优秀教案系列
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第3节生态系统的物质循环
教学分析
教学分析
教学目标
1.概述生态系统的物质循环过程。
2.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。
3.说明能量流动和物质循环的关系。
4.尝试探究土壤微生物的分解作用。
评价目标
1.以碳循环为例,掌握生态系统中的物质循环的概念、特点。
2.通过案例引导学生运用所学的物质循环原理,解释现象和解决问题。
教学重难点
重点:分析碳循环的特点,概述生态系统的物质循环过程。
难点:1.说明能量流动和物质循环的关系。
2.尝试探究土壤微生物的分解作用。
教学方法
1.这节课的知识点比较抽象,主要采取多媒体辅助教学,引导学生构建碳循环的概念模型。
2.学生通过列表比较法,小组讨论总结能量流动和物质循环的关系。
3.本节探究实验以兴趣小组的形式开展,并课堂展示实验成果。
课时安排
2课时。
教学准备
多媒体,白板,学案,PPT等。
教学
教学设计
导入新课
教材中的“问题探讨”以顽强地在荒漠中生存繁衍的胡杨为素材创设情境问题,问题一引导学生思考胡杨死亡后为何长时间没有腐烂?该问题涉及分解者在生态系统的物质循环中的作用;问题二引导学生思考不同的生态系统中物质组成的差别,其原因与生态系统的生物因素是有关的。这两个问题都涉及物质循环,由此可顺利引入本节内容。
讲授新课
一、构建碳循环模型
1.碳的存在形式
生物体内:含碳有机物(蛋白质、核酸、脂质、糖类等)(存在于活体中,或煤、石油等化石燃料中)。
非生物环境:二氧化碳(主要形成)、碳酸盐(存在于大气、水圈)。
2.碳进入生物群落的形式和途径:CO2,生产者的光合作用或化能合成作用。
3.碳返回非生物环境的形式和途径:CO2,生产者、消费者、分解者的呼吸作用以及化石燃料的燃烧。
4.碳在生物群落中传递的形式:含碳有机物。
5.碳循环的过程
问题串:
(1)从图中看来,什么条件下,生物圈中的碳循环可保持基本平衡(大气中CO2含量基本稳定)?
提示:吸收量=释放量。
(2)哪些活动会打破这种平衡?平衡被打破后会导致什么后果?
提示:①化石燃料的大量燃烧,增加了二氧化碳的排放量;②森林、草原等植被被破坏,减少了二氧化碳的吸收量。
(3)什么是温室效应?
提示:温室气体(如二氧化碳、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟氯烃类气体)可以吸收地球发射的长波辐射,阻挡地球热量向外散出,从而引起地球气温升高的现象。
(4)温室效应有什么严重后果?
提示:极地、高山冰川融化,海平面上升,旱涝不均,病虫害加剧。
(5)怎样缓解温室效应?
提示:①减少化石燃料的燃烧;②大力植树种草;③开发新能源;④秸秆还田,增加土壤储碳量。
(6)从图中可看出碳循环具有什么特点?
提示:全球性、循环性。
二、归纳总结物质循环的概念、特点
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,这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈,物质循环具有全球性,因此又叫生物地球化学循环。
2.特点:全球性(大气环流在全球进行)、循环性(应用:稻田养鸭养鱼)。
三、生物富集
1.参与富集的物质:重金属,如铅、镉、汞,以及一些复杂的有机化合物,如DDT、六六六等。
2.特征:化学性质稳定,不易分解,不易排出,易在动物体内积累。
3.富集途径:(1)通过大气沉降到土壤和植被表面,被植物吸收;(2)通过降雨进入土壤、水体,被动植物吸收而富集;(3)通过生物的迁移运动而富集。
4.生物富集的概念: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。
5.富集的特点:随食物链营养级升高而逐渐积累;具有全球性。
四、能量流动和物质循环的关系
比较
项目
能量流动
物质循环
范围
生态系统各营养级
生物圈
形式
光能→化学能→热能
以无机物和有机物的形式流动
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环往复运动
过程
沿食物链、食物网单向流动
在生物群落和非生物环境之间循环往复
联系
二者是生态系统的主要功能,它们同时进行,相互依存,不可分割;
①能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程;
②物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;
③能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往复
五、探究土壤微生物的分解作用
(1)土壤微生物:细菌、丝状真菌、放线菌(土腥