《生态系统的物质循环》教学设计.doc

第三节 生态系统的物质循环一教学目标 （一）知识与技能1以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环；2构建碳循环的模型；3说明能量流动和物质循环的关系；（二）过程与方法关于碳循环过程的学习，可以让学生构建模型，使学生对以前学习的知识有所回忆，并对生态系统的物质循环有形象的认识；（三）情感态度与价值观关注由物质循环失调而引起的环境问题，增强环境保护的意识。二教学重点、难点1教学重点及解决办法生态系统中的物质循环是本节的重点，对于物质循环我们以碳循环为例，通过构建模型的方法让学生充分理解它的过程及特点。2教学难点及解决办法 如何说明物质循环和能量流动的关系是本节的难点，本节通过图表的方式进行归纳比较，帮助学生明确其中的关系。三课时安排 1课时四教学过程导入：上节课我们学习了生态系统的能量流动，能量沿食物链进行流动，从一个营养级到下一个营养级，在这个过程中，能量流动表现出什么特点？（学生回答）生态系统中的能量流动是单向的、逐级递减的。也就是说能量并不能重复循环的利用，生态系统需要保持稳定、不断运转，就要不断有能量输入，对于生物圈来说，源源不断的太阳能为它提供了能量。但是生物圈中的物质却只能来自地球，生态系统运转过程中，亿万年来生物圈中的物质并没有减少或耗尽，这是为什么呢？（学生回答：物质是循环的）如果物质是循环利用的，那它就会不断的消耗和再生，从而实现生态系统的正常运转，例如绿色植物光合作用过程中从空气中吸收二氧化碳，从土壤中吸收水分，把它们变成了有机物和氧气，动物和其它生物的呼吸作用又把有机物和氧气转化成二氧化碳和水，供给植物进行光合作用。再如，生产者通过光合作用把无机环境中的一些无机物转化成有机物，生产者被消费者捕食后有机物进入消费者体内，生产者和消费者体内的有机物最后又被分解者分解成简单的无机物回到无机环境。由此看来，生态系统中的物质是循环的，是在生物群落和无机环境之间不断循环。这里的物质指的是元素还是化合物？（学生回答）我们把组成生物体的化学元素是生物群落和无机环境之间循环的过程，称为生态系统的物质循环。这里的生态系统是指每一个生态系统吗？（学生思考）比如一个池塘是一个生态系统，但是其中生物呼吸作用产生的二氧化碳可以随着大气环流在全球范围内流动，因此这里所说的生态系统是指地球上最大的生态系统生物圈，其中的物质循环具有全球性，又叫生物地球化学循环。下面我们以碳循环为例，了解一下物质循环的过程。观察课本上“碳循环模式图”，同时思考以下几个问题：1碳在无机环境中主要以何种形式存在？在生物体内主要以何种形式存在？（CO2、碳酸盐；有机物）2碳从无机环境进入生物群落主要是通过什么途径？（光合作用、化能合成作用）3碳通过哪些途径从生物群落返回到无机环境？（呼吸作用、分解作用、燃烧）4碳在生物群落内部通过什么渠道进行传递？（食物链和食物网）（学生回答，教师补充）从图中还可以看出碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式进行循环，且循环的范围具有全球性。现在我们尝试用模式图的形式把碳循环的过程表达一下。（板图）下面我们来总结一下。碳循环主要是在无机环境和生物群落之间进行，无机环境中主要以二氧化碳形式存大，在生物群落中主要是以有机物的形式存大，从无机环境进入生物群落主要是通过光合作用、化能合成作用；从生物群落返回到无机环境是通过呼吸作用、分解作用、燃烧的途径。这个过程中伴随着复杂的物质变化和能量变化，不是间一的物质移动，生态系统的物质循环离不开能量的驱动。我们再来学习一下氮循环的过程（教师讲解、板图）在生态系统中，其它物质的循环过程和碳循环类似，长期以来，各种物质循环都是保持稳定的，所以地球上各种物质的含量基本稳定，但是工业发展以来，化石燃料的大量燃烧，使其中的碳在短时间内释放出来，这样二氧化碳来不及转化，打破了生物圈的碳循环的平衡，使大气中的二氧化碳含量明显增加，形成危及整个生物圈的温室效应。温室效应还和近代人类对森林的大量采伐有关，森林在维持生物圈的碳循环方面具有重要的作用，现在人们开展大力植树造林活动，这些植物能大量吸收已有的二氧化碳，起到一定的缓解作用，但还应从根本上减少温室气体的排放。现在生态系统的物质循环和能量流动我们都已经学习过了，它们之间具有什么关系？让我们用表格总结一下。能量流动物质循环形式以有机物形式流动以无机物形式在生物群落和无机环境间流动过程沿食物链单向流动在无机环境和生物群落间往复循环范围生态系统各营养级全球性特点单向流动、逐级递减循环流动联系物质为能量流动提供载体，能量为物质循环提供动力；能量的固定、转移和释放，离不开物质的合成与分解等过程（学生回答，教师补充）小结：本节课，我们讨论了生态系统物质循环的概念、碳循环的形式和过程、物质循环的特点以及物质循环和能量流动的关系。物质循环是指组成生物体的基本元素在在无机环境和生物群落间循环往复。关于碳循环，要明确其形式是二氧化碳，循环的过程主要通过光合作用、呼吸作用、分解作用实现的，物