

)A.不做處理，自然狀態(tài)B.作高溫滅菌處理C.排除微生物的作用D.盡可能避免理化性質(zhì)的改變A2、探究土壤微生物對淀粉的分解作用的實驗中，自變量是()A.有無淀粉B.有無土壤微生物C.溶液顏色的變化D.有無還原糖B課堂練習(xí)3、下列關(guān)于“探究土壤微生物對淀粉的分解作用”的課題，設(shè)計不合理的是（

）A.用等量土壤浸出液和蒸餾水處理等量淀粉糊B.實驗應(yīng)分別對土壤浸出液和蒸餾水進行高溫消毒后再處理淀粉糊C.應(yīng)在20℃左右下處理7天后，再進行相關(guān)檢測D.用碘液檢測淀粉，用斐林試劑檢測還原糖B解析根據(jù)題干可知，該實驗的自變量是土壤微生物的有無，因此對照組用蒸餾水處理淀粉糊，而實驗組用土壤浸出液處理淀粉糊，A正確；對土壤浸出液和蒸餾水進行高溫消毒后，土壤浸出液中的微生物被殺死，無法達到實驗?zāi)康模珺錯誤；土壤微生物分解淀粉需要時間，實驗中應(yīng)將實驗組和對照組在20℃左右下處理7天后，再進行相關(guān)檢測，C正確；土壤微生物可將淀粉分解成還原糖，實驗可用碘液檢測淀粉，用斐林試劑檢測還原糖，D正確。4、某生物興趣小組以帶有落葉的表層土壤（深5cm左右）為實驗材料，研究土壤微生物在適宜溫度下的分解作用，對土壤處理情況如表所示。下列有關(guān)敘述不正確的是（

）組別1組2組3組4組土壤處理滅菌不滅菌滅菌不滅菌濕潤濕潤較干燥較干燥A.該實驗?zāi)芴骄坎煌寥罎穸葪l件下，土壤微生物對落葉的分解作用B.為了控制實驗中的無關(guān)變量，作為實驗材料的落葉也應(yīng)進行滅菌處理C.若該實驗的自變量為土壤是否進行滅菌處理，實驗中的對照組是1組和3組D.預(yù)期結(jié)論是1、3組的落葉不被分解，2、4組中的落葉被不同程度地分解C若該實驗的自變量為土壤是否進行滅菌處理，則1、2組對照可探究濕潤土壤中微生物對落葉的分解作用，3、4組對照可探究較干燥土壤中微生物對落葉的分解作用，其中2組和4組均為未經(jīng)處理的空白對照，屬于對照組，1組和3組為實驗組，C項錯誤；1、3組的土壤經(jīng)滅菌后，其中的微生物會被殺死，而土壤中的微生物主要充當(dāng)分解者，因此預(yù)測這兩組的落葉不被分解，而2、4組的土壤中含有微生物，但是土壤濕度不同，所以落葉被分解的程度不同，D項正確。課堂練習(xí)5、如圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，圖中甲、乙、丙代表生態(tài)系統(tǒng)組成成分，數(shù)字表示碳的流動過程。下列敘述正確的是()A.圖中生產(chǎn)者、甲、乙、丙構(gòu)成了兩條食物鏈B.大力增強過程①可一定程度緩解溫室效應(yīng)C.經(jīng)過程③的碳全部儲存于乙體內(nèi)的有機物中D.農(nóng)業(yè)上的中耕松土可以加強過程⑦B課堂練習(xí)6、關(guān)于下圖中生態(tài)農(nóng)業(yè)的敘述，正確的是()A.該生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者和分解者B.由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統(tǒng)總能量利用效率降低C.對作物增施農(nóng)家肥能提高產(chǎn)量，是因為其促進了該生