5.3《生态系统的物质循环》同步教案（新人教版必修3）
课 题第3节 生态系统的物质循环
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。
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。教方学法讲述与学生练习、讨论相结合
教
材
分
析重点分析生态系统中的物质循环
难点说明能量流动和物质循环的关系。
教具多媒体、实物投影仪
教 学 过 程〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考回答师提示。
〖提示〗循环利用。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考。
〖板书〗一、碳循环
1．概念：指组成生物体的C、H、O、N等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间形成的反复运动。
（1）循环形式：CO2
（2）循环途径：
（3）温室效应
〖学生活动〗阅读P100第二段到P101完
〖思考与讨论〗学生阅读思考回答师提示。
〖提示〗
1.单质与化合物；有机物与无机物。
2.略。
〖板书〗生态系统的物质循环：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群落，又从生物群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）
〖旁栏思考题〗学生阅读思考回答师提示。
〖提示〗大力植树造林后，这些植物能大量吸收已有的二氧化碳，因而能起一定的缓解作用。但更应该控制源头──温室气体的排放。
〖探究〗有条件学生回家探究。
二、能量流动和物质循环的关系
区
别
能量流动物质循环
形式含碳有机物CO2
范围生物群落的各营养级之间生物群落与无机环境之间
特点单向流动、逐级递减全球性、循环流动
联
系物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力。能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，二者同时进行，相互依存，不可分割，在生物群落中都是以食物链为流动渠道。
〖小结〗略。
典型例题
例1我国北方处于稳定状态的某森林
生态系统，其碳循环如右图，箭头和字母分别表
示碳元素的传递方向和转移量。下列选项正确的是 a b d
A.夏季,a?b?c?e B.秋季,e?f?g g
C. 春季,g?b?e?f D.冬季,d?c?f c
e f
c
解析：我国北方的夏季昼长夜短，气温较高，生产
者同化作用占优势，生长较快，因此a?b?c?e ；在秋季，植物的遗体、残枝、败叶相对增多，动物粪便增多，而土壤中的微生物数量相对稳定，由于气温变低，土壤中的微生物代谢变缓、繁殖变慢，因而e?f?g ；在冬季，动物呼吸作用加强以维持体温，即d值增大，而动物可摄入的有机物相对减少，即c值减少，可能的关系是d?f≤c。
答案：A
例2右图示生态系统碳循环示意图，图中D为大气， C
请据图回答问题
（1）此生态系统的能量流动是从〔 〕 固 D
定太阳能开始的。
（2）碳元素在大气中与A、B、C、之间的流动是以 A B
形式进行的，在生态系统的各成分中，A为 ，B为 。
（3）图中D～C过程是通过 作用实现的，C～D过程是通过 作用实现的，B～D过程是通过 作用实现的。
（4）生物群落中的一部分碳返回大气中，而另一部分则以 形式储存在地层中，碳在生物群落与无机环境之间主要以 的形式循环。
（5）碳循环的同时一定伴随着 。
解析：在生态系统中，碳元素主要以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间循环，始终伴随着能量流动，而生态系统的能量流动是从绿色植物的光合作用开始的，并进入生物群落随食物链而流动。生物群落中的碳是以二氧化碳的形式返回到大气中，但其中一部分碳则以化石燃料的形式储存于地层中。
答案：（1）C 生产者 （2）二氧化碳 消费者 分解者 （3）光合 呼吸 分解
（4）化石燃料 二氧化碳 （5）能量流动
目标检测
1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
2.与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是（ ）
A.内质网和高尔基体 B. 叶绿体和线粒体 C.核糖体和 叶绿体 D . 核糖体和高尔基体
3.在自然界的物质循环中，对物质转化必不可少的生物因素是（ ）
A.绿色植物和动物 B. 绿色植物和微生物
C.动物和微生物 D. 绿色植物或微生物
4.生态系统的物质循环发生在（ ）
A.生物群落中 B.生产者和消费者之间
C.生产者和分解者之间 D.生物群落与无机环境之间
5.对于一个处于相对稳定状态的生态系统，下列叙述不正确的是 （ ）
A.物质不断循环 B.组成成分相对稳定
C.能量不断流动 D.生物个体数量不变
6目前地球大气的二氧化碳浓度增高，导致温室效应，主要原因是（ ）
A.人口剧增，呼出的二氧化碳增多 B.化石燃料的燃烧和自然资源的不合理利用
C. 大量生物遭灭绝 D.自然因素破坏了生态稳定
7.细菌、真菌对每个生物群落来说都是非常重要的，这是因为它们（ ）
A.可以固定大气中的二氧化碳 B.是消费者的食物来源
C.促进水分和无机盐的循环 D.能将动、植物的残骸分解为无机物
8生态系统的碳循环与生物群落的哪些活动有关（ ）.
①光合作用 ② 呼吸作用 ③蒸腾作用 ④微生物的分解作用
A. ① ② B. ① ② ④ C. ① ② ③ D.① ④
9.下图是生态系统中碳循环图解，图中甲、乙、丙各是（ ）
A.甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者 甲
B. 乙是生产者，甲是消费者，丙是分解者 乙 丙
B.丙是生产者，乙是消费者，甲是分解者 CO2＋H2O
D . 甲是生产者，丙是消费者，乙是分解者
10.在水藻→小鱼→大鱼组成的食物链中，小鱼不会吃大鱼，但大鱼可以吃小鱼，该食物链不可逆性，说明在一个生态系统中（ ）
A.物质循环是单向的 B.能量流动是单向的 C.碳循环是单向的 D.水循环是单向的
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
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
答案：B B B D D B D B B B C
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 。
答案：（1）绿色植物 植食性动物 肉食性动物 腐生细菌、真菌等
（2）①光合作用 ②呼吸作用 ③呼吸作用 ④分解者的呼吸作用⑤燃烧
（3）绿色植物的呼吸作用（从A指向CO2的箭头）
（4）腐生细菌、真菌等 异养型 需养性、厌氧性、兼性厌氧型
（6）①带有全球性 ②组成生物体的一些基本化学元素在生物群落和无机环境之间反复循环运动。
作
业
教
学
后
课 题第3节 生态系统的物质循环
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。
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。教方学法讲述与学生练习、讨论相结合
教
材
分
析重点分析生态系统中的物质循环
难点说明能量流动和物质循环的关系。
教具多媒体、实物投影仪
教 学 过 程〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考回答师提示。
〖提示〗循环利用。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考。
〖板书〗一、碳循环
1．概念：指组成生物体的C、H、O、N等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间形成的反复运动。
（1）循环形式：CO2
（2）循环途径：
（3）温室效应
〖学生活动〗阅读P100第二段到P101完
〖思考与讨论〗学生阅读思考回答师提示。
〖提示〗
1.单质与化合物；有机物与无机物。
2.略。
〖板书〗生态系统的物质循环：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群落，又从生物群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）
〖旁栏思考题〗学生阅读思考回答师提示。
〖提示〗大力植树造林后，这些植物能大量吸收已有的二氧化碳，因而能起一定的缓解作用。但更应该控制源头──温室气体的排放。
〖探究〗有条件学生回家探究。
二、能量流动和物质循环的关系
区
别
能量流动物质循环
形式含碳有机物CO2
范围生物群落的各营养级之间生物群落与无机环境之间
特点单向流动、逐级递减全球性、循环流动
联
系物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力。能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，二者同时进行，相互依存，不可分割，在生物群落中都是以食物链为流动渠道。
〖小结〗略。
典型例题
例1我国北方处于稳定状态的某森林
生态系统，其碳循环如右图，箭头和字母分别表
示碳元素的传递方向和转移量。下列选项正确的是 a b d
A.夏季,a?b?c?e B.秋季,e?f?g g
C. 春季,g?b?e?f D.冬季,d?c?f c
e f
c
解析：我国北方的夏季昼长夜短，气温较高，生产
者同化作用占优势，生长较快，因此a?b?c?e ；在秋季，植物的遗体、残枝、败叶相对增多，动物粪便增多，而土壤中的微生物数量相对稳定，由于气温变低，土壤中的微生物代谢变缓、繁殖变慢，因而e?f?g ；在冬季，动物呼吸作用加强以维持体温，即d值增大，而动物可摄入的有机物相对减少，即c值减少，可能的关系是d?f≤c。
答案：A
例2右图示生态系统碳循环示意图，图中D为大气， C
请据图回答问题
（1）此生态系统的能量流动是从〔 〕 固 D
定太阳能开始的。
（2）碳元素在大气中与A、B、C、之间的流动是以 A B
形式进行的，在生态系统的各成分中，A为 ，B为 。
（3）图中D～C过程是通过 作用实现的，C～D过程是通过 作用实现的，B～D过程是通过 作用实现的。
（4）生物群落中的一部分碳返回大气中，而另一部分则以 形式储存在地层中，碳在生物群落与无机环境之间主要以 的形式循环。
（5）碳循环的同时一定伴随着 。
解析：在生态系统中，碳元素主要以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间循环，始终伴随着能量流动，而生态系统的能量流动是从绿色植物的光合作用开始的，并进入生物群落随食物链而流动。生物群落中的碳是以二氧化碳的形式返回到大气中，但其中一部分碳则以化石燃料的形式储存于地层中。
答案：（1）C 生产者 （2）二氧化碳 消费者 分解者 （3）光合 呼吸 分解
（4）化石燃料 二氧化碳 （5）能量流动
目标检测
1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
2.与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是（ ）
A.内质网和高尔基体 B. 叶绿体和线粒体 C.核糖体和 叶绿体 D . 核糖体和高尔基体
3.在自然界的物质循环中，对物质转化必不可少的生物因素是（ ）
A.绿色植物和动物 B. 绿色植物和微生物
C.动物和微生物 D. 绿色植物或微生物
4.生态系统的物质循环发生在（ ）
A.生物群落中 B.生产者和消费者之间
C.生产者和分解者之间 D.生物群落与无机环境之间
5.对于一个处于相对稳定状态的生态系统，下列叙述不正确的是 （ ）
A.物质不断循环 B.组成成分相对稳定
C.能量不断流动 D.生物个体数量不变
6目前地球大气的二氧化碳浓度增高，导致温室效应，主要原因是（ ）
A.人口剧增，呼出的二氧化碳增多 B.化石燃料的燃烧和自然资源的不合理利用
C. 大量生物遭灭绝 D.自然因素破坏了生态稳定
7.细菌、真菌对每个生物群落来说都是非常重要的，这是因为它们（ ）
A.可以固定大气中的二氧化碳 B.是消费者的食物来源
C.促进水分和无机盐的循环 D.能将动、植物的残骸分解为无机物
8生态系统的碳循环与生物群落的哪些活动有关（ ）.
①光合作用 ② 呼吸作用 ③蒸腾作用 ④微生物的分解作用
A. ① ② B. ① ② ④ C. ① ② ③ D.① ④
9.下图是生态系统中碳循环图解，图中甲、乙、丙各是（ ）
A.甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者 甲
B. 乙是生产者，甲是消费者，丙是分解者 乙 丙
B.丙是生产者，乙是消费者，甲是分解者 CO2＋H2O
D . 甲是生产者，丙是消费者，乙是分解者
10.在水藻→小鱼→大鱼组成的食物链中，小鱼不会吃大鱼，但大鱼可以吃小鱼，该食物链不可逆性，说明在一个生态系统中（ ）
A.物质循环是单向的 B.能量流动是单向的 C.碳循环是单向的 D.水循环是单向的
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
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
答案：B B B D D B D B B B C
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 。
答案：（1）绿色植物 植食性动物 肉食性动物 腐生细菌、真菌等
（2）①光合作用 ②呼吸作用 ③呼吸作用 ④分解者的呼吸作用⑤燃烧
（3）绿色植物的呼吸作用（从A指向CO2的箭头）
（4）腐生细菌、真菌等 异养型 需养性、厌氧性、兼性厌氧型
（6）①带有全球性 ②组成生物体的一些基本化学元素在生物群落和无机环境之间反复循环运动。
作
业
教
学
后
