高考生物二輪復(fù)習(xí)要點(diǎn)突破系列生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)第1頁/共46頁課標(biāo)領(lǐng)航學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.舉例說明生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的過程及其特點(diǎn)2．理解生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)3．理解生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系能力目標(biāo)：1.學(xué)會分析生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)的過程及其特點(diǎn)2．能進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系分析和應(yīng)用3．聯(lián)系實(shí)際分析溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因及造成的危害，探討避免溫室效應(yīng)的措施第2頁/共46頁情感目標(biāo)：1.通過探究活動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)開拓創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的意識2．通過了解土壤微生物的分解作用，形成對自然和社會的責(zé)任感，樹立人與自然和諧發(fā)展的觀念，形成科學(xué)的價(jià)值觀第3頁/共46頁情景導(dǎo)引秋天，勤勞的環(huán)衛(wèi)工人清掃街道上,的落葉后運(yùn)往垃圾場，落葉中的各種,營養(yǎng)被“運(yùn)走了”，使得土壤中的含量,有所減少，說明人類的活動可以影響物質(zhì)循環(huán)和不同庫中物質(zhì)的含量。你認(rèn)為這種分析有道理嗎？第4頁/共46頁核心要點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)新知能過關(guān)演練（二）基礎(chǔ)自主梳理第5頁/共46頁一、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)1．概念：又稱為_______________，是指在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的C、H、O、N、P、Ca等元素，不斷進(jìn)行著從________到__________，再回到__________的循環(huán)。2．與能量流動的關(guān)系物質(zhì)循環(huán)的_____來自能量，而物質(zhì)又是能量的_____，保證能量從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式，物質(zhì)循環(huán)與能量流動相伴隨。生物地球化學(xué)循環(huán)無機(jī)環(huán)境生物群落無機(jī)環(huán)境動力載體第6頁/共46頁思考感悟1．既然物質(zhì)是循環(huán)的，為什么人們還不斷向農(nóng)田中施加氮肥？【提示】

物質(zhì)在生物圈范圍內(nèi)是循環(huán)的。農(nóng)田中不斷有糧食產(chǎn)出，所以要不斷施加氮肥。第7頁/共46頁大氣環(huán)流蒸發(fā)生命活動營養(yǎng)物質(zhì)第8頁/共46頁第9頁/共46頁第10頁/共46頁4．人類活動影響——水體富營養(yǎng)化(1)原因：水體中______含量過多。(2)結(jié)果：______等過度繁殖導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)被破壞。

思考感悟2．碳在生物群落中以什么形式傳遞？【提示】

碳水化合物。N、P藻類第11頁/共46頁二、物質(zhì)循環(huán)與能量流動的區(qū)別與聯(lián)系1．區(qū)別：物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)不同于能量流動，物質(zhì)可以被生物群落_________，而能量流動是_____的、逐級遞減的，是_______的。2．聯(lián)系：生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是進(jìn)行能量流動和物質(zhì)循環(huán)，二者同時(shí)進(jìn)行，彼此相互依存，不可分割。使生態(tài)系統(tǒng)的各組成成分緊密地聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。物質(zhì)循環(huán)的動力來自能量，而物質(zhì)又是能量的______，以保證能量從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。反復(fù)利用單向不循環(huán)載體第12頁/共46頁幾種物質(zhì)的循環(huán)參考圖解1．碳循環(huán)過程第13頁/共46頁第14頁/共46頁(2)特點(diǎn)①碳循環(huán)的形式：主要是CO2。②碳在自然界中的存在形式：CO2和碳酸鹽。③碳在生物體內(nèi)的存在形式：含碳有機(jī)物。④碳進(jìn)入生物體的主要途徑：綠色植物的光合作用。⑤碳在生物體之間傳遞的途徑：食物鏈和食物網(wǎng)。⑥碳進(jìn)入大氣的途徑：a．動、植物的呼吸作用；b．分解者的分解作用；c．化石燃料等的燃燒。第15頁/共46頁2．氮循環(huán)的過程第16頁/共46頁【規(guī)律總結(jié)】兩種物質(zhì)循環(huán)的比較比較項(xiàng)目碳循環(huán)氮循環(huán)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的途徑植物等的光合作用，某些細(xì)菌的化能合成作用植物對礦質(zhì)元素的吸收，固氮微生物的固氮作用進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的形式CO2NH3、NO、NO、N2返回?zé)o機(jī)自然界的形式CO2NH3、NO、NO、N2返回途徑分解者分解、生物的呼吸作用、燃燒分解者分解、細(xì)菌(包括硝化細(xì)菌和亞硝化細(xì)菌)的代謝第17頁/共46頁3.水循環(huán)水是組成生物體的重要成分，約占體重的60%～95%，體內(nèi)進(jìn)行的一切生化反應(yīng)都離不開水。地球上的水通過蒸發(fā)、降雨、植物的蒸騰、吸收等過程反復(fù)循環(huán)，如下圖。第18頁/共46頁特別提醒(1)物質(zhì)循環(huán)中的物質(zhì)是指組成生物體的基本元素，而不是化合物。(2)物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈，具有全球性、循環(huán)性的特點(diǎn)。第19頁/共46頁

(2009年高考重慶卷)如圖是某森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量流向示意圖，h、i、j、k表示不同用途的有機(jī)物(j是未利用部分)，方框大小表示使用量，下列敘述正確的是(

)例1第20頁/共46頁A．進(jìn)入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量與各h產(chǎn)生的CO2總量相等B．生產(chǎn)者i的量大于被初級消費(fèi)者同化的有機(jī)物的量C．流向分解者的k可被生產(chǎn)者直接吸收利用D．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量可循環(huán)利用【思路點(diǎn)撥】

本題考查某森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的相關(guān)問題。解答本題可從以下幾個(gè)方面分析：(1)明確每一營養(yǎng)級的能量來源和去路。(2)明確碳循環(huán)的具體途徑。(3)正確分析示意圖所提供的信息解答問題。第21頁/共46頁【嘗試解答】

B

【解析】據(jù)圖判斷：h表示各營養(yǎng)級呼吸消耗的有機(jī)物；i表示被下一個(gè)營養(yǎng)級攝入的有機(jī)物；k表示通過生物的遺體、糞便等流入分解者的有機(jī)物。進(jìn)入該系統(tǒng)的二氧化碳量，即生產(chǎn)者固定的二氧化碳量，大于各營養(yǎng)級的h分解產(chǎn)生的二氧化碳總量，故A錯(cuò)誤；流向分解者的有機(jī)物(k)經(jīng)分解者分解為二氧化碳和無機(jī)鹽后才能被生產(chǎn)者利用，故C錯(cuò)誤；在生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)可循環(huán)利用，能量只能單向流動，不能循環(huán)利用，故D錯(cuò)誤。第22頁/共46頁跟蹤訓(xùn)練下圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)中的三種成分。第23頁/共46頁請據(jù)圖回答：(1)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是指碳元素在______________________________之間不斷循環(huán)的過程。(2)X與甲中圖示生物類群的能量來源不同，X代表的生物為____________________；Y的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與丙中圖示生物不同，Y的細(xì)胞結(jié)構(gòu)最主要的特點(diǎn)是___________________________________。第24頁/共46頁(3)大氣中的CO2在甲中圖示的______________________________處(在a～d中選擇)合成有機(jī)物；含碳有機(jī)物在甲中圖示的____________________處(在a～d中選擇)可以分解為CO2。(4)化石燃料除燃燒外，還可以通過____________________途徑產(chǎn)生CO2。第25頁/共46頁解析：通過綠色植物光合作用或某些化能自養(yǎng)型生物的合成作用(常見的有硝化細(xì)菌等)，把大氣中的二氧化碳和水合成為糖類等有機(jī)物。生產(chǎn)者合成的含碳有機(jī)物被各級消費(fèi)者所利用。生產(chǎn)者和消費(fèi)者在生命活動過程中，通過呼吸作用，又把二氧化碳釋放到大氣中。生產(chǎn)者和消費(fèi)者的遺體被分解者所利用，分解后產(chǎn)生的二氧化碳也返回到大氣中。第26頁/共46頁另外，由古代動植物遺體變成的煤和石油等，被人們開采出來后，通過燃燒把大量的二氧化碳排放到大氣中，也加入到生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)中。由此可見，碳在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳的形式進(jìn)行的。在植物細(xì)胞中，二氧化碳在葉綠體中被利用，又可通過呼吸作用在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中分解產(chǎn)生。答案：(1)生物群落與無機(jī)環(huán)境(2)化能自養(yǎng)型細(xì)菌(或硝化細(xì)菌等)有核膜包圍的細(xì)胞核(3)c

a和b

(4)微生物的分解第27頁/共46頁項(xiàng)目能量流動物質(zhì)循環(huán)形式以有機(jī)物的形式流動以無機(jī)物的形式流動過程沿食物鏈(網(wǎng))單向流動在無機(jī)環(huán)境生物群落間往復(fù)循環(huán)范圍生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級全球性特點(diǎn)單向流動、逐級遞減反復(fù)出現(xiàn)、循環(huán)流動聯(lián)系(1)能量的固定、轉(zhuǎn)移、釋放都離不開物質(zhì)的合成和分解(2)物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動的載體(3)能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動力總之，二者互為因果、相輔相成，不可分割生態(tài)系統(tǒng)的能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系第28頁/共46頁生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分——非生物成分、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者，正是通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)，才緊密地聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，圖解如下：第29頁/共46頁特別提醒任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)都保持著相對的平衡，這是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定的重要保證。第30頁/共46頁下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動與物質(zhì)循環(huán)關(guān)系示意圖[圖中△為有毒物質(zhì)濃度百萬分之一(即10－6)，能量單位：kJ·cm－2·a－1]。請回答：例2第31頁/共46頁(1)從完成生態(tài)系統(tǒng)功能的角度，簡要說明生產(chǎn)者的重要作用是________________________________________________________________________________________________________________________。(2)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是__________kJ·cm－2·a－1。(3)用圖中數(shù)值計(jì)算能量從A到B的傳遞效率是____________________，其余的能量最終通過生物的__________散失。由于生物在代謝中不能再利用__________，因此能量流動具有____________________的特點(diǎn)。第32頁/共46頁(4)圖中無機(jī)物箭頭指__________、__________和CO2等物質(zhì)的流動過程。圖中D是__________，通過它們的__________和__________兩種分解方式，將生物組織內(nèi)的碳放回空氣中。(5)在生態(tài)系統(tǒng)中，碳循環(huán)始終與__________結(jié)合在一起進(jìn)行。(6)從生態(tài)因素的角度看，存在于__________中的有毒物質(zhì)，經(jīng)__________高度濃縮，在__________越高的生物體內(nèi)濃度越大。第33頁/共46頁【嘗試解答】

(1)能量流動、物質(zhì)循環(huán)的基礎(chǔ)(2)466

(3)13.5%細(xì)胞呼吸熱能單向流動、逐級遞減(4)水無機(jī)鹽分解者有氧呼吸無氧呼吸(發(fā)酵)

(5)能量流動(6)無機(jī)環(huán)境食物鏈營養(yǎng)級第34頁/共46頁【解析】這是一道全面考查生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能知識的學(xué)科內(nèi)綜合題。首先要分析圖中各符號所代表的含義，圖中所示的是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，箭頭所示為這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向。我們知道流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是來自生產(chǎn)者所固定的太陽能，能量在各營養(yǎng)級的傳遞過程中是單向流動、逐級遞減的，其去路有三個(gè)方向：一是各營養(yǎng)級的生物在分解有機(jī)物用于生命活動時(shí)，總有一部分能量以熱能的形式散失；二是大部分的能量未被下一個(gè)營養(yǎng)級所利用，其排泄物等流入分解者中；三是只有小部分流入下一個(gè)營養(yǎng)級。第35頁/共46頁所以流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量應(yīng)該是生產(chǎn)者中能量的三個(gè)去路之和：97＋306＋63＝466。由A到B的能量傳遞效率＝63÷466×100%＝13.5%，依此類推。第36頁/共46頁跟蹤訓(xùn)練

(2011年江蘇啟東中學(xué)高二檢測)在自然生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)是能量的載體，下列敘述正確的是(

)A．能量可驅(qū)動物質(zhì)循環(huán)B．物質(zhì)和能量可循環(huán)利用C．能量只能沿捕食鏈流動D．能量和生物數(shù)量金字塔均可倒置第37頁/共46頁解析：選A。物質(zhì)是能量的載體，物質(zhì)循環(huán)伴隨著能量流動，所以能量可驅(qū)動物質(zhì)循環(huán)。在生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)可循環(huán)利用，而能量是單向流動的，可沿捕食鏈流動，也可沿寄生、腐生鏈流動；一般情況下，隨著食物鏈延長，能量越來越少，且不可逆。第38頁/共46頁水體富營養(yǎng)化的實(shí)驗(yàn)探究你面前有A、B、C三個(gè)水樣，它們是通過如下處理獲得的：從泛著綠色的池塘取水，靜置4小時(shí)，倒去上清液，留下藻類。再加清水，靜置4小時(shí)，再倒去上清液，留下藻類。重復(fù)3次。最后加水至900mL。將900mL藻液攪拌均勻，分別倒入3只300mL燒杯中繼續(xù)培養(yǎng)。A燒杯中加入0.3g洗衣粉和0.3g尿素，B燒杯加入0.3g尿素，C燒杯中不加其他物質(zhì)。第39頁/共46頁在向陽的窗臺上培養(yǎng)5天，得到水樣A、B、C。根據(jù)上述處理過程回答如下問題。(1)如何通過實(shí)驗(yàn)大致計(jì)算出3個(gè)水樣中綠藻的密度哪個(gè)大哪個(gè)?。縚_______________________________________________________________________________________________________________________。(2)前處理中第一步處理的目的是什么？____________________________________________________________________________________。第40頁/共46頁(3)如果已知洗衣粉中含有一定量的磷，并且你的檢測結(jié)果表明加入洗衣粉和尿素的燒杯中藻類生長得最好。這可以說明什么問題？____________________________________________________________________________________。(4)上述實(shí)驗(yàn)不能證實(shí)氮和磷在藻類大量繁殖和生長中誰更重要，如何完善上述實(shí)驗(yàn)過程來證實(shí)這一點(diǎn)？____________________________________________________________________________________。第41頁/共46頁(5)池塘中藻類大量繁殖和生長稱為“水體富營養(yǎng)化”。大多數(shù)遠(yuǎn)離城市的天然池塘，施入一定的氮肥，常常不能引起池塘富營養(yǎng)化；而施入一定的磷肥后，很快引起池塘富營養(yǎng)化。上述實(shí)驗(yàn)的合理解釋你認(rèn)為可能是什么？______________________________________________________