高考一轮课程生物 全国通用版 生态系统的物质循环与信息传递教案

高考一轮课程生物 全国通用版 生态系统的物质循环与信息传递教案

‎2019年高考一轮复习 生态系统的物质循环与信息传递 教材版本 全国通用 课时说明 ‎2课时 知识点 生态系统的物质循环和生态系统的信息传递 复习目标 ‎1. 物质循环的物质概念和碳循环的过程 ‎2. 掌握生态系统物质流动的过程和特点 ‎3. 能量流动和物质循环的关系 ‎4. 生态系统中信息的种类 ‎5. 信息传递在生态系统中的作用 ‎6. 信息传递在农业生产中的应用 复习重点 ‎1. 生态系统中物质循环的过程及特点 ‎2. 生态系统中信息传递的种类及功能 复习难点 ‎1. 理解生态系统中物质循环的过程及特点 ‎2 理解生态系统中信息传递的功能 一、 自我诊断 知己知彼 ‎1．通过相互作用，构成一个完整生态系统的是（　　）‎ A．食物链和食物网 B．生产者、消费者和分解者 C．物质循环和能量流动 D．生物群落和无机环境 ‎2．下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是（　　）‎ A．生态系统中的信息只能来源于同种或异种的生物 B．植物生长素对植物生长的调节属于信息传递中的化学信息 C．动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息 D．牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草不利 ‎3．下面关于生态系统的叙述，正确的是（　　）‎ A．在自然生态系统中生产者、分解者参与碳循环过程，消费者只是获得有机物没有参与 B．春天青蛙鸣叫传递的是行为信息，有利于种群的繁衍 C．戈壁荒漠生态系统的抵抗力稳定性低，恢复力稳定性也低 D．为了提高池塘生态系统的稳定性，可以引入水葫芦使营养结构复杂化 ‎4．下图为某湖泊生态系统的生物关系（a～d示能量数值），下列各项叙述错误的是（　　）‎ A．流经该湖泊生态系统的总能量为a B．图中d包含第二营养级所排粪便中的能量 C．生产者流向初级消费者的能量传递效率为b/a×100%‎ D．某有毒物质污染湖泊，次级消费者体内积累的有毒物质往往比生产者多 ‎5．下图是生态系统部分碳循环示意图，对其分析错误的是（　　）‎ A．生产者是图中的A B．图中C能促进生态系统的物质循环和能量流动 C．碳在B、C、D、E、F之间，流动的形式是有机物 D．若完整表示碳循环，需补充化石燃料燃烧产生CO2‎ ‎【答案】1.D 2.C 3.C 4.B 5.A 一、 温故知新 夯实基础 知识点1生态系统的物质循环 ‎1．物质循环 ‎（1）概念：组成生物体的各种元素在无机环境与生物群落间不断循环的过程。‎ ‎（2）特点：全球性、反复利用、循环流动。‎ ‎（3）与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割。‎ ‎（4）意义：通过能量流动和物质循环，使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。‎ ‎2．碳循环 ‎（1）碳在无机环境中的存在形式：CO2和碳酸盐。‎ ‎（2）碳在生物群落中的存在形式：含碳有机物。‎ ‎（3）循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过呼吸作用和微生物的分解作用实现的。‎ ‎3．温室效应 ‎（1）形成原因：大量化石燃料的燃烧，大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。‎ ‎（2）影响：导致气温升高，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。‎ ‎4．对物质循环过程相关图解的识别 ‎（1）图1——先根据双向箭头判断：A和B应为生产者和非生物的物质和能量，B不能写成“无机环境”。再根据A→C判断：C为消费者，剩下的D为分解者。‎ ‎（2）图2——根据A与C之间的双向箭头判断：A是生产者，C是非生物的物质和能量。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3——根据A与E之间的双向箭头判断：A为非生物的物质和能量，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。‎ 知识点2 生态系统的信息传递 ‎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 ‎（1）信息传递模型：‎ ‎（2）范围：可在生态系统任何一个层次。‎ 生态信息的信息传递又称为信息流，此过程中伴随着一定的物质和能量的消耗。但是信息传递的过程不像物质流那样是循环的，也不像能量流那样是单向的，而是双向的。‎ ‎（3）形式：分为物理信息、化学信息、行为信息。‎ ‎（4）来源：可来自于环境，也可来自于生物。‎ ‎（5）方向：信息传递是双向的。‎ ‎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，也离不开信息的传递。‎ ‎（3）群落和生态系统：信息还能够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。‎ 三、典例剖析 思维拓展 考点一 生态系统的物质循环 例1 在一般情况下，关于生态系统中碳循环的主要渠道的正确图解是(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】分解者能将有机物分解成无机物归还给无机环境，因此应是分解者→无机环境，A错误；根据捕食关系，应该是生产者→消费者，B错误；应是消费者→分解者、分解者→无机环境，C 错误；碳循环发生在生物群落与无机环境之间，无机环境中的碳元素通过生产者进入生物群落，生物群落内有机物中的碳元素经生产者、消费者和分解者的呼吸作用重新返回无机环境，D正确．‎ ‎【易错点】识记并理解生态系统各成分的功能 ‎【方法点拨】生产者可以通过光合作用或化能合成作用，直接利用无机环境的CO2，合成自身的组成物质，也能通过细胞呼吸直接将CO2释放到无机环境中；消费者不能直接利用CO2，但可以通过细胞呼吸向无机环境释放CO2；生物群落中的碳可以通过分解者的呼吸作用重新返回无机环境．‎ 考点二 生态系统的信息传递 例1 在草原生态系统中，一种昆虫靠吸取植物的汁液为食，研究员利用性外激素扰乱害虫的雌雄交配，这是利用_________(填“物理”或“化学”)信息传递起的作用。某些鸟类看到食物时，其体内便分泌一种激素，该激素使鸟类快速完成捕食，这种激素___________(填“属于”或“不属于”）生态系统的化学信息。‎ ‎【答案】 化学 不属于 ‎ ‎【解析】生物在生命活动过程中，产生一些可以传递信息的化学物质，诸如植物的生物碱、有机酸、等化学物质以及动物的性外激素等，这就是化学信息。科学研究表明，昆虫、鱼类及哺乳类等生物体中都存在能传递信息的化学物质—信息素。因此研究员利用性外激素扰乱害虫的雌雄交配，这是利用化学信息传递起的作用。鸟类体内分泌的激素不属于信息素，因此某些鸟类看到食物时，其体内便分泌一种激素，该激素使鸟类快速完成捕食，这种激素不属于生态系统的化学信息。‎ ‎【易错点】信息传递的类型及实例不熟悉 ‎【方法点拨】识记并理解生态系统的信息分为物理信息、化学信息和行为信息 四、举一反三 成果巩固 考点一 生态系统的物质循环 ‎1．碳在生物圈中循环的主要形式是 A. 碳酸盐 B. 二氧化碳 C. 有机化合物 D. 无机盐 ‎【答案】B ‎【解析】碳在生物圈中主要是以二氧化碳的形式循环的，B正确。有以碳酸盐形式循环的，但是少数，A错误。只有在生物群落中是以含碳有机物进行的，C错误。碳很少是以无机盐形式循环的，D错误。‎ ‎2．下图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述不正确的是（ ）‎ A. 在碳循环过程中，同时伴随着能量流动 B. 由于某种原因造成图中E 生物数量大量减少，推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是D增多，F减少 C. 该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B D. 在A→C过程中碳主要以CO2的形式进行循环，在F→B过程中以含碳有机物的形式进行流动 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：A、物质是能量的载体，能量是物质的动力，物质循环总是伴随着能量流动同时进行，不可分割，A正确；B、根据以上分析可知食物链为A→D→E→F，若E生物数量大量减少，则短期内生物数量发生的变化是D增加，A减少，F减少，B正确；C、由题意分析已知A是生产者，C是无机环境中的二氧化碳，B是分解者，其余生物是消费者，即D、E、F是消费者，C错误；D、A→C过程指的是生产者到无机环境的过程，碳流动形式主要是以CO2形式进行的；F→B过程指的是消费者到分解者的过程，碳元素是以含碳有机物形式进行的，D正确．故选：C．‎ ‎3.下图示某农业生态系统部分物质循环过程。该系统获得了鱼、猪、蚕和粮食的全面丰收。下列相关叙述错误的是（　　）‎ A．丰收的主要原因是各营养级间的能量传递效率高 B．蚕粪便喂鱼、鱼粉喂猪均实现了能量的多级利用 C．粪便、塘泥做肥料又归田，实现了物质循环再生 D．与自然生态系统相比该生态系统自动调节能力弱 ‎【答案】A ‎【解析】丰收的主要原因是各营养级间的能量利用率提高了，但是传递效率没有改变，A错误；蚕粪喂鱼、鱼粪喂猪均实现了 考点二 生态系统的信息传递 ‎1．下列现象不能体现“信息能调节生物种间关系”这个观点的是(　　)‎ A. 云杉根的分泌物使玫瑰不能很好的生长 B. 水稻和稗草争夺阳光 C. 当日照达到一定长度时植物才能够开花 D. 蝙蝠通过自身发出的声波，对被捕食者进行“回声定位”‎ ‎【答案】C ‎【解析】云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生长，说明信息能调节生物的种间关系，A错误；水稻和稗草争夺阳光，说明信息能调节生物的种间关系，B错误。当日照达到一定时长时植物才能够开花，说明生命活动的正常进行，离不开信息的作用，不属于生物的种间关系，属于环境和生物之间的关系，C正确；蝙蝠通过自身发出的声波，对被捕食者进行“回声定位”，说明信息能调节生物的种间关系，D错误。‎ ‎2．下列有关生态系统结构与功能的说法，正确的是 A. 不能进行光合作用的生物一定不是生产者 B. 在食物链上的生物间信息传递可以双向进行 C. 植物光合作用固定的碳与植物呼吸作用释放的碳基本相等 D. 分解者分解动植物遗体产生的物质和能量可以被植物利用 ‎【答案】B ‎【解析】生产者都是自养生物，不能进行光合作用的硝化细菌也是生产者，A项错误；信息传递可以在食物链上的生物间双向进行，B项正确；植物光合作用固定的碳，除了用于植物呼吸作用消耗外，还用于植物的生长发育和繁殖等生命活动，因此植物光合作用固定的碳大于植物呼吸作用释放的碳，C项错误；分解者分解动植物遗体产生的物质可以被植物利用，但能量不能，D项错误。‎ ‎3.汶川地震给我国带来了巨大的人员伤亡和财产损失，据媒体报道，地震前动物有些异常，如牛羊驴马不进圈，老鼠搬家往外逃；兔子竖耳蹦又撞，鸽子惊飞不回巢等。这种生态系统的传递的信息属于 A. 物理信息 B. 化学信息 C. 行为信息 D. 营养信息 ‎【答案】A ‎【解析】由题意可知这些动物的异常行为是因为地震前发出的人不能听到的次声波，而动物能感知到。由声、光、电、声波传递的信息属于物理信息，A正确。化学信息是分泌的某种化学物质，B错误。行为信息是在同种或异种生物间具有的特殊行为，C错误。营养信息是食物和资源状况之间的，D错误。‎ 五、分层训练 能力进阶 ‎ ‎【基础达标】‎ ‎1．下列哪一项污染能通过食物链的传递而引起生物放大 A. 噪声污染 B. 大气中SO2污染 C. DDT污染 D. 大气中氟利昂污染 ‎【答案】C ‎【解析】化学杀虫剂和有害物质通过食物链逐级积累和浓缩的现象为生物放大。DDT污染是通过食物链传递，可引起生物放大，C项正确；噪声污染，没有进入到食物中，A项错误；大气中SO2污染，是通过气体传播，不能引起生物放大现象，B项错误；大气中氟利昂污染，是通过气体传播，不能引起生物富集现象，D项错误。‎ ‎2．生态系统的物质循环中的“物质”是指 A. 组成生物体的各种元素 B. 组成自然界的所有元素 C. 组成生物体的有机物 D. 组成生物体的蛋白质和核酸 ‎【答案】A ‎【解析】生态系统中的物质循环指的是组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素在生物群落与无机环境之间的反复往返的过程，故选A。‎ ‎3．下列现象不能体现“信息能调节生物种间关系”这个观点的是(　　)‎ A. 云杉根的分泌物使玫瑰不能很好的生长 B. 水稻和稗草争夺阳光 C. 当日照达到一定长度时植物才能够开花 D. 蝙蝠通过自身发出的声波，对被捕食者进行“回声定位”‎ ‎【答案】C ‎【解析】云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生长，说明信息能调节生物的种间关系，A错误；水稻和稗草争夺阳光，说明信息能调节生物的种间关系，B错误。当日照达到一定时长时植物才能够开花，说明生命活动的正常进行，离不开信息的作用，不属于生物的种间关系，属于环境和生物之间的关系，C正确；蝙蝠通过自身发出的声波，对被捕食者进行“回声定位”，说明信息能调节生物的种间关系，D错误。‎ ‎4.在一般情况下，关于生态系统中碳循环的主要渠道的正确图解是(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】分解者能将有机物分解成无机物归还给无机环境，因此应是分解者→无机环境，A错误；根据捕食关系，应该是生产者→消费者，B错误；应是消费者→分解者、分解者→无机环境，C错误；碳循环发生在生物群落与无机环境之间，无机环境中的碳元素通过生产者进入生物群落，生物群落内有机物中的碳元素经生产者、消费者和分解者的呼吸作用重新返回无机环境，D正确．‎ ‎4．下图是我国北方处于平衡状态的某森林生态系统的碳循环示意图，箭头表示碳传递方向，字母表示碳传递途径。下列各项叙述正确的是 A. 碳从植物体流入动物体、从动植物流向土壤中的生物的主要形式是含碳的有机物和二氧化碳 B. 如图中的字母表示碳元素传递的数量，一年中若a＞b+d+g，则该系统的抵抗力稳定将会增强 C. a途径是通过光合作用实现的，b、d、g、f途径是通过呼吸作用实现的 D. 碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳形式进行的，包括图中的a、b、‎ c、d、g等过程 ‎【答案】B ‎【解析】碳元素以含碳有机物的形式被动物摄食，并使得能量流入动物体内，动植物流向土壤中的生物的主要是遗体、粪便及枯枝败叶等含的有机物，A错误；据图分析可知，a表示植物的光合作用、b表示植物的呼吸作用、d表示动物的呼吸作用、g表示分解者的呼吸作用，一年中若a＞b+d+g ，说明固定的总量大于生物群落呼吸消耗的能量，物种会越来越丰富，该系统的抵抗力稳定将会增强，B正确；a途径是通过光合作用实现的，b、d、g途径是通过呼吸作用实现的，f是代表动物遗体和粪便流向分解者，C错误； a代表植物的光合作用，b、d、g代表生物的呼吸作用，c代表捕食，e、f代表动植物的残枝败叶、遗体和粪便流向分解者，在生物群落和无机环境之间以CO2的形式循环，包括图中的a、b、c、d、e、f、g等过程，D错误，所以选B。‎ ‎5．如图是生态系统中碳循环示意图，箭头表示物质流动的方向。请据图回答：‎ ‎（1）碳在绿色植物和甲之间的循环主要是以___________的形式进行的。‎ ‎（2）图中的②表示___________作用。‎ ‎（3）从生态系统的成分看，图中的乙是_________，丙是___________。‎ ‎（4）人们对森林乱砍滥伐和大量燃烧秸秆等活动，会使大气中的___________含量增加，形成“温室效应”，导致气温上升。‎ ‎【答案】 CO2 光合 消费者 分解者 CO2‎ ‎【解析】试题分析：根据题图，因为甲与绿色植物之间为双箭头，所以甲为大气中CO2库，①为绿色植物的呼吸作用，②为光合作用；再根据消费者和绿色植物（生产者）都要形成尸体、残骸等被分解者利用，而消费者只能利用绿色植物（生产者）中的有机物，所以可判断乙为消费者，丙为分解者，据此答题。‎ ‎(1)图中甲是大气，大气与绿色植物之间碳以二氧化碳的形式循环，因为绿色植物进行光合作用是吸收大气中CO2，而绿色植物进行呼吸作用是释放CO2到大气中。‎ ‎(2)据图分析，已知①为绿色植物进行的呼吸作用，②为光合作用。‎ ‎(3)据图分析可知，甲为大气(无机环境)；由于消费者只能利用绿色植物产生的含C有机物，而分解者可以利用率植物和消费者两方面的含C有机物，所以乙为消费者，丙为分解者。‎ ‎(4)“温室效应”主要是大气中的二氧化碳增多导致的。‎ ‎【能力提升】‎ ‎1．将新养的宠物狗的尿液涂抹到固定的地方，以后宠物狗都会到此地撒尿；公鸡争斗时鸡冠发紫、羽毛竖起；小鸡听到母鸡的叫声会跑到母鸡身边，以上分别属于（ ）‎ A. 化学信息、行为信息、行为信息 B. 物理信息、化学信息、行为信息 C. 化学信息、行为信息、物理信息 D. 化学信息、物理信息、行为信息 ‎【答案】C ‎【解析】将新养的宠物狗的尿液涂抹到固定的地方，以后宠物狗都会到此地撒尿，尿液中的化学物质起到了信息传递作用，属于化学信息；公鸡争斗时鸡冠发紫、羽毛竖起是公鸡通过自己的特殊行为向同伴发出威吓、挑战等信息，属于行为信息；小鸡听到母鸡的叫声会跑到母鸡身边，这里的声音是一种物理刺激，属于物理信息。‎ 故选：C。‎ ‎2．下列措施不属于信息传递在农业生产中的应用的是 A. 延长光照时间，提高鸡的产蛋率 B. 使用性引诱剂，降低害虫出生率 C. 使用化学肥料，提高农作物产量 D. 使用一定频率的光处理种子，促进萌发 ‎【答案】C ‎【解析】延长光照时间提高产蛋率是利用物理信息在农业生产中的应用，A不符合题意；使用性引诱剂，降低害虫出生率，属于化学信息在农业生产中的应用，B不符合题意；施用化学肥料，提高农作物产量，这不属于信息传递在农业生产中的应用，C符合题意；使用一定频率的光处理种子，促进萌发，属于物理信息在农业生产中的应用，D不符合题意。‎ 故选：C。‎ ‎3．下图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述不正确的是（ ）‎ A. 在碳循环过程中，同时伴随着能量流动 B. 由于某种原因造成图中E生物数量大量减少，推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是D增多，F减少 C. 该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B D. 在A→C过程中碳主要以CO2的形式进行循环，在F→B过程中以含碳有机物的形式进行流动 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：A、物质是能量的载体，能量是物质的动力，物质循环总是伴随着能量流动同时进行，不可分割，A正确；B、根据以上分析可知食物链为A→D→E→F，若E生物数量大量减少，则短期内生物数量发生的变化是D增加，A减少，F减少，B正确；C、由题意分析已知A是生产者，C是无机环境中的二氧化碳，B是分解者，其余生物是消费者，即D、E、F是消费者，C错误；D、A→C过程指的是生产者到无机环境的过程，碳流动形式主要是以CO2形式进行的；F→B过程指的是消费者到分解者的过程，碳元素是以含碳有机物形式进行的，D正确．故选：C．‎ ‎4．碳在生物圈中循环的主要形式是 A. 碳酸盐 B. 二氧化碳 C. 有机化合物 D. 无机盐 ‎【答案】B ‎【解析】碳在生物圈中主要是以二氧化碳的形式循环的，B正确。有以碳酸盐形式循环的，但是少数，A错误。只有在生物群落中是以含碳有机物进行的，C 错误。碳很少是以无机盐形式循环的，D错误。‎ ‎5. 秦岭一南北分界线，像一堵“挡风墙”，能阻止冬季冷空气南下，拦截夏季东南季风的北上，使南、北气候迥异，其特殊的地理位置孕育着丰富的自然资源。请回答下列问题。‎ ‎（1）秦岭素有“南北生物物种库”之美誉，体现了________多样性，为了尽可能降低物种间的竞争，该地群落呈现了_________的空间特征。‎ ‎（2）盛夏、秦岭溪边稍带咸味的水会吸引着大量的蝴蝶聚集，说明信息传递具有__________功能；绢粉蝶是其中的一种害虫，常用______法调查绢粉蝶幼虫的种群密度，请从能量角度分析控制绢粉蝶数量的重要性___________________。‎ ‎（3）生态学家不会以秦岭某一小段的生态系统为单位研究物质循环，原因是________________。‎ ‎【答案】 物种和基因（遗传） 水平和垂直结构 维持正常生命活动的进行 样方 控制害虫数量，可以合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量最大限度流向对人类最有益的部分 物质循环具有全球性，仅在一个小的生态系统中，一般不能完成物质循环 ‎【解析】‎ ‎（1）秦岭素有“南北生物物种库”之美誉，说明秦岭地区分布的物种数量很多，从宏观上体现了物种多样性；同时每一个物种包括由若干个体组成的若干种群，各个种群由于突变、自然选择或其他原因，往往在遗传物质上有着重大的区别，这又从微观上体现了基因（遗传）多样性。在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构，包括水平结构和垂直结构，群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，有利于对资源的充分利用，缓解了种间竞争，促进了种间互助。‎ ‎（2）秦岭溪边稍带咸味的水会吸引着大量的蝴蝶聚集，说明这些稍带咸味的水有利于蝴蝶的生命活动，体现了信息传递具有维持正常生命活动的进行功能；绢粉蝶幼虫的活动能力较弱、活动范围较小，所以常用样方法调查绢粉蝶幼虫的种群密度；绢粉蝶是其中的一种害虫，控制害虫数量，可以合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量最大限度流向对人类最有益的部分。‎ ‎（3）物质循环又称为生物地球化学循环，具有全球性，仅在一个小的生态系统中，一般不能完成物质循环，因此，生态学家不会以秦岭某一小段的生态系统为单位研究物质循环