科学家访谈　探索生物大分子的奥秘优秀教学设计

富顺永年中学王开权

【学习目标】

1.

以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。

2.

尝试探究土壤微生物的分解作用。

3.

说明能量流动和物质循环的关系。

4.

关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。

【学习重难点】：

学习重点

：分析生态系统的物质循环。

学习难点

：说明能量流动和物质循环的关系。

【自主学习】

知识点

一.

碳循环

1.物质循环

的概念

2碳循环

观察与思考

1.物质循环的范围

2.物质循环的“物质”

指什么？

3.物质循环的特点

4.观察图5–11思考

⑴碳在自然界中的主要存在形式

⑵碳是如何分别进出生产者、消费者、消费者各个环节的（以什么形式、通过那种生命活动、形成那些产物等）？

5.温室效应的成因，引导学生发表自己的观点

归纳与结论

1.在生态系统中，组成生物体的

等化学元素，不断的进行从无机环境到

，又从

__________回到无机环境的循环过程，叫生态系统的物质循环。

2. 物质循环的特点是一方面具有

，另一方面可以被生物群落

利用。

3.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以

的形式循环的。

4.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

或

传递。

5.

温室效应形成的主要原因是大量化石燃料的

燃烧，打破了生物圈中

的平衡，使大气中

含量迅速增加造成的。

探究性实验的一般步骤（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

二.

实验：探

仔细阅读思考探究性究土壤微生

实验与验证性实验的物的分解作

区别

用

三.

能量流动

阅读课文找出

和物质循环

二者不同点及

的关系

联系

不同点：物质循环的特点是

，

能量循环的特点是

。

联系：

物质作为能量的

，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为

，使物质不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。

【合作探究】

1.生态系统物质循环的概念及特点

（1）概念的理解

1生态系统的物质循环的范围是________________________________________________ ○2参与物质循环的物质主要是指________________________________________________ ○3○物质循环的具体形式是指___________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________

4生态系统的物质循环离不开________的驱动。

○（2）特点

1全球性：物质循环的范围是_____，因此把生态系统物质循环又叫生物地球化学循环。

○2反复利用，循环流动：物质循环可以在______与______之间反复利用、循环流动3.生态系○统物质循环和能量流动之间的关系

项目

能量流动

形式

特点

范围

联系

物质循环

4．土壤微生物的分解作用的探究过程

（1）实验假设

案例

一

案例

二

（2）对照组与实验组设计

案例

一

案例

二

（3）实验现象与结论分析

案例1

案例2

【课堂检测】

●基础题

1.切断下列哪一过程，生态系统中的碳循环将会停止( ) A．化石燃料的燃烧 B.微生物的分解作用 C．动物的细胞呼吸 D.绿色植物的光合作用

2.（2003年高考江苏卷）火灾常给森林带来较大危害，但是在某些国时对寒带地区森林中的残枝落叶等进行有限度地人工火烧，以对森林进行资源管理，这种人工火烧的主要

目的是（

）

A.消灭森林病虫害

B.刺激树林种子萌发

C.加速生态系统的分解过程

D.提高森林的蓄水能力

3．图示生态系统中a, b, c三类微生物参与碳循环和氮循环的部分过程，下列说法错误的是（ ）

A．a, c过程可增加土壤肥力

B．硝化细菌可参与c过程

C．参与b过程的生物属于异养厌氧型生物

D. b过程导致土壤肥力下降而对氮循环不利

4.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

5.在适宜的温度光照条件下，在同时盛有水生动物和植物的养鱼缸中，当处于下列哪一种情况时，整个鱼缸的物质代谢恰好处于相对平衡

（

）

A．动物的呼吸作用等于植物的光合作用强度

B．动物呼吸作用吸收的氧气等于植物的光合作用释放的氧气

C．动物、植物和微生物的CO2输出量等于植物光合作用CO2的吸收量

D．动物CO2的输出量等于植物CO2的输出量

6．在碳循环过程中，使无机环境和生物群落相联系的生理作用是

(

) ①光合作用

②蒸腾作用

③呼吸作用

④化能合成作用

A．①②③

B．①③④

C．①②④

D．①②③④

7．右图某生态系统部分物质循环的简图，其中F表示非生物的物质和能量。下列各项正

确的是（

）

A．若F为大气中的CO2，则碳元素在图中

①②③④过程中均以CO2形式传递

B．若F为大气中N2，则②过程不存在，

①过程中表示固氮蓝藻的固氮作用

C．若F为大气中的SO2，则图解可表示硫循环，造成酸雨的主要原因是③过程的加剧

A A1 现象

结论

D．若F为无机环境中的NH3，则②过程一般不存在，①过程可表示硝化细菌的化能合

成作用

8. 下列说法不正确的是(

) A．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的

B．生态系统的物质循环是物质在整个生物圈的循环

C．组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素都能在生态系统中循环

D．

物质循环和能量流动没有任何联系

9.生态系统的物质循环，其物质是指.（

）

A.细胞中的蛋白质和核酸

B. 组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素

C.组成生物体的各种元素

D.组成细胞的各种化合物

10．下列哪一项不是维持大气中CO2含量平衡的因素 （

）

A．火山爆发、岩石风化B．食物链的传递C．有机物的分解D．含碳物质的燃烧

●拓展题

11．据图判断，下列叙述不符合生态学原理的是

排泄物、杂屑（肥料）

太阳辐射

秸秆

粪屑

杂屑

作物

家畜

食用菌

蚯蚓

籽实

（饲料）

产品输出

产品输出

产品输出

A.物质经过多级利用，实现了良性循环

B.每一级生产环节都获得产品，提高了经济效益

C.由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低

D.由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染

12．下图是生态系统种碳元素循环模式图。图中的箭头表示这种元素的循环利用，但图中缺少了一个重要生理过程，据图回答下列问题：

CO2

①

②

③

O2

A

B

C

④

⑤

动植物遗体和排泄物

D

煤和石油

（1）A、B、C、D各是什么生物？

A

B

C

D

（2）写出①～⑤所示过程的名称

①

②

③

④

⑤

（3）图中缺少的生理过程是

。用箭头在图上表示。

（4）参与过程④的生物种类有

。这些生物的新陈代谢类型：同化作用方式属于

，异化作用方式属于

。

（5）由此可见，生态系统物质循环具有以下特点:

①

。

②

。

13. 给你下列材料用具，请你设计一个实验，探究土壤微生物是否对淀粉有分解作用。

材料用具：土壤，纱布，烧杯，试管，酒精灯，淀粉糊，斐林试剂，蒸馏水，清水。

（一）补充实验步骤：

（1）制备含微生物的土壤浸出液；

（2）

…

（二）预测可能的实验现象及结论：