物质循环

马坝中学2013级高二生物必修三（必修）导学案18 班级： 姓名： 评价：

1 第五章 生态系统及其稳定性

第三节 生态系统的物质循环

[学习目标]

1、以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环；

2、说明能量流动和物质循环的关系。

[学习重难点]

重点：分析生态系统中的碳循环；

难点：碳循环的过程。

[学习过程]

一、物质循环

1、概念：组成生物体的 等元素，都不断进行着从 到 ，又从

到 的循环过程，它具有全球性和循环性两个特点。

2、碳循环过程

【思考讨论】结合课本P84图4-12及下面的“碳循环过程示意图”，回答有关问题：

（1）大气中CO2的主要来源： 、 、化石燃料的燃烧。

（2）碳在无机环境中的主要存在形式是 。

（3）碳在生物群落中的主要存在形式是 。

（4）碳从无机环境进入生物群落时涉及的主要生理过程是 。

（5）碳从生物群落进入无机环境时涉及的主要生理过程是 。

（6）碳在生物群落内传递的途径是 。

（7）碳元素在无机环境与生物群落之间的循环形式是 。

（8）与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是 和 。

（9）与碳循环密切联系的两种生物是 、 。

（10）碳循环范围： 。

物质循环的特点。

物质循环是指自然界中物质在不断地循环利用，不断地转化和再利用，从而保持生态系统的平衡和稳定。物质循环的特点主要有以下几点。

1. 循环性

物质循环是指物质在自然界中的不断再循环利用。例如，植物通过光合作用将二氧化碳转换成有机物，同时释放出氧气。这些有机物被生物消化吸收后，又被转化成二氧化碳和水，从而重新进入自然界的物质循环中。这样的循环过程一直持续下去，形成了自然界中物质循环的特点。

2. 多样性

物质循环是一个复杂的过程，它包括了许多不同的循环路径和循环方式。例如，碳循环和氮循环是生态系统中两个重要的循环系统。碳循环是指二氧化碳在自然界中的循环利用，而氮循环则是指氮在自然界中的循环利用。除此之外，还有许多其他类型的物质循环，如水循环、磷循环、硫循环等等。

3. 平衡性

物质循环是自然界中保持生态平衡的重要机制之一。通过物质循环，自然界中的各种生物和环境可以相互依存和平衡。例如，植物通过光合作用将二氧化碳吸收，同时释放出氧气，维持了自然界中氧气和二氧化碳的平衡。而氮循环则可以保证生物体内氮的平衡，维持生物体正常的生长和发育。

4. 可持续性

物质循环是自然界中可持续发展的重要机制之一。通过物质的再利用和循环，可以减少自然资源的消耗和浪费，从而实现资源的可持续利用。例如，通过回收利用废旧物品和再生资源，可以减少对自然资源的消耗和对环境的污染，实现经济和环境的双赢。

物质循环是自然界中一种重要的生态系统机制。它的循环性、多样性、平衡性和可持续性等特点，保障了自然界中生物和环境之间的相互依存和平衡，同时也为人类的可持续发展提供了重要的支持和保障。

- 1 - 第30课 生态系统的物质循环

一、碳循环

1．(1)碳循环及存在形式

①在非生物环境中：主要以CO2和碳酸盐的形式存在。

②在生物群落内部：以含碳有机物的形式传递。

③在生物群落和非生物环境之间：以CO2的形式循环。

(2)碳出入生物群落的途径

①碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用或化能合成作用。

②碳返回非生物环境的途径生产者、消费者的呼吸作用分解者的分解作用化石燃料的燃烧

2．运用单、双箭头判断生态系统碳循环图中的成分

说明：在碳循环中，只有生产者与大气中的CO2库(非生物的物质和能量)之间是双箭头。生产者、消费者、分解者都有箭头指向大气中的CO2库。除大气中的CO2库外，生产者、消费者都有箭头指向分解者。

(1)图甲——先根据双箭头判断：A和B应分别为生产者和大气中的CO2库。再根据A→C→D，A→D判断：D为分解者，C为消费者。

(2)图乙——根据A与C之间的双箭头判断：A是生产者，C是大气中的CO2库。根据A、B、D的箭头都流向E，可进一步判断：B是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者。

(3)图丙——根据A与E之间的双箭头判断：A为大气中的CO2库，E为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭头都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F则为消费者。图解中的食物链是E→F→D→B。

【方法规律】“三看法”快速确认碳循环的各环节

3．碳循环的破坏——温室效应

项目 温室效应

形成原因 大量化石燃料的燃烧，导致大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡

主要影响 使气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁

解决思路 减少化石燃料燃烧；植树造林；开发清洁能源

4．物质循环又叫生物地球化学循环

(1)概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。

【课题】岩石圈的物质循环

【课时】1课时

【课标要求及分析】

课标要求：运用示意图说明地壳内部物质循环过程。

本条“标准”关注的对象是自然环境组成要素之一——岩石，要求的重点落在地壳内部物质循环，目的是以物质循环运动的观点看待岩石的形成和演变。

根据地球圈层结构的内容，岩石圈即地壳和上地幔顶部是由岩石构成的，岩石圈或者地壳内部物质可理解为岩石。要说明岩石圈或者地壳内部物质的循环过程，首先要了解岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。其次要联系各种地质作用来了解每一类岩石是怎样形成的，但不深入讲述三大类岩石的成因。第三，理解三大类岩石——岩浆岩、沉积岩、变质岩之间，及其与岩浆间的相互转化过程与相应的地质作用。第四，从“过程”来看，需要把握转化的起点、终点，以及先后顺序，并由此过程形成“循环”的认识。

根据课标，在落实“运用示意图说明”的要求时学生要能熟练阅读“地壳内部物质循环示意图”，同时能绘制简单的示意图说明地壳物质的循环过程。

“说明地壳内部物质循环过程”则需要学生理解三大类岩石和岩浆之间的转化过程，如岩浆上涌浸入地下或喷出地表转化成岩浆岩，岩石在外力作用下转化成沉积岩，岩浆岩和沉积岩在压力和热力作用下转化为变质岩，各类岩石在地下深处重熔为岩浆等。要表现出循环的意识。

【教材及学情分析】

教材这一部分的内容从地理环境的物质循环角度叙述了地球岩石圈的物质循环，是本章节中的重点知识，同时和第一章地球的圈层结构有着紧密的联系，可以帮助学生进一步强化从圈层的角度来分析地球自然环境的组成物质的运动转化过程。帮助学生系统的掌握地球的自然环境要素之间的联系，为进一步学习理解自然环境的整体性打好基础。

我所教的高一学生基础一般，对于知识间的联系和知识的系统掌握上存在着一定的难度，对于课外的一些地理现象关注的比较少，但是由于房山区的特殊地理环境可以提供学生一些直观的材料，比如说沉积岩、变质岩等，可以给学生一些实地资料的补充，学生对于岩浆活动比较感兴趣，但是对于地质作用了解较少，虽然经过前一节的学习，但是学生对于将地质作用应用到岩石间的转化过程上还是会存在一定难度。特别是物质循环意识的建立比较困难。