必修3
教学目标
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。
4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
教学重点和难点
1.教学重点
分析生态系统中的物质循环。
2.教学难点
说明能量流动和物质循环的关系。
教学过程
引入：以“问题探讨”引入，学生思考回答师提示。
一、生态系统的物质循环：
1.概念：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物落，又从生物落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。（生物地球化学循环）思考：生态系统物质循环概念中的物质是指什么、循环是指什么？概念中所说的生态系统指的是什么？
引导启发：概念中的物质不是指由C、H、O、N元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质。生态系统的物质循环是指组成生物体的基本元素在生物落与无机环境之间的往返运动，正因为物质可以重复利用，所以物质是永恒的（物质不灭定律）。
2．碳的循环过程：
播放课件：碳的循环图解
思考：1、碳在无机环境中的存在形式是什么？碳在无机环境与生物落之间以什么形式循环？碳进入生物落的主要方式是什么？
2、碳在生物落的存在形式、传递形式是什么？碳进入无机环境的方式是什么？
3、碳循环的范围怎样？
播放课件：光合作用和呼吸作用的反应式
学生讨论：光合作用过程和呼吸作用过程中碳的传递过程
（每组推荐一个同学回答，其他同学补充，老师点拨指导。）
师生归纳：大气中的CO2进入生物落，主要依赖于绿植物的光合作用，使无机“C”变为有机“C”，
再通过食物链进入动物和其他生物体中，因此从“C”的循环可见绿植物是生态系统的基石；除此之外，还有化能合成作用的微生物也能把CO2合成为有机物。另
外，生物落中的有机“C”，通过呼吸作用和分解作用变成无机“C”回到大气中；还有一部分生物遗体没有被分解者分解，转变成为地下的石油和煤，暂时脱离循环，但一经开采燃烧，便可产生CO2返回碳循环。
引导探索：在碳循环中，森林生态系统是碳的主要吸收者。但近年来由于人类大量地采伐森林，再加上燃烧化石燃料以及环境污染，因而使大气中CO2的浓度明显增加，这种趋势如果继续发展下去世界的气候就可能发生剧烈变化，后果令人担忧。
课堂延伸：“温室效应”是怎样引起的？有什么危害？怎样解决？
（小组讨论，推荐同学回答）
二、生态系统的能量流动和物质循环的关系：
播放课件：“能量流动和物质循环的关系”表
交流总结：能量流动和物质循环的因果关系
（推荐一个同学回答，其他同学补充，老师点拨指导。）
引导启发：生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网的渠道实现的，物质是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动，而能量又作为动力，使物质能够不断地在生态系统和无机环境之间循环往复，两者密不可分。
但是，能量流动和物质循环又有本质上的区别：能量流经生态系统各个营养级时是逐级递减，而且流动是单向的、不是循环的，最终在环境中消失。物质循环是带有全球性的，在生物落与无机环境间物质可以反复出现，反复利用，循环运动，不会消失。总之，能量流动与物质循环既有联系，又有区别，是相辅相承、密不可分的统一整体。
比较：能量流动和物质循环的关系
三、反馈训练（略）
2019-2020年高中生物 5.3《生态系统的物质循环》课后练（含解析）
新人教版必修3
1.下列关于生态系统物质循环的叙述，错误的是( )
A.碳在生物落与无机环境之间的主要循环形式是CO2
B.物质循环和能量流动是两个相对独立的过程
C.物质循环发生在生物落和无机环境之间
D.无机环境中的物质可以被生物落反复利用
解析：物质循环和能量流动紧密联系，不可分割。
答案:B
2.生态系统中C、N等元素活动的特点是( )
A.单向的
B.循环地、反复地出现，由一种形式转变成另一种形式
C.逐级递减的
D.快速运动的
答案:B
3.从物质循环的角度看，人体内的碳元素究其根源是来自( )张哲瀚个人资料简介及
A.食物中的碳
B.大气中CO2中的碳
C.燃料中的碳
D.非生物环境中的碳
解析：人在生态系统中是消费者，所需要的碳元素直接或间接地来自生产者，而生产者中的碳
元素都来自通过光合作用固定的大气中的CO2。
答案:B
4.下列关于生态系统物质循环的叙述，不正确的是( )
A.所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素
B.所说的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈
C.所说的循环是指物质在生物落与无机环境之间反复出现、循环流动
D.物质在循环过程中不断递减
解析：物质在循环过程中是不会递减的，因为物质只能进行转移和变化，不会消失。
答案:D
男孩子草男孩子5.利用泥浆生物反应器处理污染土壤，其原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营
嘟嘟养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解。由此推知，该反应器( )
A.能够实现物质循环
B.主要处理有机污染
C.可看做一个小型生态系统
茶道知识D.存在能量输入、传递、转化和散失
解析：在有氧条件下剧烈搅拌而使污染物快速分解，所以是通过菌种进行有氧呼吸而分解有机
物，故B项正确。题中的反应器中有土壤、营养物质和菌种，无生产者，不满足生态系统(生物
落及其无机环境)的概念范畴，更谈不上生态系统功能中的物质循环和能量流动,A、C、D三
项均错误。
答案:B
6.碳循环中，连通无机环境和生物落的生物类和生理作用分别是( )
①生产者②消费者③分解者④光合作用⑤呼吸作用⑥蒸腾作用⑦化能合成作用
A.①②;④⑤⑥
B.①③;④⑤⑦
C.②③;⑤⑥⑦
D.①③;④⑥⑦
解析：碳循环中，生产者通过光合作用或化能合成作用将CO2转化为有机物，使碳元素进入生物
落，分解者则通过呼吸作用等把有机物转化成CO2，使碳元素返回无机环境。
答案:B
7.在一个用钢化玻璃做成的封闭水缸内，养有鱼、虾、水蚤等水生动物，还有一些水草和藻类
以及一些微生物，开始时它们正好达到了生态平衡状态。后来为了取得一些实验结果，进行了梁欢照片
遮光处理，下列现象不可能出现的是( )
A.氧气含量减少
B.CO2含量减少
C.厌氧微生物数量增多
D.动物数量减少
解析：这个封闭的水缸，实际上就是一个封闭的生态系统。如果进行遮光处理，植物的光合作用受阻,CO2利用减少(CO2含量增多)，氧气产生减少，所以厌氧微生物在这种情况下会增多。植物生长受阻，会导致动物数量减少。
答案:B
8.
右图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况，则分解者的作用强弱是( )
A.a>b>c
B.c>b>a
C.c=b>a
D.a>c=b
解析：由题意可知，土壤中有机物量指的是未被分解者分解的有机物的数量。由图可知,a地区落叶供给量最多，土壤有机物量却最少，说明a地区分解者的作用最强,b地区次之,c地区最弱，故a>b>c。
答案:A
9.某种甲虫通过分解土壤中的落叶获得养分，可推测这种甲虫( )
A.与落叶树之间为捕食关系
B.属于次级消费者
C.对落叶林的物质循环有促进作用
D.在能量金字塔中位于底部
解析：由题目可知，该甲虫营腐生生活，是该生态系统中的分解者，与植物之间不是捕食关系,A、B两项错误。位于能量金字塔底部的是生产者,D项错误。
答案:C
10.在生态系统的碳循环中，把碳从生物落释放到大气中的过程主要是( )
A.燃烧
B.光合作用
C.化能合成作用
D.呼吸作用
解析：碳从生物落进入无机环境的方式是生产者、消费者和分解者的呼吸作用以及化石燃料的燃烧，其中主要是生物的呼吸作用。
答案:D
11.下图是生态系统中某元素循环的模式图，对该图的说明正确的是( )
A.这是碳元素的循环模式图
B.a与b两种生物是生态系统不可缺少的成分
C.图中缺少化石燃料的燃烧
D.该物质循环只在某生态系统内进行
解析：图中b是消费者，不是生态系统必不可少的成分。物质循环是在生物圈范围内进行的。煤和石油属于化石燃料，其燃烧时产生CO2排放到环境中。
答案:A
12.下图表示生态系统中的碳循环过程，其中甲、乙、丙、丁为构成系统的生物落，箭头表示物质循环方向。下列有关叙述错误的是( )
A.图中①过程可以表示绿植物的光合作用
B.缺少甲时生态系统的物质循环不能正常进行
C.丙的无氧呼吸是产生大气中气体X的重要途径之一
D.图中③④过程中实现了物质和能量的传递
解析：从图中箭头指向可知，乙为生产者，丙、丁是消费者，甲是分解者。过程①可表示绿植物的光合作用。过程②是呼吸作用，乙→丙→丁是通过捕食关系联系起来的，实现了物质和能量的传递。大气中CO2的来源有生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、燃料的燃烧。丙的无氧呼吸一般不产生CO2。
答案:C
13.我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其碳循环如下图所示，箭头和字母分别表示碳元素传递方向和转移能量。下列选项正确的是( )
A.夏季,a>b+c+e
B.秋季,e+f<g
C.春季,g=b+e+f
D.冬季,d>c+f
解析：碳元素在无机环境和生物落之间的循环离不开生产者(主要是绿植物)。在题目所给出的生态系统中,a代表绿植物通过光合作用固定的太阳能及合成的有机物，这是通过该森林生态系统的总能量，数量最大;b代表植物呼吸作用散失到大气中的CO2(或能量);c代表通过食物链流到动物(各级消
费者)体内的总能量;d代表动物的呼吸作用散失到大气中的CO2(或能量);e代表植物的残枝、落叶流到分解者的能量;f代表动物的遗体流到分解者的能量;g代表分解者的呼吸作用散失到大气中的CO2(或能量)。在一年中的不同季节，植物进行光合作用的强度不同。生态系统能量流动的效率为10%~20%。在夏季，处于平衡状态的森林生态系统，植物光合作用所固定的总能量>(植物呼吸作用所消耗的能量+流到动物体内的能量+流到分解者的能量)，多余部分是未利用的能量。
答案:A
14.根据下图的碳循环示意图回答问题。
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