3.3生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（第一課時）-【探究課堂】高二生物優(yōu)質(zhì)課件（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3節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(第一課時)教學目標目標010203構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的模式圖，培養(yǎng)運用科學思維分析問題、解決問題的能力。(科學思維)通過比較物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關系，建立普遍聯(lián)系的觀點及生命系統(tǒng)的物質(zhì)和能量觀。(生命觀念)關注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應，關注生物富集(社會責任)情景視頻一

胡楊能抗干旱、御風沙、耐鹽堿，可頑強地在荒漠中生存繁衍。然而，受水資源短缺的影響，一些遠離水源的胡楊也難逃死亡的厄運。這些死亡的胡楊雖歷經(jīng)烈日和荒漠的摧殘，卻依然傲立于大漠，其枝干往往呈現(xiàn)出千姿百態(tài)的奇特造型。沙漠守護神（視頻）合作探究一：胡楊死亡后，為什么很長時間都沒有腐爛？荒漠中缺乏水分，分解者數(shù)量很少，因此死亡后的胡楊無法被快速分解。合作探究二：有研究表明，長有胡楊的荒漠土壤一般比草原的貧瘠，這是為什么？情景視頻一

胡楊能抗干旱、御風沙、耐鹽堿，可頑強地在荒漠中生存繁衍。然而，受水資源短缺的影響，一些遠離水源的胡楊也難逃死亡的厄運。這些死亡的胡楊雖歷經(jīng)烈日和荒漠的摧殘，卻依然傲立于大漠，其枝干往往呈現(xiàn)出千姿百態(tài)的奇特造型。沙漠守護神（視頻）

荒漠中生產(chǎn)者的種類與數(shù)量很少，能制造的有機物總量就少；消費者與分解者也少，物質(zhì)循環(huán)緩慢；土壤中可供分解者分解的動植物遺體等很少，且分解速度較慢，因此土壤中積累的營養(yǎng)物質(zhì)很少；而且，胡楊還會從土壤中吸收營養(yǎng)物質(zhì)，因此，長有胡楊的荒漠土壤比草原的更為貧瘠。合作探究三：呼一口氣，許多二氧化碳分子就離開你的身體，進入大氣中。這些二氧化碳分子離開你后，會開始怎樣的旅行？（一）碳循環(huán)合作探究三：呼一口氣，許多二氧化碳分子就離開你的身體，進入大氣中。這些二氧化碳分子離開你后，會開始怎樣的旅行？食物人體的細胞呼吸CO2植物的光合作用碳元素和氧元素在生物群落和非生物環(huán)境之間是不斷循環(huán)的。合作探究四：生物體和大氣中的碳的含量是怎樣維持相對穩(wěn)定的呢一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)合作探究五：請同學們自主閱讀教材P61-63，小組合作思考討論完成問題。

1.碳在非生物環(huán)境和生物體內(nèi)分別以什么形式存在？2.碳以什么形式通過什么途徑進入生物群落；碳以什么形式通過什么途徑在群落內(nèi)部傳遞？3.生物群落中的碳以什么形式返回無機環(huán)境？通過哪些途徑？4.請用關鍵詞、線段、箭頭、方框等構(gòu)建碳循環(huán)的模型。5.碳循環(huán)與溫室效應有什么關系？如何緩解溫室效應？6.你如何看待人類活動對碳循環(huán)的影響？7.物質(zhì)循環(huán)的概念、特點？物質(zhì)循環(huán)中的“物質(zhì)”指？人類可以怎樣改進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式？（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)分析碳循環(huán)的過程思考.討論

二氧化碳能溶于水，因此可在大氣和海洋、河流之間進行交換。此外，碳還可以長期固定或保存在非生命系統(tǒng)中，如固定于煤、石油或木材中。人類對煤和石油等能源的利用，向大氣中排放了大量的二氧化碳。問題1：碳在非生物環(huán)境和生物體內(nèi)分別以什么形式存在？

在非生物環(huán)境中：主要是CO2，少許碳酸鹽。在生物群落中：主要是含碳有機物。1.碳的存在形式：（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)光合作用呼吸作用溶解光合作用生產(chǎn)者(2)呼吸作用:將有機物分解為二氧化碳。(1)光合作用等:將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機物。問題2：碳是如何分別進出生產(chǎn)者、消費者、分解者各個環(huán)節(jié)(以什么形式、通過哪些生命活動、形成哪些產(chǎn)物等)？

大氣中的二氧化碳庫（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)問題2：碳是如何分別進出生產(chǎn)者、消費者、分解者各個環(huán)節(jié)(以什么形式、通過哪些生命活動、形成哪些產(chǎn)物等)？

大氣中的二氧化碳庫呼吸作用攝食消費者(2)呼吸作用等:將有機物分解為二氧化碳。(1)攝食等：將前一營養(yǎng)級的有機物轉(zhuǎn)化為自身的有機物。（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)問題2：碳是如何分別進出生產(chǎn)者、消費者、分解者各個環(huán)節(jié)(以什么形式、通過哪些生命活動、形成哪些產(chǎn)物等)？

大氣中的二氧化碳庫分解者(2)微生物的分解作用等：將有機物分解為二氧化碳。(1)食腐、腐生等:將現(xiàn)成有機物轉(zhuǎn)化為自身有機物。分解者微生物的分解作用（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)問題2：碳是如何分別進出生產(chǎn)者、消費者、分解者各個環(huán)節(jié)(以什么形式、通過哪些生命活動、形成哪些產(chǎn)物等)？

大氣中的二氧化碳庫

其他途徑：煤、石油等化石燃料的開采與使用，將有機物分解為二氧化碳等。煤、石油（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)問題2：碳是如何分別進出生產(chǎn)者、消費者、分解者各個環(huán)節(jié)(以什么形式、通過哪些生命活動、形成哪些產(chǎn)物等)？

（請用關鍵詞、線段、箭頭、方框等構(gòu)建碳循環(huán)的模型）大氣中CO2庫生產(chǎn)者分解者消費者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合作用攝食燃燒分解作用2.碳的循環(huán)形式：在生物群落和非生物環(huán)境之間：在生物群落內(nèi)部：碳主要以CO2形式循環(huán)。碳以含碳有機物形式沿食物鏈、食物網(wǎng)傳遞。（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)問題2：碳是如何分別進出生產(chǎn)者、消費者、分解者各個環(huán)節(jié)(以什么形式、通過哪些生命活動、形成哪些產(chǎn)物等)？

（請用關鍵詞、線段、箭頭、方框等構(gòu)建碳循環(huán)的模型）大氣中CO2庫生產(chǎn)者分解者消費者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合作用攝食燃燒分解作用3.碳進入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用4.碳返回非生物環(huán)境的途徑：（1）生產(chǎn)者、消費者的

。（2）分解者的

(實質(zhì)是呼吸作用)。（3）化石燃料的

。呼吸作用分解作用燃燒（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)問題2：碳是如何分別進出生產(chǎn)者、消費者、分解者各個環(huán)節(jié)(以什么形式、通過哪些生命活動、形成哪些產(chǎn)物等)？

（請用關鍵詞、線段、箭頭、方框等構(gòu)建碳循環(huán)的模型）大氣中CO2庫生產(chǎn)者分解者消費者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合作用攝食燃燒分解作用5.碳在生物群落中傳遞的主要途徑：6.實現(xiàn)碳循環(huán)的關鍵因素：食物鏈、食物網(wǎng)生產(chǎn)者和分解者7.與自然界碳循環(huán)關系最為密切的兩種細胞器：線粒體和葉綠體（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)問題2：碳是如何分別進出生產(chǎn)者、消費者、分解者各個環(huán)節(jié)(以什么形式、通過哪些生命活動、形成哪些產(chǎn)物等)？

（請用關鍵詞、線段、箭頭、方框等構(gòu)建碳循環(huán)的模型）大氣中CO2庫生產(chǎn)者分解者消費者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合作用攝食燃燒分解作用8.碳循環(huán)的特點：具有全球性9.碳循環(huán)具有全球性的原因：CO2能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)進行問題3：你如何看待人類活動對碳循環(huán)的影響？

（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)碳循環(huán)圖解中各成分的判定方法突破口：(2)除了C之外，有最多被指向箭頭的為分解者，即B為分解者。生產(chǎn)者大氣中的CO2庫消費者分解者（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(1)先看雙箭頭：雙箭頭代表生產(chǎn)者、大氣中的CO2庫。其他所有成分都指向C的為大氣中的CO2庫。實戰(zhàn)訓練

1.如圖是生物圈中碳循環(huán)示意圖，下列相關分析錯誤的是（）

A.生物圈通過碳循環(huán)實現(xiàn)碳元素的自給自足B.A是消費者，C是生產(chǎn)者，碳在各成分間以CO2的形式傳遞C.對E過度開發(fā)利用會打破生物圈中碳循環(huán)的平衡D.碳循環(huán)過程需要能量驅(qū)動，同時又是能量的載體大氣中的CO2庫生產(chǎn)者分解者消費者化石燃料的燃燒消極影響：人類活動對煤和石油等資源的利用，會向大氣中排放大量的二氧化碳，打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡，加劇溫室效應，引起全球性的氣候變化；積極影響：但人類又大力開展植樹造林、開發(fā)新能源、發(fā)展節(jié)能產(chǎn)業(yè)等，有利于降低大氣中的二氧化碳濃度，維持生物圈的碳平衡。分析碳循環(huán)的過程思考.討論問題3：你如何看待人類活動對碳循環(huán)的影響？（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)問題4：碳循環(huán)失調(diào)有什么影響呢？與溫室效應有關嗎？

溫室效應（視頻）（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)問題5：造成溫室效應的原因是什么呢？有何危害？我們該怎么做？(2)森林、草原等植被遭到大面積破壞。(1)化石燃料的開采和使用大大增加了二氧化碳的排放。1.溫室效應的原因：（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（2）極地和高山冰川加速融化（3）海平面上升（1）氣溫升高（4）對人類和其他生物的生存構(gòu)成威脅（1）減少二氧化碳排放：開發(fā)新能源，減少化石燃料燃燒。（2）增加二氧化碳的吸收和固定量：大力植樹種草，提高森林覆蓋率。（3）提高秸稈還田率，提高土壤儲碳量。2.溫室效應的危害：3.應對溫室效應的措施：將何去何從？我們還能活多久？一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)3.應對溫室效應的措施：《與社會的聯(lián)系》

我國一方面采取積極措施減少二氧化碳的排放，另一方面大力植樹種草，提高森林覆蓋率。毛烏素沙地塞罕壩林場（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.物質(zhì)循環(huán)的概念：2.物質(zhì)循環(huán)的特點：

組成生物體的碳、氫、氮、磷、硫等元素，都在不斷進行著從非生物環(huán)境到生物群落，又從生物群落到非生物環(huán)境的循環(huán)過程，這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。具有全球性、循環(huán)性。這里的物質(zhì)是指？C、H、O、N、P、S等基本元素問題6：通過以上學習，請大家總結(jié)出物質(zhì)循環(huán)的概念、特點？物質(zhì)循環(huán)中的“物質(zhì)”指？人類可以怎樣改進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式？——種養(yǎng)結(jié)合模式（1）動物的取食、消化能促進物質(zhì)循環(huán)；（3）動物呼出的CO2還可為水稻的光合作用補充原料（2）動物糞便被分解者分解后可供植物吸收利用，（一）碳循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)3.在農(nóng)業(yè)方面的應用：

（組成生物體的蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)和核酸等都是以碳鏈為基本骨架形成的）A.碳的存在形式非生物環(huán)境：CO2（主要）和碳酸鹽生物群落：含碳有機物B.碳在生物群落和非生物群落之間循環(huán)的形式：CO2C.碳在生物群落內(nèi)的傳遞形式：含碳有機物D.碳進入生物群落的途徑：光合作用（主要）和化能合成作用E.碳在生物群落中傳遞的主要途徑：食物鏈、食物網(wǎng)F.碳返回非生物環(huán)境的途徑：①生產(chǎn)者和消費者的呼吸作用；②分解者的分解作用；③化石燃料的燃燒；課堂小結(jié)G.與自然界碳循環(huán)關系最為密切的兩種細胞器：線粒體和葉綠體H.碳循環(huán)特點：全球性J.碳循環(huán)具全球性的原因：CO2能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)進行K.海洋對調(diào)節(jié)大氣中的碳含量起著非常重要的作用L.碳循環(huán)失調(diào)的后果：溫室效應（1）溫室氣體：二氧化碳等（2）主要原因：①化石燃料的開采和使用大大增加了CO2的排放②森林、草原等植被遭到大面積破壞（3）緩解措施：①減少二氧化碳排放：開發(fā)新能源，減少化石燃料燃燒；②增加CO2的吸收和固定量：大力植樹種草，提高森林覆蓋率；③提高秸稈還田率，提高土壤儲碳量課堂小結(jié)實戰(zhàn)訓練

2.下面是碳循環(huán)簡圖，據(jù)圖分析正確的是(

)A.人類減少對③的依賴是當前緩解溫室效應的重要措施B.②過程增強后①過程隨之增強，故不能通過增強②減少大氣中的CO2的量C.生物群落內(nèi)部碳循環(huán)的物質(zhì)形式主要是CO2D.參與②過程的生物包括生產(chǎn)者、消費者和分解者實戰(zhàn)訓練

3.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)包括碳循環(huán)和氮循環(huán)等過程。下列有關碳循環(huán)的敘述，錯誤的是（）A.消費者沒有參與碳循環(huán)的過程B.生產(chǎn)者的光合作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)D.碳在無機環(huán)境與生物群落之間主要以CO2形式循環(huán)實戰(zhàn)訓練

4.下列關于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的敘述，錯誤的是（）A.碳元素主要通過植物的光合作用進入到生物群落中B.物質(zhì)循環(huán)和能量流動是同時進行的，彼此相互依存C.化石燃料的大量燃燒打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡D.物質(zhì)循環(huán)是在生產(chǎn)者、消費者、分解者之間進行的實戰(zhàn)訓練

5.“碳中和”是指在一定時間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的CO2排放量和通過一定途徑吸收的CO2總量相等，實現(xiàn)CO2的“零排放”。下列說法正確的是（）A．碳在生物群落和非生物環(huán)境之間主要以有機物的形式循環(huán)B．處于平衡的生態(tài)系統(tǒng)可以通過生產(chǎn)者、消費者和分解者的作用維持碳的收支平衡C．實現(xiàn)碳中和