3.3生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（第2課時）高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第3節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)第3章

生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性1.分析生物富集的過程，說明生物富集的危害，認(rèn)同應(yīng)采取措施減少危害。（重點(diǎn)）2.嘗試探究土壤微生物的分解作用。（難點(diǎn)）學(xué)習(xí)目標(biāo)（第2課時）

生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或

的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度

環(huán)境濃度的現(xiàn)象。四、生物富集1.概念：超過難以降解2.常見的生物富集物質(zhì)：如DDT、六六六等重金屬：人工合成的有機(jī)化合物：如鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)等3.發(fā)生生物富集的物質(zhì)的特點(diǎn)：在環(huán)境和生物體中存在形式是比較穩(wěn)定的；富集物質(zhì)必須是生物體能夠吸收的且不易排出的；富集物質(zhì)在生物代謝過程中是不易被分解的。一些放射性物質(zhì)4.生物富集的主要途徑：食物鏈、食物網(wǎng)5.實(shí)例——鉛的富集過程鉛在生物體內(nèi)的濃度沿食物鏈不斷升高煤燃燒、有色金屬冶煉鉛被排放進(jìn)入大氣沉降在土壤和植被表面隨降雨進(jìn)入土壤進(jìn)入水體植物根吸收、葉片攝入鉛水生植物、浮游動物直接吸收鉛，動物飲用含鉛的水，直接攝入鉛鉛進(jìn)入體內(nèi)形成多種比較穩(wěn)定的鉛的化合物，分布于生物體的多種組織細(xì)胞中，導(dǎo)致鉛不易被排出，積蓄在體內(nèi)含鉛生物被更高營養(yǎng)級動物食用，沿食物鏈聚集最終積累在食物鏈的頂端四、生物富集思考：在農(nóng)田中大量使用的DDT殺蟲劑，為什么會在南極的企鵝體內(nèi)檢測到？四、生物富集6.生物富集現(xiàn)象的特點(diǎn)①具有全球性：四、生物富集生物富集的有害物質(zhì)可以通過大氣、水和生物遷移等途徑擴(kuò)散到世界各地。②有害物質(zhì)在生物體內(nèi)的濃度會沿食物鏈

。如上圖測定結(jié)果顯示DDT濃度沿食物鏈放大了一千萬倍魚鷹（2.5×10-5）大魚（2×10-6）小魚（5×10-7）植物（4×10-8）水（3×10-12）<<2ppm5ppm200ppm1600ppm浮游生物魚水鳥水不斷升高7.生物富集的危害：在生物體內(nèi)形成積累性中毒進(jìn)入人體的甲基汞在體內(nèi)代謝緩慢，且不易排出，嚴(yán)重時會引起中毒。通過血腦屏障進(jìn)入大腦的汞會侵害腦神經(jīng)，導(dǎo)致腦萎縮。1952年，日本5萬多只貓集體跳海自盡2017年9月24日《水俁公約》第一屆締約國會議開幕日本患者呼吁加強(qiáng)管控8.減少生物富集的的措施：合理利用資源，減少排放；實(shí)施垃圾分類；種植能富集有害重金屬元素的植物。四、生物富集1.《探究土壤微生物在落葉分解中的作用》該實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量、無關(guān)變量是什么？在實(shí)驗(yàn)中是如何控制自變量的？實(shí)驗(yàn)結(jié)果是怎樣的？2.《探究土壤微生物對淀粉的分解作用》該實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量是什么？實(shí)驗(yàn)中選用什么試劑檢測因變量的變化？該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計思路是什么？請同學(xué)們自主閱讀教材P65-66，小組合作思考討論完成問題：

探究土壤微生物的分解作用探究·實(shí)踐秋天剛收獲的花生第二年春天從土中刨出的花生探究?實(shí)踐五、探究土壤微生物的分解作用（1）土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細(xì)菌、真菌等微生物，它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成分為

。（2）分解者的作用是將環(huán)境中的

分解為

，其分解速度與環(huán)境中的

、

等環(huán)境因素有關(guān)。分解者有機(jī)物無機(jī)物溫度濕度實(shí)驗(yàn)原理探究?實(shí)踐案例1：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？提出問題落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？實(shí)驗(yàn)假設(shè)落葉在土壤微生物的作用下可以腐爛實(shí)驗(yàn)設(shè)計自變量實(shí)驗(yàn)組對照組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論分析五、探究土壤微生物的分解作用土壤中是否含微生物對土壤高溫處理（滅菌）對土壤不做任何處理（自然狀態(tài)）相同時間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組落葉不腐爛，對照組腐爛土壤微生物對落葉有分解作用土壤進(jìn)行處理，排除土壤微生物的作用，同時要盡可能避免土壤理化性質(zhì)的改變。不能加熱烘干，會導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)發(fā)生改變，可將土壤用塑料袋包好，放在60℃恒溫箱中1小時滅菌探究?實(shí)踐案例1：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？土壤進(jìn)行處理，排除土壤微生物的作用土壤不進(jìn)行處理，自然狀態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：注意：實(shí)驗(yàn)組的土壤要進(jìn)行處理，以盡可能排除土壤微生物的作用，同時要盡可能避免土壤理化性質(zhì)的改變（例如，將土壤用塑料袋包好，放在60℃恒溫箱中處理一小時。落葉未腐爛落葉腐爛五、探究土壤微生物的分解作用分解探究?實(shí)踐案例2：探究土壤微生物對淀粉的分解作用1.實(shí)驗(yàn)原理：淀粉碘液變藍(lán)淀粉葡萄糖產(chǎn)生磚紅色沉淀斐林試劑加熱2.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）配制土壤浸出液五、探究土壤微生物的分解作用2.實(shí)驗(yàn)步驟：（2）另取兩只燒杯，編號A、B五、探究土壤微生物的分解作用淀粉糊加入土壤浸出液加入碘液AB加入蒸餾水A1A2B1B2加入碘液加入斐林試劑加入斐林試劑不變藍(lán)出現(xiàn)磚紅色沉淀變藍(lán)不出現(xiàn)磚紅色沉淀室溫（20℃）環(huán)境放置7d后探究?實(shí)踐案例2：探究土壤微生物對淀粉的分解作用五、探究土壤微生物的分解作用提出問題實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計自變量實(shí)驗(yàn)組對照組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加入碘液A1B1加入斐林試劑A2B2結(jié)論分析土壤微生物能分解淀粉嗎？土壤微生物能分解淀粉是否含有分解淀粉的土壤微生物A杯中加入適量淀粉糊+30mL土壤浸出液B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸餾水不變藍(lán)變藍(lán)產(chǎn)生磚紅色沉淀不產(chǎn)生磚紅色沉淀土壤浸出液中的微生物能分解淀粉動力課堂小結(jié)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞載體決定過程特點(diǎn)生物富集組成成分營養(yǎng)結(jié)構(gòu)渠道參與(1)可采用加熱烘干的方法除去實(shí)驗(yàn)組中的土壤微生物()(2)應(yīng)將實(shí)驗(yàn)組和對照組的土壤放在隔絕空氣的條件下()(3)對照組中落葉的分解速度明顯高于實(shí)驗(yàn)組()(4)實(shí)驗(yàn)組和對照組可以分別選擇不同種類的落葉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)()1.判斷正誤當(dāng)堂訓(xùn)練××√×2.某生物興趣小組以帶有落葉的表層土壤(深5cm左右)為實(shí)驗(yàn)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A.該實(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量，作為實(shí)驗(yàn)材料的落葉也應(yīng)進(jìn)行滅菌處理C.若該實(shí)驗(yàn)的自變量為土壤是否進(jìn)行滅菌處理，實(shí)驗(yàn)中對照組是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當(dāng)堂訓(xùn)練C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3.一位同學(xué)要探究土壤微生物能否分解農(nóng)藥，并盡快得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，用“敵草隆”(一種除草劑)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：取等量沙土分裝于相同的兩個容器中，a組高壓滅菌，b組不滅菌。下列有關(guān)敘述正確的是A.向a、b中噴入等量的“敵草隆”，再置于同一恒溫箱中培養(yǎng)相同時間B.檢測“敵草隆”的消失情況，預(yù)計a的“敵草隆”全部消失，b的基本不變C.只用沙土實(shí)驗(yàn)效果比用幾種典型土壤混合后的好D.再增加c組作為對照，不噴入“敵草隆”，其他處理與a、b組相同當(dāng)堂訓(xùn)練A1.能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在生物群落與非生物環(huán)境之間。（）（2）能量流動和物質(zhì)循環(huán)是兩個相對獨(dú)立的過程。（）2.在生態(tài)系統(tǒng)中，使二氧化碳進(jìn)入生物群落的生物主要是（）A.細(xì)菌B.真菌C.動物D.綠色植物一、概念檢測D3.竹子中纖維素含量很高。大熊貓每天要吃大量竹子，但一般只能利用其中一小部分纖維素。研究表明，大熊貓的基因組缺少編碼纖維素酶的基因，但是腸道中有多種纖維素分解菌。（1）大熊貓與它腸道內(nèi)某種纖維素分解菌的種間關(guān)系為（）A.捕食B.寄生C.互利共生D.原始合作（2）下列敘述不合理的是（）A.大熊貓是初級消費(fèi)者，屬于第二營養(yǎng)級B.大熊貓未消化的纖維素會被分解者利用C.纖維素分解菌促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)D.能量流動方向是竹子→大熊貓→纖維素分解菌一、概念檢測CD1.生物圈是不是一個在物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)?為什么?二、拓展應(yīng)用是。生物圈是指地球上所有生物與其非生物環(huán)境的總和，它們通過物質(zhì)循環(huán)構(gòu)成一個物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)。2.同碳元素一樣，氮在生物群落和非生物環(huán)境之間也是不斷循環(huán)的。為什么還要

往農(nóng)田中不斷地施加氮肥呢?農(nóng)田是人工生態(tài)系統(tǒng)，是以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，使能量更多地流向人類，滿足人類需要為目的的。農(nóng)田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產(chǎn)，加之農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地自農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出，其中的氮元素并不能都?xì)w還土壤，所以需要施加氮肥。這與物質(zhì)循環(huán)并不矛盾。3.下表為生活在某庫區(qū)水域中層的幾種魚體內(nèi)重金屬的含量(單位：ng.g-1)。請據(jù)表推測這幾種魚中，草食性的魚是______，雜食性的魚是_______，肉食性的魚是_______為什么?二、拓展應(yīng)用魚的種類ABCDEHg17.861.970.4117.0112.0Pb27.334.9