（新课标）2020高考生物一轮总复习 第9单元 第4讲 生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性教案

1第4讲生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性考纲要求核心素养1.生态系统中物质循环的基本规律及应用Ⅱ2．生态系统中的信息传递Ⅱ3．生态系统的稳定性Ⅱ4．实验：探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替生命观念通过比较物质循环、能量流动与信息传递的区别与联系，建立普遍联系的观点及生命系统的物质和能量观；通过分析生态系统的稳定性，建立生命系统的稳态观。科学思维通过分析生态系统物质循环的模式图及抵抗力稳定性、恢复力稳定性与总稳定性的关系曲线，培养运用科学思维分析问题、解决问题的能力。科学探究通过“设计并制作生态缸，观察其稳定性”的实验，提高实验设计、动手操作及观察和分析的能力。生态系统的物质循环及其与能量流动的关系授课提示：对应学生用书第175页[基础突破——抓基础，自主学习]1．碳循环的过程22．生态系统的物质循环[重难突破——攻重难，名师点拨]1．碳循环过程分析(1)碳循环及存在形式：①在生物群落和无机环境间：以CO2形式循环。②在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。③在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在。(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碳返回无机环境的途径生产者、消费者的呼吸作用分解者的分解作用实质是呼吸作用化石燃料的燃烧(3)温室效应的产生原因：①化石燃料的大量燃烧，产生大量CO2。②植被破坏，降低了其对大气中CO2的调节能力。2．物质循环与能量流动的关系项目能量流动物质循环(以碳循环为例)形式太阳能→化学能→热能特点单向流动、逐级递减全球性、循环性范围生态系统各营养级生物圈(全球性)联系①同时进行、相互依存，不可分割②能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解3③物质是能量沿食物链(网)流动的载体④能量是物质在生态系统中往复循环的动力[题型突破——练题型，夯基提能]题型1分析物质循环的过程与特点1．如图为生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述正确的是()A．过程④代表绿色植物的光合作用，过程③代表化能合成作用B．图中甲、乙、丙分别代表消费者、生产者和分解者C．物质循环是指碳元素在甲、乙、丙间以有机物的形式传递D．图中甲、乙、丙包含的所有种群共同构成生物群落解析：由图示信息分析可知，甲代表分解者，乙代表生产者，丙代表消费者，过程④代表光合作用或化能合成作用，过程③代表呼吸作用；碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境间进行的循环；图中的生产者、消费者和分解者共同构成了生物群落。答案：D2.如图为生物圈碳循环过程示意图，甲～丁表示生态系统的成分，①～⑦表示过程。下列叙述正确的是()A．①⑤⑥表示细胞呼吸B．①和②的速率基本相等C．甲→丙→丁构成捕食食物链D．③④⑦过程中碳以有机物的形式传递解析：①是碳元素进入生物群落的光合作用或化能合成作用，②⑤⑥表示细胞呼吸，A错误；若碳循环能保持平衡，则①和②⑤⑥的速率基本相等，B错误；丁是分解者，不能和其他生物构成捕食食物链，C错误；③④⑦是群落内部的碳的流动，以有机物的形式传递，D正确。答案：D[技法提炼]41．图中双向箭头代表生产者、非生物的物质和能量，其中其他所有成分都指向的为非生物的物质和能量，即C为非生物的物质和能量，A是生产者。2．除了C之外，有最多被指向箭头的为分解者，即B为分解者。3．三个图的模式其实一致，复杂的地方在于消费者的划分，图甲中消费者只有D，图乙中消费者有D、E，图丙中消费者有D、E、F。4．图甲蕴含的食物链为A→D，图乙蕴含的食物链为A→D→E，图丙蕴含的食物链为A→D→E→F。题型2物质循环与能量流动的关系3．如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析不正确的是()A．生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足B．a是消费者，c是生产者，各成分间以CO2的形式传递碳元素C．对e过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡D．碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体解析：图中a为消费者，b为分解者，c为生产者，d为大气中的CO2库，e为化石燃料；碳元素在生物群落与无机环境之间以CO2的形式循环，在生物群落内部以有机物的形式传递。答案：B[图表突破——析图表，融会贯通]如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。请据图分析：(1)甲、乙、丙分别代表生态系统的成分是________、________、________。并简述判断的理由：_____________________________________________。(2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是__________。在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式又是________。(3)图中的字母分别表示什么过程？______________________________________________________________________________________________________________________________。5答案：(1)生产者消费者分解者甲和丁之间有双向箭头，且其他几种成分都有箭头指向丁，所以丁为大气中的CO2库，甲为生产者；甲和乙都有箭头指向丙，所以丙为分解者，则乙为消费者(2)含碳有机物CO2(3)b代表光合作用或化能合成作用，d和c代表细胞呼吸，f代表微生物的分解作用，a代表捕食，e和g代表动植物的遗体、排遗物等提供给分解者生态系统的信息传递授课提示：对应学生用书第176页[基础突破——抓基础，自主学习]1．信息的概念：是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。2．信息的种类、特点、来源及实例[连线]3．信息传递的作用(1)个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。(2)种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递。(3)群落和生态系统：能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。4．信息传递在农业生产中的应用(1)提高农产品或畜产品的产量。(2)对有害动物进行控制。[重难突破——攻重难，名师点拨]1．信息传递在生态系统中的作用整合[题型突破——练题型，夯基提能]题型1信息传递的类型、功能的判断61．雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的量不足0.01mg，但雄蚕蛾仍能对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，但却无动于衷。下列相关叙述错误的是()A．使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息B．体现了信息的传递有益于种群的繁衍C．说明生态系统中的信息都是由生物产生的D．说明性引诱剂具有高效性解析：生态系统中传递的信息包括物理信息、化学信息、行为信息等，并非都是由生物产生的，也可能由环境产生。微量的性引诱剂就可引起同种雄蚕蛾作出反应，说明性引诱剂具有高效性。答案：C2．蟑螂喜好在夜间出来活动。科学家把蟑螂放在实验室里，人为地将实验室的白天和黑夜颠倒，大约经过一个星期，蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动(尽管实际上是白天)。这个实验说明()A．蟑螂能感受物理信息的改变B．信息传递是生态系统的重要功能之一C．行为信息可以影响蟑螂的行为D．蟑螂可以感受一切信息刺激解析：白天、黑夜的变化是光的变化，光属于物理信息。答案：A题型2信息传递的过程与应用3．信息传递在生态系统中具有重要作用。下列对信息传递的表述错误的是()A．雌蚕蛾释放性外激素吸引异性前来交尾属于行为信息B．鸟类的鸣叫声属于物理信息C．金钱豹尿液所散发出的气味属于化学信息D．信息传递可以双向进行解析：雌蚕蛾释放性外激素吸引异性前来交尾属于化学信息，A错误；鸟类的鸣叫声属于物理信息，B正确；金钱豹尿液所散发出的气味是通过化学物质传递的，属于化学信息，C正确；信息传递可以双向进行，D正确。答案：A4．如图为生态系统成分的模式图，下列叙述不正确的是()7A．图中的各成分之间均可以传递信息B．生产者和消费者之间的信息传递可以调整种间关系C．无机环境发出的信息种类只能是物理信息D．生态系统的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能解析：从图中可以看出，生态系统的每种成分均能发出信息，也能接受信息，所以说生态系统的信息传递在生态系统的各种成分之间均能进行。信息传递的主要功能之一就是调整种间关系。无机环境发出的信息可以是物理信息，也可以是一些营养物质发出的化学信息，所以C错误。答案：C生态系统的稳定性授课提示：对应学生用书第177页[基础突破——抓基础，自主学习]1．生态系统的稳定性2．稳定性类型的比较83.提高生态系统稳定性的措施(1)控制对生态系统的干扰程度，对生态系统的利用应适度，不应超过生态系统的自我调节能力。(2)对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质和能量投入。[重难突破——攻重难，名师点拨]1．生态系统稳定性的形成生态系统稳定性是一个发育成熟的生态系统所具备的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，其形成原理可表示为：2．抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)y的大小可以作为抵抗力稳定性强弱的指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，抵抗力稳定性强。例如，热带雨林与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要9大于热带雨林的y值。(3)x可以表示恢复到原状所需的时间，x越大，表示恢复力稳定性越弱；反之，恢复力稳定性越强。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，说明这个生态系统的总稳定性越低。3．正反馈与负反馈的比较比较项目正反馈负反馈调节方式加速最初发生变化的那种成分所发生的变化抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化结果常使生态系统远离稳态有利于生态系统保持相对稳定实例分析[题型突破——练题型，夯基提能]题型1抵抗力稳定性与恢复力稳定性的判断1．下列有关生态系统结构的说法，正确的是()A．生态系统的营养结构只包含生产者与消费者两种成分B．不能进行光合作用的生物一定不是生产者C．营腐生生活的细菌不一定是分解者D．生产者和分解者是生态系统的基石，消费者不是生态系统的必备成分解析：食物链和食物网是生态系统的营养结构，而在食物链和食物网中只包含生产者和消费者，A项正确；进行化能合成作用的生物，如硝化细菌，也属于生产者，B项错误；营腐生生活的细菌都属于分解者，C项错误；生产者是生态系统的基石，消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环，分解者是生态系统的必备成分，D项错误。答案：A2．下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是()A．热带雨林营养结构复杂，其恢复力稳定性强B．生态系统“遭到破坏，恢复原状”属于抵抗力稳定性C．不同的生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同D．负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础解析：热带雨林营养结构复杂，其抵抗力稳定性强，A错误；生态系统“遭到破坏，恢复原状”属于恢复力稳定性，B错误；不同的生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性不同，一般抵抗力稳定性高的生态系统，恢复力稳定性低，C错误；负反馈调节在生态系统中普遍存10在，它是生态系统具有自我调节能力的基础，D正确。答案：D[方法规律]抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断某一生态系统在被彻底破坏之前，受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。题型2反馈调节的判断分析3．某池塘演变早期，藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤随之大量繁殖，导致藻类数量减少，接着又引起水蚤减少。后期因排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是()A．早期不属于负反馈调节，后期属于负反馈调节B．早期属于负反馈调节，后期属于正反馈调节C．早期和后期均属于负反馈调节D．早期和后期均属于正反馈调节解析：负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，题干中所述的早期符合负反馈调节的机制。正反馈调节是指某一成分的变化