苏教版生态系统中的物质循环PPT教学课件

4.2.2生态系统中的物质循环课件（苏教版必修3）(二)生态系统中的物质循环课标领航学习目标：1.举例说明生态系统的物质循环的过程及其特点2．理解生态系统的碳循环3．理解生态系统的物质循环和能量流动的关系能力目标：1.学会分析生态系统中的碳循环的过程及其特点2．能进行生态系统中的物质循环和能量流动的关系分析和应用3．联系实际分析温室效应产生的原因及造成的危害，探讨避免温室效应的措施情感目标：1.通过探究活动学习，培养开拓创新精神和创新能力的意识2．通过了解土壤微生物的分解作用，形成对自然和社会的责任感，树立人与自然和谐发展的观念，形成科学的价值观情景导引秋天，勤劳的环卫工人清扫街道上,的落叶后运往垃圾场，落叶中的各种,营养被“运走了”，使得土壤中的含量,有所减少，说明人类的活动可以影响物质循环和不同库中物质的含量。你认为这种分析有道理吗？基础自主梳理一、生态系统中的物质循环1．概念：又称为_______________，是指在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素，不断进行着从________到__________，再回到__________的循环。2．与能量流动的关系物质循环的_____来自能量，而物质又是能量的_____，保证能量从一种形式转变为另一种形式，物质循环与能量流动相伴随。生物地球化学循环无机环境生物群落无机环境动力载体思考感悟1．既然物质是循环的，为什么人们还不断向农田中施加氮肥？【提示】　物质在生物圈范围内是循环的。农田中不断有粮食产出，所以要不断施加氮肥。大气环流蒸发生命活动营养物质4．人类活动影响——水体富营养化(1)原因：水体中______含量过多。(2)结果：______等过度繁殖导致生态系统的稳态被破坏。 思考感悟2．碳在生物群落中以什么形式传递？【提示】　碳水化合物。N、P藻类二、物质循环与能量流动的区别与联系1．区别：物质循环的特点不同于能量流动，物质可以被生物群落_________，而能量流动是_____的、逐级递减的，是_______的。2．联系：生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环，二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。使生态系统的各组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。物质循环的动力来自能量，而物质又是能量的______，以保证能量从一种形式转变为另一种形式。反复利用单向不循环载体核心要点突破几种物质的循环参考图解1．碳循环过程(2)特点①碳循环的形式：主要是CO2。②碳在自然界中的存在形式：CO2和碳酸盐。③碳在生物体内的存在形式：含碳有机物。④碳进入生物体的主要途径：绿色植物的光合作用。⑤碳在生物体之间传递的途径：食物链和食物网。⑥碳进入大气的途径：a．动、植物的呼吸作用；b．分解者的分解作用；c．化石燃料等的燃烧。2．氮循环的过程【规律总结】　两种物质循环的比较比较项目碳循环氮循环进入生态系统的途径植物等的光合作用，某些细菌的化能合成作用植物对矿质元素的吸收，固氮微生物的固氮作用进入生态系统的形式CO2NH3、NO、NO、N2返回无机自然界的形式CO2NH3、NO、NO、N2返回途径分解者分解、生物的呼吸作用、燃烧分解者分解、细菌(包括硝化细菌和亚硝化细菌)的代谢3.水循环水是组成生物体的重要成分，约占体重的60%～95%，体内进行的一切生化反应都离不开水。地球上的水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等过程反复循环，如下图。特别提醒(1)物质循环中的物质是指组成生物体的基本元素，而不是化合物。(2)物质循环的范围是生物圈，具有全球性、循环性的特点。(2009年高考重庆卷)如图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物(j是未利用部分)，方框大小表示使用量，下列叙述正确的是(　　)例1A．进入该生态系统的CO2量与各h产生的CO2总量相等B．生产者i的量大于被初级消费者同化的有机物的量C．流向分解者的k可被生产者直接吸收利用D．流经该生态系统的物质和能量可循环利用【思路点拨】　本 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 考查某森林生态系统的物质循环和能量流动的相关问题。解答本题可从以下几个方面分析：(1)明确每一营养级的能量来源和去路。(2)明确碳循环的具体途径。(3)正确分析示意图所提供的信息解答问题。【尝试解答】　B【解析】　据图判断：h表示各营养级呼吸消耗的有机物；i表示被下一个营养级摄入的有机物；k表示通过生物的遗体、粪便等流入分解者的有机物。进入该系统的二氧化碳量，即生产者固定的二氧化碳量，大于各营养级的h分解产生的二氧化碳总量，故A错误；流向分解者的有机物(k)经分解者分解为二氧化碳和无机盐后才能被生产者利用，故C错误；在生态系统中，物质可循环利用，能量只能单向流动，不能循环利用，故D错误。跟踪训练　下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。请据图回答：(1)生态系统的碳循环是指碳元素在______________________________之间不断循环的过程。(2)X与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生物为____________________；Y的细胞结构与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的特点是___________________________________。(3)大气中的CO2在甲中图示的______________________________处(在a～d中选择)合成有机物；含碳有机物在甲中图示的____________________处(在a～d中选择)可以分解为CO2。(4)化石燃料除燃烧外，还可以通过____________________途径产生CO2。解析：通过绿色植物光合作用或某些化能自养型生物的合成作用(常见的有硝化细菌等)，把大气中的二氧化碳和水合成为糖类等有机物。生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用。生产者和消费者在生命活动过程中，通过呼吸作用，又把二氧化碳释放到大气中。生产者和消费者的遗体被分解者所利用，分解后产生的二氧化碳也返回到大气中。另外，由古代动植物遗体变成的煤和石油等，被人们开采出来后，通过燃烧把大量的二氧化碳排放到大气中，也加入到生态系统的碳循环中。由此可见，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。在植物细胞中，二氧化碳在叶绿体中被利用，又可通过呼吸作用在细胞质基质和线粒体中分解产生。 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ：(1)生物群落与无机环境(2)化能自养型细菌(或硝化细菌等)　有核膜包围的细胞核　(3)c　a和b　(4)微生物的分解项目能量流动物质循环形式以有机物的形式流动以无机物的形式流动过程沿食物链(网)单向流动在无机环境生物群落间往复循环范围生态系统各营养级全球性特点单向流动、逐级递减反复出现、循环流动联系(1)能量的固定、转移、释放都离不开物质的合成和分解(2)物质是能量沿食物链(网)流动的载体(3)能量是物质在生态系统中往复循环的动力总之，二者互为因果、相辅相成，不可分割生态系统的能量流动与物质循环的关系生态系统中的各种组成成分——非生物成分、生产者、消费者和分解者，正是通过能量流动和物质循环，才紧密地联系在一起，形成一个统一的整体，图解如下：特别提醒任何一个生态系统的能量流动和物质循环都保持着相对的平衡，这是一个生态系统相对稳定的重要保证。下图为某生态系统中，能量流动与物质循环关系示意图[图中△为有毒物质浓度百万分之一(即10－6)，能量单位：kJ·cm－2·a－1]。请回答：例2(1)从完成生态系统功能的角度，简要说明生产者的重要作用是________________________________________________________________________________________________________________________。(2)该生态系统的总能量是__________kJ·cm－2·a－1。(3)用图中数值计算能量从A到B的传递效率是____________________，其余的能量最终通过生物的__________散失。由于生物在代谢中不能再利用__________，因此能量流动具有____________________的特点。(4)图中无机物箭头指__________、__________和CO2等物质的流动过程。图中D是__________，通过它们的__________和__________两种分解方式，将生物组织内的碳放回空气中。(5)在生态系统中，碳循环始终与__________结合在一起进行。(6)从生态因素的角度看，存在于__________中的有毒物质，经__________高度浓缩，在__________越高的生物体内浓度越大。【尝试解答】　(1)能量流动、物质循环的基础　(2)466　(3)13.5%　细胞呼吸　热能　单向流动、逐级递减(4)水　无机盐　分解者　有氧呼吸　无氧呼吸(发酵)　(5)能量流动　(6)无机环境　食物链　营养级【解析】　这是一道全面考查生态系统结构和功能知识的学科内综合题。首先要分析图中各符号所代表的含义，图中所示的是一个生态系统，箭头所示为这个生态系统的能量流动和物质循环的方向。我们知道流经该生态系统的总能量是来自生产者所固定的太阳能，能量在各营养级的传递过程中是单向流动、逐级递减的，其去路有三个方向：一是各营养级的生物在分解有机物用于生命活动时，总有一部分能量以热能的形式散失；二是大部分的能量未被下一个营养级所利用，其排泄物等流入分解者中；三是只有小部分流入下一个营养级。所以流经该生态系统的总能量应该是生产者中能量的三个去路之和：97＋306＋63＝466。由A到B的能量传递效率＝63÷466×100%＝13.5%，依此类推。跟踪训练　(2011年江苏启东中学高二 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 )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．能量只能沿捕食链流动D．能量和生物数量金字塔均可倒置解析：选A。物质是能量的载体，物质循环伴随着能量流动，所以能量可驱动物质循环。在生态系统中，物质可循环利用，而能量是单向流动的，可沿捕食链流动，也可沿寄生、腐生链流动；一般情况下，随着食物链延长，能量越来越少，且不可逆。实验探究创新水体富营养化的实验探究你面前有A、B、C三个水样，它们是通过如下处理获得的：从泛着绿色的池塘取水，静置4小时，倒去上清液，留下藻类。再加清水，静置4小时，再倒去上清液，留下藻类。重复3次。最后加水至900mL。将900mL藻液搅拌均匀，分别倒入3只300mL烧杯中继续培养。A烧杯中加入0.3g洗衣粉和0.3g尿素，B烧杯加入0.3g尿素，C烧杯中不加其他物质。在向阳的窗台上培养5天，得到水样A、B、C。根据上述处理过程回答如下问题。(1)如何通过实验大致计算出3个水样中绿藻的密度哪个大哪个小？________________________________________________________________________________________________________________________。(2)前处理中第一步处理的目的是什么？____________________________________________________________________________________。(3)如果已知洗衣粉中含有一定量的磷，并且你的检测结果表明加入洗衣粉和尿素的烧杯中藻类生长得最好。这可以说明什么问题？____________________________________________________________________________________。(4)上述实验不能证实氮和磷在藻类大量繁殖和生长中谁更重要，如何完善上述实验过程来证实这一点？____________________________________________________________________________________。(5)池塘中藻类大量繁殖和生长称为“水体富营养化”。大多数远离城市的天然池塘，施入一定的氮肥，常常不能引起池塘富营养化；而施入一定的磷肥后，很快引起池塘富营养化。上述实验的合理解释你认为可能是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________【解析】　氮、磷是植物的主要营养元素，人类过多地使用氮肥、磷肥等会使水体和土壤中氮、磷的含量增多，过多的氮、磷流入水体会造成水体的富营养化，使藻类等过度繁殖，进而破坏生态系统的稳态。天然水体中往往缺少磷，从而磷元素成为制约藻类过度繁殖的因素。【答案】　(1)可分别检测3个水样，即随机各检测5个样品，平均藻类个体数多的样品密度大，反之密度小(2)使水质贫营养化，以便进行后面的实验(3)协调的营养(一定的N、P比)可促进藻类的生长发育，也是水质富营养化的原因之一(4)加设一个烧杯，其中只加入洗衣粉而不加尿素(5)天然池塘可能富含固氮细菌，因而磷元素成为制约因素【实验链接】　水体富营养化的危害(1)水体的富营养化是指湖泊、河流、水库等水体中氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。(2)水体富营养化的危害：过多的氮磷流入水体可能造成水体富营养化，使水生植物(藻类等)过度繁殖，在淡水体中形成“水华”，在海洋中形成“赤潮”，进而导致生态系统的稳态被破坏。具体分析如下：水体中N、P增加→藻类等浮游植物过度繁殖→大量植物死亡，被好氧细菌分解→消耗水中溶氧，水体缺氧→水生生物死亡在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化学能转化为电能，而且要利用化学反应使电能转化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 来完成。我们已学过的化学课程里涉及利用电解反应来制取新物质的例子吗？实例被电解物质电解产物化学方程式电解水水H2、O22H2O==2H2￪+O2￪电解食盐水H2O、NaClNaOH、H2、Cl22NaCl+2H2O=2NaOH+H2￪+Cl2￪电解融熔氯化钠NaClNa、Cl22NaCl=2Na+Cl2￪电解融熔氧化铝Al2O3Al、O22Al2O3==4Al+3O2￪电解氯化铜溶液微观模拟在U形管中加入饱和氯化铜溶液，用石墨棒作电极，接通电源，电解数分钟后，观察现象。（1）接电源负极的石墨棒上有＿＿＿＿＿＿＿＿，电极反应为＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）接电源正极的石墨棒上有＿＿＿＿＿＿＿＿，电极反应为＿＿＿＿＿＿＿＿。（3）电解反应的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿。（4）在上述电解反应中，被氧化的物质是＿＿＿＿，被还原的物质是＿＿＿＿。（5）比较电解饱和氯化钠溶液与电解饱和氯化铜溶液，有什么不同？为什么？有铜析出Cu2++2e-=Cu有Cl2放出2Cl--2e-=Cl2CuCl2==Cu+Cl2￪CuCl2CuCl2因参与电解的微粒不同。构成电解池有什么条件？构成条件:与外加电源相连的两个电极有电解质溶液形成闭合回路一.电解原理及电解池1.电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程.2.电解池:借助于电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽3.电极名称和电极反应与电源负极相连的电极叫阴极，阴极上发生还原反应。与电源正极相连的电极叫阳极，阳极上发生氧化反应。阴极:与电源负极相连，电子流入，发生还原反应阳极:与电源正极相连，电子流出，发生氧化反应4.电极的判断e－e－CC阴极阳极电解质溶液5.电子、离子的流向电子从阳极通过电源流向阴极阳离子在电解质溶液中移向阴极阴离子在电解质溶液中移向阳极比较原电池、电解池的异同点。原电池电解池定义形成条件电极名称电极反应原电池、电解池的比较化学能转变成电能的装置。自发的氧化还原反应将电能转变成化学能的装置。非自发的氧化还原反应①活动性不同两电极②电解质溶液③形成闭合回路①两电极接直流电源②电极插入电解质溶液③形成闭合回路负极：较活泼金属；正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等)阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连负极：氧化反应正极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸ABCD例题1.下列装置中属于原电池的是（）属于电解池的是（）BCD怎样区分原电池、电解池？原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源； 练习 飞向蓝天的恐龙练习非连续性文本练习把字句和被字句的转换练习呼风唤雨的世纪练习呼风唤雨的世纪课后练习 分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。（2）活泼金属的冶炼钠的制取镁的制取铝的制取总反应式:2NaCl2Na+Cl2↑总反应式:MgCl2Mg+Cl2↑总反应式:2Al2O32Al+3O2↑（1）氯碱工业——电解饱和食盐水总反应：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+Cl2↑+H2↑电解6.电解原理的应用镀件铜氯化铜溶液实验现象阳极：阴极：铜变小有红色固体产生反应方程式Cu－2e-＝Cu2+Cu2++2e-＝Cu电镀液的组成及酸碱性不会变化（3）电镀（3）电镀(1)电镀是利用电解原理在某些镀件上镀上一层其他金属或合金的过程，是电解的一个重要应用。阴极：待镀金属制品阳极：镀层金属电镀液：含有镀层金属阳离子的可溶性盐溶液(2)电镀池的形成条件粗铜纯铜电解精炼铜的原理示意图：e-－＋纯铜作阴极，粗铜作阳极；e-e-AgAu硫酸铜溶液作电解液（4）铜的电解精炼⑴粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+纯铜粗铜－CuSO4溶液⑵粗铜的精炼以粗铜为阳极，以纯铜为阴极，以CuSO4溶液为电解液进行电解阳极：Zn－2e－＝Zn2+Fe－2e－＝Fe2+Ni－2e－＝Ni2+Cu－2e－＝Cu2+阴极：Cu2++2e－＝Cu长时间电解后必须补充电解液原电池电解池电镀池定义化学能转变成电能的装置。将电能转变成化学能的装置。应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。形成条件①活动性不同两电极②电解质溶液③形成闭合回路①两电极接直流电源②电极插入电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极②电镀液须含有镀层金属的离子电极名称负极：较活泼金属；正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等)阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阳极：镀层金属；阴极：镀件电极反应负极：氧化反应正极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应要点一：原电池、电解池、电镀池的比较7.电极产物的判断及电极反应的书写阳极:先看电极后看溶液(1)活泼金属电极:金属电极失电子（除金和铂)(2)惰性电极:溶液中阴离子失去电子,失电子能力为:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-阴极:溶液中阳离子得电子,得电子能力为:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>……阴极：___电子，发生____反应，离子_____越强，反应越容易。常见阳离子放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+阳极：___电子，发生____反应，离子_____越强，反应越容易。①当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子放电顺序：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F－得还原氧化性失氧化还原性离子放电规律记笔记分析电解反应的一般思路溶液中存在的离子两极上的电极反应离子的移动方向及放电顺序判断电解池的阴、阳极电解Na2SO4溶液的分析阴极阳极氧气氢气阳极:4OH--4e-=2H2O+O2实例电极反应浓度PH值复原Na2SO4     阴极:4H++4e-=2H2变大不变加H2O2H2O===2H2↑+O2↑通电如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为：阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：4H++4e－＝2H2↑总反应：2H2O＝＝O2↑+2H2↑电解电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。用惰性电极电解电解质溶液规律(1)电解水型：电解CuCl2溶液的分析阴极阳极氯气铜实例电极反应浓度PH值复原CuCl2     CuCl2Cu+Cl2↑电解阳极：2Cl--2e-=Cl2阴极：Cu2++2e-=2Cu减小----加CuCl2如电解盐酸、CuCl2溶液等电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通入一定量的HCl气体)阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极：2H++2e－＝H2↑总反应：2HCl＝＝Cl2↑+H2↑电解电解盐酸(2)电解本身：电解CuSO4溶液的分析阴极阳极氧气铜实例电极反应浓度PH值复原CuSO4     2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4电解阴极：Cu2++2e-=Cu减小加CuO阳极:4OH--4e-=2H2O+O2减小如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：2Cu2++4e－＝2Cu总反应：2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+2H2SO4电解电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。电解CuSO4溶液(3)放氧生酸型：电解NaCl溶液的分析阴极阳极氢气氯气实例电极反应浓度PH值复原NaCl     阳极:2Cl--2e-=Cl2阴极:2H++2e-=H22NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑电解减小增大加HCl如电解NaCl、KCl、MgCl2溶液等。电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl气体。阳极(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极(C)：2H++2e－＝H2↑总反应：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+Cl2↑+H2↑电解(4)放氢生碱型：1.在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应课堂练习BC2.关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B．若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性B3.右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是A.a为负极、b为正极B.a为阳极、b为阴极C.电解过程中，d电极质量增加D.电解过程中，氯离子浓度不变C