2019-2020年高中生物 第五章 第23課時(shí) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)課時(shí)作業(yè) 新人教版必修3.doc

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2019-2020年高中生物 第五章 第23課時(shí) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)課時(shí)作業(yè) 新人教版必修3 【目標(biāo)導(dǎo)航】　1.以碳循環(huán)為例，分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。2.嘗試探究土壤中微生物的分解作用。3.說明能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。4.關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系。 一、碳循環(huán) 1．循環(huán)形式：在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間主要以二氧化碳的形式進(jìn)行。 2．過程圖解 3．特點(diǎn)：具有全球性、循環(huán)性。 4．溫室效應(yīng) (1)形成原因：化學(xué)燃料短時(shí)間內(nèi)大量燃燒使大氣中CO2含量迅速增加，打破了生物圈碳循環(huán)的平衡。 (2)危害：加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而對人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。 二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 物質(zhì)：組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素 含義 循環(huán)途徑：無機(jī)環(huán)境生物群落 物質(zhì) 范圍：生物圈 循環(huán) 循環(huán)流動 特點(diǎn) 具有全球性，因此又叫生物地球化學(xué)循環(huán)) 三、能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 1．二者是同時(shí)進(jìn)行的，彼此相互依存，不可分割。 2．相互關(guān)系 四、探究土壤微生物的分解作用 1．案例1 (1)實(shí)驗(yàn)假設(shè)：微生物能分解落葉使之腐爛。 (2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)組：對土壤高溫處理；對照組：對土壤不做任何處理。 2．案例2 (1)實(shí)驗(yàn)假設(shè)：微生物能分解淀粉。 (2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)組：A燒杯中加入30 mL土壤浸出液； 對照組：B燒杯中加入30_mL蒸餾水。 知識點(diǎn)一　對物質(zhì)循環(huán)概念的理解 1．下列關(guān)于物質(zhì)循環(huán)的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)指的是構(gòu)成生物體的各種化合物在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)過程 B．碳在生物群落和無機(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 C．碳循環(huán)具有全球性 D．大氣中的二氧化碳能夠隨大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流動 答案　A 解析　物質(zhì)循環(huán)是指構(gòu)成物質(zhì)的元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境間的循環(huán)過程，它們具有全球性的特點(diǎn)。 2．關(guān)于碳循環(huán)的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．不依賴于水 B．需要能量驅(qū)動 C．產(chǎn)生溫室氣體 D．具有全球性 答案　A 解析　碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)是以CO2的形式進(jìn)行的。大氣中的CO2通過生產(chǎn)者的光合作用(光合作用需要水的參與)轉(zhuǎn)變成有機(jī)物進(jìn)入生物群落，然后通過生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)入各營養(yǎng)級(該過程伴隨著能量流動)；同時(shí)各營養(yǎng)級的呼吸作用、分解者分解有機(jī)物都能產(chǎn)生CO2，再返回到大氣中(化學(xué)燃料的燃燒也產(chǎn)生CO2返回到大氣中)，大氣中的CO2濃度增加，產(chǎn)生溫室效應(yīng)；碳循環(huán)具有全球性。 知識點(diǎn)二　碳循環(huán)過程及特點(diǎn) 3．如圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程，其中A、B、C表示生態(tài)系統(tǒng)的不同成分，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．③過程代表綠色植物的光合作用 B．A、B分別代表消費(fèi)者和生產(chǎn)者 C．⑦是溫室效應(yīng)的主要原因 D．疏松土壤可以加快⑤過程 答案　D 解析　與大氣中CO2有雙向關(guān)系的為生產(chǎn)者(B)，而B、C共同指向的(A)為分解者，C為消費(fèi)者，③為植物呼吸作用產(chǎn)生CO2返回大氣的過程，⑥過程為化學(xué)燃料燃燒，是造成溫室效應(yīng)的主要原因，⑤是分解者的分解作用，疏松土壤能提供充足的O2會促進(jìn)此過程。 4．如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)(部分)的組成及物質(zhì)和能量流動情況(禿鷲以動物尸體為食)，該生態(tài)系統(tǒng)中(　　) A．M代表光能，N代表熱能，P代表無機(jī)鹽、CO2 B．共有4條捕食食物鏈，禿鷲所占有的營養(yǎng)級最多 C．圖中狼與蚊子之間能量傳遞效率一般為10%～20% D．群落內(nèi)部各營養(yǎng)級的生物量相對穩(wěn)定維持著該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 答案　D 解析　具體分析如下： 群落中各物種的穩(wěn)態(tài)也就代表生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定。 知識點(diǎn)三　探究土壤微生物的分解作用 5．為了了解土壤微生物能否分解農(nóng)藥，并盡快得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，有人用“敵草隆”(一種除草劑)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：取等量砂土分裝于相同的兩個(gè)容器中，a組高壓滅菌，b組不滅菌。下列有關(guān)事項(xiàng)的敘述中，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(shí)間 B．檢測“敵草隆”的消失情況，預(yù)計(jì)a的“敵草隆”全部消失，b的基本不變 C．只用砂土實(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 答案　A 解析　實(shí)驗(yàn)組為a組，對照組為b組，控制單一變量，故A正確。B項(xiàng)中的a應(yīng)該是不變的，b可能會部分減少。C不正確，因?yàn)榈湫屯寥乐泻⑸锒?，所以用幾種典型土壤混合后的最好。D項(xiàng)沒有必要再加一個(gè)對照組，和本實(shí)驗(yàn)無關(guān)。 基礎(chǔ)落實(shí) 1．在碳循環(huán)中，使碳從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的生理作用是(　　) ①呼吸作用?、诠夂献饔谩、蹟z食作用?、芑芎铣勺饔谩、菹趸饔谩、薹聪趸饔? A.①② B.③④ C.②④ D.⑤⑥ 答案　C 解析　能夠?qū)O2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的生理作用是生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用。故選C。 2．如圖是自然界中碳循環(huán)的示意圖，圖中的甲、乙、丙各代表(　　) A．甲為生產(chǎn)者，乙為分解者，丙為消費(fèi)者 B．甲為消費(fèi)者，乙為分解者，丙為生產(chǎn)者 C．甲為分解者，乙為生產(chǎn)者，丙為消費(fèi)者 D．甲為生產(chǎn)者，乙為消費(fèi)者，丙為分解者 答案　A 解析　生產(chǎn)者既能固定CO2又能呼吸產(chǎn)生CO2，產(chǎn)生的CO2返回大氣，所以甲為生產(chǎn)者，而所有生物的遺體都會流向分解者，所以乙為分解者，丙為消費(fèi)者。 3．在生態(tài)系統(tǒng)中，碳循環(huán)始終是與下列哪項(xiàng)結(jié)合在一起的(　　) A．光合作用 B．呼吸作用 C．水循環(huán) D．能量流動 答案　D 解析　物質(zhì)循環(huán)和能量流動始終是結(jié)合在一起的。物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿食物鏈流動；能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。 4．某同學(xué)完成了土壤微生物的分解作用的對照實(shí)驗(yàn)，對照組要求(　　) A．土壤不作處理，自然狀態(tài) B．土壤進(jìn)行處理 C．排除土壤微生物的作用 D．盡可能避免改變土壤的理化性質(zhì) 答案　A 解析　該探究實(shí)驗(yàn)的自變量為土壤中是否含有微生物，對實(shí)驗(yàn)組要處理為無微生物狀態(tài)，而對照組則不作任何處理。 能力提升 5．當(dāng)今地球上大氣的CO2濃度增高，由于溫室效應(yīng)，地球溫度也有所升高，這將導(dǎo)致海平面上升等惡果。造成CO2濃度增高的原因是(　　) A．自然因素破壞了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 B．人口劇烈增加，呼出的CO2增多 C．工業(yè)污染和自然資源的不合理利用 D．生產(chǎn)者同化CO2的效率低 答案　C 解析　大氣中CO2濃度過高的主要原因是工業(yè)污染和自然資源的不合理利用造成的。 6．下列哪項(xiàng)不屬于生物群落中的碳返回大氣的途徑(　　) A．生物的呼吸作用 B．某些細(xì)菌的化能合成作用 C．分解者的分解作用 D．森林火災(zāi) 答案　B 解析　生物群落中的碳返回大氣的途徑有動植物的呼吸作用、微生物的分解作用以及化學(xué)燃料的燃燒。硝化細(xì)菌等的化能合成作用是無機(jī)環(huán)境中的碳進(jìn)入生物群落的途徑之一。 7．“氣候變暖將是一場災(zāi)難”，關(guān)于這種說法的敘述中不正確的是(　　) A．氣候變暖導(dǎo)致海平面上升，將給人類帶來無法估計(jì)的災(zāi)難 B．為防止氣候變暖，人類要盡量減少CO2的排放量 C．為防止氣候變暖，人類要盡可能植樹造林，保護(hù)植被 D．海水溫度升高時(shí)，海水向大氣釋放的CO2將減少，有利于阻止氣溫升高 答案　D 解析　由于工業(yè)發(fā)展，煤、石油等化學(xué)燃料的燃燒及森林的亂砍濫伐，使大氣中CO2增多，導(dǎo)致氣候變暖。為防止氣候進(jìn)一步變暖，我們應(yīng)減少CO2的排放量，開發(fā)新的清潔能源，并大力植樹造林，綠化環(huán)境，加強(qiáng)植物的光合作用。D項(xiàng)中海水溫度升高，海水向大氣釋放的CO2將增多，不利于防止氣溫升高。 8．從物質(zhì)循環(huán)的角度看，人體內(nèi)的碳元素根本來源于(　　) A．食物中的碳 B．大氣中CO2中的碳 C．燃料中的碳 D．非生物環(huán)境中的碳 答案　B 解析　生物體內(nèi)的碳元素究其根源都是來自生產(chǎn)者從大氣中固定的CO2。 9．某生物興趣小組的同學(xué)為證明某細(xì)菌對植物樹葉的分解作用，分別提出三種實(shí)驗(yàn)方案。其共同之處是：將同一種樹的落葉分成甲、乙兩等份，實(shí)驗(yàn)過程保持樹葉濕潤，其他實(shí)驗(yàn)條件和步驟如下表所示。哪種實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到目的(　　) 序號 實(shí)驗(yàn)處理 甲 乙 方案一 無菌條件 自然條件 方案二 先滅菌，再放于適宜條件下 自然條件 方案三 先滅菌，再放于適宜條件下 先滅菌，然后接種某種細(xì)菌，最后置于適宜條件下 A.方案一 B．方案二 C．方案三 D．三個(gè)方案都不能達(dá)到 答案　C 解析　欲證明樹葉的分解是由“某種細(xì)菌”所引起的，應(yīng)先將樹葉滅菌排除其他微生物對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，同時(shí)應(yīng)將滅菌后的樹葉分兩組，一組接種該細(xì)菌，另一組不接種，兩組均置于適宜條件下培養(yǎng)，以便對此分析得出結(jié)論。 10．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。 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 ________________________________________________________________________。 (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)在自然界物質(zhì)循環(huán)中，對物質(zhì)轉(zhuǎn)化不可缺少的是圖中哪兩類生物(用甲、乙、丙表示)？________。 (5)乙代表生態(tài)系統(tǒng)哪類成分？__________，該類成分體內(nèi)是否都有線粒體？________________。 答案　(1)生物群落與無機(jī)環(huán)境　(2)化能自養(yǎng)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)甲和丙　(5)消費(fèi)者　消費(fèi)者不一定都含線粒體，如蛔蟲 解析　(1)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是指碳元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的不斷循環(huán)過程。(2)X與甲為生產(chǎn)者，甲所示的生物類群因細(xì)胞中含有葉綠體，可進(jìn)行光合作用，判斷為綠色植物，所利用的能量為光能。X與甲圖示生物類型不同，但同為自養(yǎng)型生物，所以X為能進(jìn)行化能合成作用的生物，所表示的生物為化能自養(yǎng)細(xì)菌，如硝化細(xì)菌。丙所示結(jié)構(gòu)為細(xì)菌，Y和丙同為分解者，但細(xì)胞結(jié)構(gòu)不同，推斷Y的細(xì)胞結(jié)構(gòu)為真核細(xì)胞，真核細(xì)胞不同于細(xì)菌的最主要特點(diǎn)是有核膜包圍的細(xì)胞核。(3)植物細(xì)胞中將二氧化碳和水合成有機(jī)物的細(xì)胞器為葉綠體，即c；將含碳有機(jī)物分解為二氧化碳的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，即a和b。(4)物質(zhì)循環(huán)中，生產(chǎn)者可以實(shí)現(xiàn)由無機(jī)碳向有機(jī)碳轉(zhuǎn)化，而分解者可以將尸體、糞便中的有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為無機(jī)碳。(5)乙代表消費(fèi)者，消費(fèi)者不一定都含線粒體，如厭氧生物—蛔蟲。 實(shí)驗(yàn)拓展 11．探究土壤微生物的分解作用。 實(shí)驗(yàn)假設(shè)： ________________________________________________________________________。 實(shí)驗(yàn)用具及藥品：燒杯、紗布、玻璃棒、試管、酒精燈、水、蒸餾水、碘液、斐林試劑、淀粉糊等。 實(shí)驗(yàn)步驟： (1)將取自農(nóng)田、林地或花盆等處的土壤放入里面墊有厚紗布的燒杯中，加水?dāng)嚢?，然后將紗布連同土壤一起取出。將留在燒杯中的土壤浸出液靜置一段時(shí)間備用。 (2)另取兩個(gè)燒杯，編號A、B，實(shí)驗(yàn)操作填寫下表： 實(shí)驗(yàn)步驟 燒杯A 燒杯B 一 二 (3)在室溫(20℃左右)下，放置7 d后，分別取A、B兩燒杯中的溶液20 mL，各放入兩試管A1、A2、B1、B2中。 (4) A1 A2 B1 B2 加入試劑 碘液 斐林試劑 碘液 斐林試劑 現(xiàn)象 A2、B2加試劑后進(jìn)行水浴加熱(50℃～60℃，2 min) (5)觀察試管中溶液顏色變化，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入(4)表中。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論： ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 結(jié)果分析： ① 上述實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)組和對照組分別是__________、________，單一變量是 ________________________________________________________________________ ②A1、B1兩試管加碘液的目的是 ________________________________________________________________________； A2、B2加斐林試劑是想驗(yàn)證________________的存在，原理是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　實(shí)驗(yàn)假設(shè)：土壤微生物對淀粉有分解作用(或土壤微生物對淀粉無分解作用) 實(shí)驗(yàn)步驟：(2)一、2 mL淀粉糊　2 mL淀粉糊 二、30 mL土壤浸出液　30 mL蒸餾水 (5)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：①若A1不變藍(lán)，B1變藍(lán)，A2出現(xiàn)磚紅色沉淀，B2不出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明土壤微生物對淀粉有分解作用?、谌鬉1、B1均變藍(lán)，A2、B2均無磚紅色沉淀，則說明土壤微生物對淀粉無分解作用 結(jié)果分析：①燒杯A　燒杯B　土壤浸出液中的微生物?、隍?yàn)證淀粉是否被水解完全　是否有可溶性還原糖　斐林試劑與可溶性還原糖在50℃～60℃的水浴加熱條件下產(chǎn)生磚紅色沉淀 解析　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)利用的原理是淀粉遇碘變藍(lán)，斐林試劑與可溶性還原糖(麥芽糖、果糖、葡萄糖等)在50℃～60℃水浴條件下加熱2 min，呈現(xiàn)磚紅色沉淀，本實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論需要討論，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循單一變量的原則，實(shí)驗(yàn)組為含有土壤浸出液的A組，B組為對照組。