人教版 (2019)选择性必修2第3节 生态系统的物质循环导学案及答案

  高二生物导学案

第3章 第3节　生态系统的物质循环02

班级                       姓名                   

   第2课时　生物富集及探究土壤微生物的分解作用

[学习目标]　1.通过分析生物富集的过程，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害。2.尝试探究土壤微生物的分解作用。

[素养要求]　1.生命观念：进一步形成尊重自然、顺应自然、保护自然的生态观，树立人与自然和谐共生的生态文明思想。2.科学探究：通过探究实验增强实验设计及分析能力。

【预习案】

一、生物富集

1．概念：生物体从                                               的化合物，使其在机体内浓度                        的现象。

2．实例

3．进入生物体方式

(1)动、植物                 。

(2)沿              在生物体内逐渐聚集，       在食物链的              。

4．在生物体的分布：形成比较稳定的       分布于多种组织细胞中，不易被     ，     在体内。

5．特点：全球性。

二、探究土壤微生物的分解作用

1．实验原理

(1)土壤中生活着肉眼看不见的细菌和呈放射状的丝状真菌、放线菌等微生物，它们在生态系统中主要充当           。在不同的气候与环境条件下，落叶在土壤中               也不同。

(2)淀粉还原糖砖红色沉淀。

2．案例设计

提出问题：土壤微生物具有分解作用吗？分解过程中物质发生怎样的变化？

注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。

【探究案】

探讨点　分析生物富集现象及其成因

1．资料一：不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内铅浓度

请据图分析，写出分析结果：                                                   。

2．对比碳循环，分析铅在生物体内富集的原因。

成因：                                                      。

3．资料二：水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图

据图分析，写出分析结果：                                           。

4．还有哪些有害物质也有与铅类似的现象？

5．生物富集对生物体有危害吗？

6．生物富集现象也有全球性吗？说出你的理由。

7．如何有效地减少生物富集现象？

【检测案】

1判断正误

(　　)(1)生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集

(　　)(2)营养级越高的生物，其体内富集的有害物质的浓度越高

(　　)(3)可采用加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物

(　　)(4)应将实验组和对照组的土壤放在隔绝空气的条件下

(　　)(5)对照组中落叶的分解速度明显高于实验组

(　　)(6)实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验

(　　)2．如图中食物网所代表的生态系统中，施用了杀虫剂林丹，这种杀虫剂自然降解的速度极慢。这种杀虫剂在下列生物体内的浓度最高的是

A．A  B．H  C．G  D．F

(　　)3．环境中的汞、铅等重金属随食物、饮水进入生物体内，能够形成多种比较稳定的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，不易被排出体外。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测得所含某种重金属的浓度，结果如图。关于该生态系统，下列说法正确的是

A．甲在该生态系统中处于第二营养级

B．该重金属在极地生态系统的生物体内可检测到

C．该重金属可以通过食物链回归非生物环境

D．丁可能是该生态系统的分解者

(　　)4．某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是

A.该实验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用

B．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理

C．若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组

D．预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度地分解

(　　)5．下列关于“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”的课题，设计不合理的是

A．用等量土壤浸出液和蒸馏水处理等量淀粉糊

B．实验应分别对土壤浸出液和蒸馏水进行高温消毒后再处理淀粉糊

C．应在20 ℃左右下处理7天后，再进行相关检测

D．用碘液检测淀粉，用斐林试剂检测还原糖

核心归纳　重金属盐和DDT等农药的生物富集作用

生物富集作用与能量流动正好相反，能量在沿食物链流动时逐级递减，而农药或重金属盐则存在“生物富集作用”，即营养级越高，该物质浓度越高。如图所示：

网络构建

高二生物导学案

第3章 第3节　生态系统的物质循环02

班级                       姓名                   

   第2课时　生物富集及探究土壤微生物的分解作用

[学习目标]　1.通过分析生物富集的过程，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害。2.尝试探究土壤微生物的分解作用。

[素养要求]　1.生命观念：进一步形成尊重自然、顺应自然、保护自然的生态观，树立人与自然和谐共生的生态文明思想。2.科学探究：通过探究实验增强实验设计及分析能力。

【预习案】

一、生物富集

1．概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。

2．实例

3．进入生物体方式

(1)动、植物直接吸收。

(2)沿食物链在生物体内逐渐聚集，积累在食物链的顶端。

4．在生物体的分布：形成比较稳定的化合物分布于多种组织细胞中，不易被排出，积蓄在体内。

5．特点：全球性。

二、探究土壤微生物的分解作用

1．实验原理

(1)土壤中生活着肉眼看不见的细菌和呈放射状的丝状真菌、放线菌等微生物，它们在生态系统中主要充当分解者。在不同的气候与环境条件下，落叶在土壤中被分解的时间也不同。

(2)淀粉还原糖砖红色沉淀。

2．案例设计

提出问题：土壤微生物具有分解作用吗？分解过程中物质发生怎样的变化？

注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。

【探究案】

探讨点　分析生物富集现象及其成因

1．资料一：不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内铅浓度

请据图分析，写出分析结果：铅在中国血蛤体内的浓度超过环境浓度。

2．对比碳循环，分析铅在生物体内富集的原因。

成因：铅在生物体内形成难以降解的化合物，且不易排出。

3．资料二：水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图

据图分析，写出分析结果：铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高。

4．还有哪些有害物质也有与铅类似的现象？

提示　镉、汞等重金属、DDT、六六六等人工合成的有机化合物及一些放射性物质。

5．生物富集对生物体有危害吗？

提示　对生物体有害，而且富集的物质会沿着食物链积累，最终威胁食物链顶端的生物(包括人类)。

6．生物富集现象也有全球性吗？说出你的理由。

提示　它们可通过大气、水和生物迁移等途径扩散，因此具有全球性。

7．如何有效地减少生物富集现象？

提示　合理利用资源，减少排放，实施垃圾分类，种植能富集有害重金属元素的植物等。

【检测案】

判断正误

判断正误

(1)生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集(　　)

(2)营养级越高的生物，其体内富集的有害物质的浓度越高(　　)

(3)可采用加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物(　　)

(4)应将实验组和对照组的土壤放在隔绝空气的条件下(　　)

(5)对照组中落叶的分解速度明显高于实验组(　　)

(6)实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验(　　)

答案　(1)√　(2)√ (3)×　(4)×　(5)√　(6)×

2．如图中食物网所代表的生态系统中，施用了杀虫剂林丹，这种杀虫剂自然降解的速度极慢。这种杀虫剂在下列生物体内的浓度最高的是(　　)

A．A  B．H  C．G  D．F

答案　B

解析　杀虫剂林丹自然降解的速度极慢，因此这种杀虫剂在生物体内有生物富集作用，生物所处的营养级越高，杀虫剂在该生物体内的浓度越高。由图可知，H所处的营养级最高，杀虫剂在其体内的浓度最高，故选B。

3．环境中的汞、铅等重金属随食物、饮水进入生物体内，能够形成多种比较稳定的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，不易被排出体外。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测得所含某种重金属的浓度，结果如图。关于该生态系统，下列说法正确的是(　　)

A．甲在该生态系统中处于第二营养级

B．该重金属在极地生态系统的生物体内可检测到

C．该重金属可以通过食物链回归非生物环境

D．丁可能是该生态系统的分解者

答案　B

解析　根据分析可知，该生态系统中的食物链是丁→乙→甲→丙，所以乙属于第二营养级，甲属于第三营养级，A错误；生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，重金属会沿食物链和食物网在生物体内富集，营养级越高的生物体内重金属浓度的相对值越高，但不会通过食物链回到非生物环境，C错误；甲、乙、丙、丁为四个营养级，而分解者不参与食物链，所以丁不可能是该生态系统的分解者，D错误。

4．某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是(　　)

A.该实验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用

B．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理

C．若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组

D．预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度地分解

答案　C

解析　若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，则1、2组对照可探究湿润土壤中微生物对落叶的分解作用，3、4组对照可探究较干燥土壤中微生物对落叶的分解作用，其中2组和4组均为未经处理的空白对照，属于对照组，1组和3组为实验组，C项错误；1、3组的土壤经灭菌后，其中的微生物会被杀死，而土壤中的微生物主要充当分解者，因此预测这两组的落叶不被分解，而2、4组的土壤中含有微生物，但是土壤湿度不同，所以落叶被分解的程度不同，D项正确。

5．下列关于“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”的课题，设计不合理的是(　　)

A．用等量土壤浸出液和蒸馏水处理等量淀粉糊

B．实验应分别对土壤浸出液和蒸馏水进行高温消毒后再处理淀粉糊

C．应在20 ℃左右下处理7天后，再进行相关检测

D．用碘液检测淀粉，用斐林试剂检测还原糖

答案　B

解析　根据题干可知，该实验的自变量是土壤微生物的有无，因此对照组用蒸馏水处理淀粉糊，而实验组用土壤浸出液处理淀粉糊，A正确；对土壤浸出液和蒸馏水进行高温消毒后，土壤浸出液中的微生物被杀死，无法达到实验目的，B错误；土壤微生物分解淀粉需要时间，实验中应将实验组和对照组在20 ℃左右下处理7天后，再进行相关检测，C正确；土壤微生物可将淀粉分解成还原糖，实验可用碘液检测淀粉，用斐林试剂检测还原糖，D正确。

核心归纳　重金属盐和DDT等农药的生物富集作用

生物富集作用与能量流动正好相反，能量在沿食物链流动时逐级递减，而农药或重金属盐则存在“生物富集作用”，即营养级越高，该物质浓度越高。如图所示：

网络构建