（課堂設計）學高中生物 5.3 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)拓展演練 新人教版必修3

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1、 基礎演練 一、選擇題 1．從物質(zhì)循環(huán)的角度看，人體內(nèi)的碳元素根本來源是(　　) A．食物中的碳 B．大氣中的CO2 C．燃料中的碳 D．非生物環(huán)境中的碳 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。 答案：B 2．下列關(guān)于碳循環(huán)的敘述中，正確的是(　　) ①全過程在生物群落中進行　②碳元素只能通過光合作用進入生物群落?、凵锶郝涞奶荚赝ㄟ^分解者回歸無機環(huán)境?、芷溲h(huán)過程中伴隨著能量的轉(zhuǎn)換 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 答案：B 3．若用甲代表生產(chǎn)者，乙代表消費者，丙代表分解者，丁代表大氣中的CO2庫。下圖中能正確表示甲、乙

2、、丙、丁在碳循環(huán)中的關(guān)系的是(　　) 解析：本題考查了碳循環(huán)中各成分之間的關(guān)系以及應用相關(guān)知識分析判斷的能力和識圖能力。碳在生物群落與無機環(huán)境之間是以CO2形式循環(huán)的，在生物群落內(nèi)部以含碳有機物形式流動，CO2進入群落要通過生產(chǎn)者的光合作用(或化能合成作用)，而離開群落則可通過各功能類群生物的呼吸作用。 答案：B 4．當今地球上大氣中的CO2濃度增高，地球溫度也有所升高，這將導致沙漠化等惡果。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)生產(chǎn)中化學燃料的大量燃燒和自然資源的不合理利用 D．生產(chǎn)者同化C

3、O2的效率低 解析：大氣中CO2濃度過高的主要原因是工業(yè)生產(chǎn)中化學燃料的大量燃燒和自然資源的不合理利用造成的。 答案：C 5．某生物興趣小組的同學為證明某細菌對樹葉的分解作用，分別提出三種實驗方案。其共同之處是：將同一種樹的落葉分成甲、乙兩等份，實驗過程保持樹葉濕潤，其他實驗條件和步驟如下表所示。哪種實驗方案能達到目的(　　) 序號 實驗處理 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，然后接種某種細菌， 最后置于適宜條件下 A.方案一 B．方案二 C．方案三

4、 D．三個方案都不能達到 解析：欲證明樹葉的分解是由“某種細菌”所引起的，應先將樹葉滅菌排除其他微生物對實驗結(jié)果的干擾，同時應將滅菌后的樹葉分兩組，一組接種該細菌，另一組不接種，兩組均置于適宜條件下培養(yǎng)，以便對比分析得出結(jié)論。 答案：C 6．在自然生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)是能量的載體。下列有關(guān)兩者的敘述正確的是(　　) A．能量可驅(qū)動物質(zhì)循環(huán) B．物質(zhì)和能量可循環(huán)利用 C．能量只能在食物鏈中流動 D．能量和生物數(shù)量金字塔均可倒置 解析：生態(tài)系統(tǒng)的基本功能是物質(zhì)循環(huán)和能量流動，完成這兩大功能離不開食物鏈和食物網(wǎng)。在物質(zhì)循環(huán)中，能量起到驅(qū)動作用，但是能量卻是單向傳遞、逐級遞減。生物數(shù)量金

5、字塔有時可以倒置，但能量金字塔都是正立的，一定是低營養(yǎng)級所含能量多，而高營養(yǎng)級所含能量少。 答案：A 二、簡答題 7．如右圖是生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)示意圖，請據(jù)圖回答： (1)此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從[　]________固定太陽能開始的。 (2)碳元素在大氣中與A、B、C之間的流動是以________形式進行的，在生態(tài)系統(tǒng)各成分中A為________，B為________。 (3)圖中D→C過程主要是通過________作用實現(xiàn)的，C→D過程是通過________作用實現(xiàn)的，B→D過程是通過________作用實現(xiàn)的。 (4)生物群落中的一部分碳返回大氣中，而另一部分則以____形

6、式儲藏在地層中。碳在無機環(huán)境中主要以____________和____________形式存在。 (5)碳循環(huán)始終與________結(jié)合在一起。 解析：該題考查了生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的有關(guān)知識。正確解答該題首先確定圖示中字母的含義，然后再根據(jù)所學知識作出正確的解答。 解答本題的關(guān)鍵是正確判斷A、B、C、D分別屬于生態(tài)系統(tǒng)的什么成分，其中圖中的雙向箭頭是識圖的突破點，可以確認C和D中一個代表生產(chǎn)者，一個代表無機環(huán)境，再根據(jù)C是很多箭頭的起點，所以代表的是生產(chǎn)者，D是箭頭的終點，所以代表的是無機環(huán)境。依次類推問題就迎刃而解了。 答案：(1)C　生產(chǎn)者　(2)CO2　消費者　分解者 (3)光合

7、　呼吸　分解 (4)化學燃料　CO2　碳酸鹽 (5)能量流動 8．下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和碳循環(huán)的關(guān)系圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)對物質(zhì)循環(huán)起關(guān)鍵作用的生態(tài)系統(tǒng)的成分是[　]________和[　]________。 (2)圖中的①③⑤表示的生理過程分別是：①________，③________，⑤________。 (3)C生物處于第________營養(yǎng)級，若要使C增加200 kg至少需要消耗A________kg。 (4)(多選)若該圖表示某溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)，為了提高畜牧產(chǎn)量，牧民采取了如下措施，其中正確的做法是(　　) A．徹底捕殺狼等次級消費者，以保護牛羊的安全

8、 B．大力防治害蟲和鼠對植被的破壞，使能量盡可能流向?qū)θ祟愑幸娴姆较? C．加大對牧草的水肥管理 D．大量繁殖牛羊 解析：據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的原理可知A為生產(chǎn)者，①是光合作用；B是初級消費者；C為次級消費者，②③④為呼吸作用；D為分解者，⑤為分解作用。按照能量逐級遞減的原則，若使C增加200 kg至少需要A的量為200×5×5＝5 000 kg。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展原理，要提高畜牧產(chǎn)量必須維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。 答案：(1)A　生產(chǎn)者　D　分解者 (2)光合作用　呼吸作用　分解作用 (3)三　5 000　(4)BC 能力提升 一、選擇題 1．在生態(tài)系統(tǒng)中，對碳循環(huán)

9、起決定作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是(　　) A．微生物的分解作用 B．綠色植物的光合作用和微生物的分解作用 C．動物的呼吸作用 D．煤和石油的燃燒 解析：生態(tài)系統(tǒng)中的碳在生物群落和無機環(huán)境之間是以CO2的形式循環(huán)的，而無機環(huán)境中的CO2必須通過生產(chǎn)者的光合作用轉(zhuǎn)化為有機物，才能被消費者利用。生產(chǎn)者和消費者中的有機物一部分可以通過自身的呼吸作用將碳回歸到無機環(huán)境中。通過微生物的分解作用，將動植物遺體、排出物和殘落物中的有機物分解成CO2，返回無機環(huán)境。因此選B。 答案：B 2．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素，不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落，又從生物群落到無機

10、環(huán)境的循環(huán)過程。這個過程(　　) A．不具有全球性 B．不受能量的驅(qū)動 C．都依賴于水的循環(huán) D．只依賴光合作用和呼吸作用 解析：生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，具有全球性的特點；物質(zhì)循環(huán)和能量流動是同時進行的，物質(zhì)是能量的載體，能量是物質(zhì)循環(huán)的動力；N、P等元素在植物體內(nèi)的運輸離不開水。 答案：C 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分別代表消費者和生產(chǎn)者 C．⑦是溫室效應的主要原因 D．疏松土壤可以加快⑤過程 解析：本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)中的相關(guān)知識，解

11、答本題應突破以下幾點： 關(guān)鍵點 在碳循環(huán)示意圖中與大氣中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過程為化學燃料燃燒，是造成溫室效應的主要原因。⑤是分解者的分解作用，疏松土壤能提供充足的O2會促進此過程。 答案：D 4．右圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的模式圖。相關(guān)敘述正確的是(　　) A．①代表生產(chǎn)者，5可以代表化能合成作用 B．碳元素在①②③④間以含碳有機物的形式傳遞 C．在食物鏈中占有碳元素最多的營養(yǎng)級可能是① D．圖中最長的食物鏈是①→②→③，其中③為第三營養(yǎng)級 解析：生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括非生物

12、的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、分解者、消費者。首先需要確定這四種成分，①箭頭指向②③④可以確定①是生產(chǎn)者，因為生物群落總能量流動的起點是生產(chǎn)者。由于生產(chǎn)者聯(lián)系了無機環(huán)境和生物群落，所以確定④為無機環(huán)境。然后根據(jù)生產(chǎn)者和消費者都有箭頭指向分解者，確定③為分解者。5代表生產(chǎn)者的呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。碳元素在①和④間，是以二氧化碳形式傳遞的。①②③之間是以有機碳的形式傳遞的。①是生產(chǎn)者，所含有的有機物最多。③是分解者，不參與食物鏈的構(gòu)成。 答案：C 5．為了了解土壤微生物能否分解農(nóng)藥，有人用“敵草隆”(一種除草劑)進行實驗：取等量砂土分裝于相同的兩個容器中，a組高壓滅菌，b組不滅菌。下列有關(guān)事項的敘述中

13、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)相同時間 B．檢測“敵草隆”的消失情況，預計a的“敵草隆”全部消失，b的基本不變 C．只用砂土實驗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 解析：本題考查實驗基本原理和設計思路。實驗組為a組，對照組為b組，控制單一變量，故A正確。B項中的a應該是不變，b可能會部分減少。C不正確，因為典型土壤中含微生物多，所以用幾種典型土壤混合后的最好。D項沒有必要再加一個對照組，和本實驗無關(guān)。 答案：A 6．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)關(guān)系的敘述中，不正確的是

14、(　　) A．二者是密切聯(lián)系、不可分割的兩個過程 B．在能量流動過程中，物質(zhì)是能量的載體 C．能量是物質(zhì)循環(huán)的動力 D．從能量流動和物質(zhì)循環(huán)的角度來看，生態(tài)系統(tǒng)是一個自給自足的系統(tǒng) 答案：D 二、簡答題 7．如圖是某生態(tài)系統(tǒng)中，能量與物質(zhì)流動關(guān)系示意圖，據(jù)圖作答。(圖中△為有毒物質(zhì)濃度[百萬分之一，即10－6]，能量單位：kJ/cm2·a) (1)從生態(tài)系統(tǒng)功能的角度，簡要說明生產(chǎn)者的重要作用是 ____________________________________。 (2)圖中無機物箭頭是指________和CO2等物質(zhì)的流動過程。圖中D是________，通過它們

15、的________________兩種分解方式，將生物組織內(nèi)的碳釋放回空氣中，由此可見D在物質(zhì)循環(huán)中的重要作用是_________________________。 (3)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是________kJ/cm2·a。 (4)根據(jù)圖中數(shù)值計算能量從A到B、由B到C的傳遞效率依次是________、________，其余的能量最終通過生物的__________散失，由于生物不能在代謝中再利用________，因此能量流動具有________________特點。 (5)在生態(tài)系統(tǒng)中，碳循環(huán)始終與________結(jié)合在一起進行。 (6)從物質(zhì)循環(huán)的角度看，存在于無機環(huán)境中的有毒

16、物質(zhì)，通過________在生物體內(nèi)大量積累，因此________越高的生物受害越大。 解析：此題考查生態(tài)系統(tǒng)的主要功能以及能量流動和物質(zhì)循環(huán)兩者之間的聯(lián)系。在能量流動中生產(chǎn)者固定太陽能是起點，流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量即為生產(chǎn)者固定的太陽能，是自身呼吸熱能(97)及流入下一營養(yǎng)級(63)能量與被分解者分解(306)能量的總和。在物質(zhì)循環(huán)中，生產(chǎn)者也是聯(lián)系無機環(huán)境與生物群落的樞紐，通過分析可以知道，物質(zhì)循環(huán)始終與能量流動結(jié)合在一起，物質(zhì)循環(huán)是能量流動的載體，能量流動是物質(zhì)循環(huán)的動力。 答案：(1)能量流動、物質(zhì)循環(huán)的基礎 (2)H2O(或水、無機鹽)　分解者　有氧呼吸和發(fā)酵(或無氧呼吸)　保證

17、物質(zhì)的再利用 (3)466 (4)13.5%　17.5%　呼吸作用　熱能　逐級遞減、單向流動 (5)能量流動 (6)食物鏈　營養(yǎng)級 8．物質(zhì)循環(huán)與能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的兩個重要功能。下圖的甲圖中的A、B、C和生產(chǎn)者表示生態(tài)系統(tǒng)中的生物成分，乙圖中的A、B、C則與甲中的相對應。請根據(jù)下列圖示建立生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動模型。 (1)在甲圖中建立能量流動的模型，以箭頭表示能量流動方向。 (2)在乙圖中建立生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)模型。 (3)寫出物質(zhì)循環(huán)和能量流動之間的關(guān)系。 解析：建立物質(zhì)循環(huán)和能量流動模型的關(guān)鍵在于能梳理清能量流動以及物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系。注意能量是單向流動的，物

18、質(zhì)是循環(huán)的。 答案：(1)如圖丙 (2)如圖丁 (3)物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動；能量作為物質(zhì)循環(huán)的動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返。 研究學習 學科素養(yǎng)提高系列之五：溫室效應與低碳經(jīng)濟 溫室效應氣體是指大氣中那些吸收和重新放出紅外輻射的自然和人為的氣態(tài)成分，包括對太陽短波輻射透明(吸收極少)、對長波輻射有強烈吸收作用的二氧化碳、甲烷、一氧化碳、氟氯烴等30余種氣體。 1．“溫室氣體”的成因： 溫室氣體名稱 富集機制 二氧化碳 人類燃燒礦石燃料；毀林；生物呼吸作用 甲烷 生物體的燃燒；腸道發(fā)酵作用；水稻 氮氧化物 工業(yè)

19、生產(chǎn) 二氧化硫 火山活動；煤及生物體的燃燒 一氧化二氮 生物體的燃燒；燃料；化肥 2.什么是低碳經(jīng)濟呢？ 就是發(fā)展以低能耗、低污染、低排放為基本特征的經(jīng)濟，通過降低經(jīng)濟發(fā)展對生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的影響，實現(xiàn)經(jīng)濟活動中人為排放二氧化碳與自然界吸收二氧化碳的動態(tài)平衡，維持地球生物圈的碳元素平衡，減緩氣候變暖的進程、保護臭氧層不致蝕缺。 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)重點考查碳的循環(huán)，考查的知識點涉及物質(zhì)循環(huán)的概念、碳循環(huán)的過程、能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系等?？疾樾问接羞x擇題，也有與光合作用、細胞呼吸、微生物的分解作用等綜合在一起的非選擇題。因此本節(jié)知識適合于命制綜合性強的題目，而且還常與溫室效應、環(huán)境

20、污染等熱點問題相聯(lián)系。 2009年“哥本哈根氣候變化大會”全球矚目，“低碳生活”將成為人類共同的選擇。根據(jù)如圖所示碳循環(huán)的部分過程進行的有關(guān)分析不正確的是(　　) A．參與①過程的生物包括生產(chǎn)者、消費者和分解者 B．②過程增強后①過程隨之增強故不能通過增強②減少大氣中CO2 C．生物群落內(nèi)部碳循環(huán)的物質(zhì)形式是含碳的有機物 D．人類減少對③的依賴是當前緩解溫室效應的重要措施 解析：(1)生物群落由生產(chǎn)者、消費者和分解者組成，它們通過呼吸作用(分解作用)分解有機物，釋放CO2進入無機環(huán)境。(2)生活中可以通過植樹造林、退耕還林(草)等途徑增強植物的光合作用，固定CO2，減少生物群落排放到大氣中的CO2量。(3)C在生物體內(nèi)(生物群落內(nèi))主要以含碳有機物的形式存在。(4)目前，化學燃料的燃燒是導致大氣中CO2含量急劇上升的主要原因，因此，可以通過減少化學燃料的燃燒緩解溫室效應。 答案：B