【新课标】济南版生物八下6.2.3 能量流动和物质循环 教案

21世纪教育网精品试卷·第2页（共2页）济南版八年生物下册6.2.3能量流动和物质循环教学设计课题6.2.3能量流动和物质循环单元六学科生物年级八教材分析本节内容选自济南版初中生物八年级下册第六单元第二章第三节，此前学生在七上学习了光合作用和呼吸作用，八年级下册第六单元第二章的前两节学习了生态系统的组成和食物链食物网，这些内容对理解本课都起到了很好的铺垫作用，本节教学内容比较抽象，利用实例引导学生探究、分析能量流动的基本规律，了解研究能量流动的意义是本节教学的着眼点。学习目标探究实践：概述生态系统能量流动的过程、特点及研究意义。以碳循环为例，阐明生态系统物质循环的过程和特点。科学思维：通过对能量流动过程的计算，总结能量流动规律，培养运用科学思维方法认识事物,阐述生命现象的能力。态度责任：通过本节学习，能够应用能量流动规律解决秸秆利用这一实际问题，深入体会研究能量流动的现实意义，理解人与自然和谐发展的意义,培养共筑中国梦的家国情怀和时代责任感。生命观念：讨论分析生态系统中生物能量来源和去路，自主构建能量流动过程模型，初步形成生态学的能量观。重点1.通过对能量流动和物质循环过程的分析，理解两者的特点以及联系与区别难点1.概述生态系统的能量流动和物质循环的概念。2.通过对能量流动和物质循环过程的分析，理解两者的特点以及联系与区别。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课生态养殖我国农村大力提倡的一种生产模式，其最大的特点就是在有限的空间范围内，人为地将不同种的动物群体以饲料为纽带串联起来，形成一个循环链，目的是最大限度地利用资源，减少浪费，降低成本生态养殖利用的是什么样的生物学原理呢？观察图片，分析问题导入新课，引发学习兴趣讲授新课一、生态系统的能量流动视频：生态系统的能量流动1.能量流动的渠道生物的生长发育和繁殖等各项生命活动所需要的能量都是贮存在有机物中的化学能。当某种生物摄取食物时，它就从中获得了能量，所以生态系统中的能量是通过食物链依次传递的。2.营养级食物链上的每一个环节，叫作一个营养级。食物链与营养级对应的图示如图第64页“观察思考”1.生产者的能量主要来自太阳能，各级消费者的能量来自上一个营养级。每个营养级的能量有三个去向：一是通过该营养级的呼吸作用，以热能的形式散失；二是随着遗体、排泄物等流入分解者；三是有一小部分能量，通过食物链流入下一个营养级(最高营养级除外)。2.生态系统中的能量不能逆向流动或循环流动。3.能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的。在一个生态系统中，营养级越高，在能量流动过程中消耗的能量也越多，所以生物所处的营养级越高，所能获得的能量就越少，个体的数量就越少。注意一个营养级是指处于食物链某一环节上所有物种的总和，因此，营养级之间的关系已经不是指一种生物和另一种生物之间的营养关系，而是指一类生物和处在不同营养级层次上的另一类生物之间的关系。例如，作为生产者的绿色植物和所有的自养生物都位于食物链的起点，即食物链的第一环节，它们构成了第一营养级。所有以生产者(主要是绿色植物)为食的动物都属于第二营养级，即植食性动物。第三营养级包括所有以植食性动物为食的肉食性动物，以此类推。3.能量流动(1)概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的过程，称为生态系统的能量流动。(2)过程：输入是指生产者把太阳能以化学能的形式进行固定的过程；传递是指能量从一个营养级流入下一个营养级的过程；散失是指各营养级生物自身的呼吸作用和分解者的呼吸作用散失能量的过程。每个营养级都有能量的输入、传递和散失的过程，如图所示。(3)特点：由能量流动的过程可以看出，在食物链中，能量是逐级递减、单向流动的，是一个不可逆的过程。①单向流动：能量流动沿食物链进行，生物之间吃与被吃的关系不可逆转，食物链是单向的，因而能量流动也是单向、不可逆的。②逐级递减：由于生物自身的呼吸消耗，以及植物的残枝落叶和动物的骨骼、皮毛等难以被下一个营养级的生物利用，故能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的。一般来说，某一个营养级的能量，只有10%~20%能够流入下一个营养级。注意能量沿着食物链流动，食物链不可逆，所以能量单向流动；能量在流动过程中，会通过各营养级生物的呼吸作用消耗一部分，还有一部分能量难以被下一营养级利用，所以能量在沿食物链流动过程中是逐级递减的。4.研究生态系统能量流动的意义研究生态系统的能量流动，可以帮助人们合理地调整生态系统中能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。例如，图所示农业生态系统提高了农作物的光合作用效率，实现了能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。规律总结①能量的来源最终来源(源头)太阳能生产者体内能量来源生产者光合作用固定的太阳能消费者体内能量来源上一个营养级②能量的去路a.通过呼吸作用散失。b.被分解者利用。c.沿食物链流动(最高营养级除外)。规律总结①一般来说，在生态系统中，能量在相邻两个营养级之间的传递效率是10%~20%，营养级越多，在能量流动中消耗的能量就越多。营养级级别越高，高营养级生物得到的食物越少，得到的能量也越少，生物个体的数量就越少，越难在生态系统中生存。②一般来说，在一条食物链中，营养级与生物体数量、生物体所含总能量的关系如下表。营养级生物体数量生物体所含总能量高少少低多多5.能量金字塔生态学家用能量金字塔模型来体现生态系统中能量流动的过程。在能量金字塔中，高一级的营养级叠加在低一级的营养级上，而底部都是绿色植物。能量金字塔的每一层代表每个营养级最多获得的能量。注意在任何一个生态系统中，能量沿食物链传递时都是逐级递减的，其传递效率可以用能量金字塔表示；而每一个营养级中的能量都贮存在各营养级生物体内的有机物中，因此每一个营养级所含的有机物总量也可用金字塔表示。由于每一个营养级生物个体的大小不同，所以食物链中每一个营养级生物构成的数量金字塔有时与能量金字塔不同。但如果第一营养级的生物个体大，固定能量多，会形成特殊形状的数量金字塔。二、生态系统的物质循环1.概念在生态系统中，组成生物体的化学元素从无机环境开始，经生产者、消费者和分解者，又回到无机环境，就完成了一个循环过程，我们称之为生态系统的物质循环。2.生态系统的碳循环碳循环是自然界中重要的物质循环。(1)自然界中碳的主要存在形式碳在无机环境中主要以碳酸盐(石灰岩、珊瑚礁)、煤、石油等形式存在。二氧化碳是大气中含碳的主要气体，也是碳参与物质循环的主要形式。(2)碳循环过程第66页“观察思考”1.光合作用、呼吸作用。2.绿色植物(生产者)通过光合作用将大气中的二氧化碳等无机物转变成有机物贮存在植物体内；各级消费者直接或间接地以绿色植物为食，使有机物进入动物体内；动植物通过呼吸作用，将体内的有机物分解成二氧化碳释放到无机环境中；动植物的遗体通过分解者的分解作用，使碳又以二氧化碳的形式进入无机环境。有些动植物被埋在地下形成化石燃料，其中的碳经过燃烧变成二氧化碳被释放到大气中。方法技巧碳循环示意图中生产者、消费者、分解者的判断方法：与无机环境之间具有双向箭头的属于生产者；生产者箭头指向的是消费者和分解者，消费者指向分解者，指向分解者的箭头多。点拨营腐生生活的细菌和真菌对有机物的分解作用实质上是通过呼吸作用实现的。点拨①碳在生物与无机环境之间主要是以二氧化碳的形式进行循环的。②碳在生物之间是以有机物的形式进行传递的。3.物质循环的特点(1)生态系统的物质循环与能量流动不同，物质循环是周而复始、循环往复进行的。(2)物质循环还具有全球性，也就是物质循环是在整个生物圈中进行的。4.物质循环的意义通过物质循环，生物得以生存和繁衍，无机环境也不断得到更新。5.能量流动和物质循环的区别与联系项目能量流动物质循环不同点单向流动，逐级递减周而复始，可循环相同点通过食物链和食物网实现联系①能量的固定、贮存、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；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往复③能量流动和物质循环将生态系统的各种成分联系成了一个统一的整体视频了解能量流动知道能量流动的渠道明确营养级完成观察思考深入了解营养级知道能量流动的概念明确能量流动的过程知道能量流动的特点知道单向流动的原因知道逐级递减的原因知道研究生态系统能量流动的意义总结能量的来源、能量的去路总结能量传递总结营养级与生物体数量、生物体所含总能量的关系了解能量金字塔知道什么是物质循环知道碳的主要存在形式明确碳循环的过程完成观察思考知道物质循环的特点知道物质循环的意义比较能量流动和物质循环的区别与联系介绍能量流动的渠道图文介绍营养级引导完成观察思考深入介绍营养级介绍能量流动的概念分析介绍能量流动的过程介绍能量流动的特点讲解单向流动的原因讲解级递减的原因介绍研究生态系统能量流动的意义引导总结能量的来源、能量的去路引导总结能量传递引导总结营养级与生物体数量、生物体所含总能量的关系介绍能量金字塔介绍物质循环介绍碳的主要存在形式分析介绍碳循环的过程引导完成观察思考介绍物质循环的特点介绍物质循环的意义引导比较能量流动和物质循环的区别与联系课堂练习1.蛇捕杀一只老鼠，并把整只老鼠吞入体内，则蛇获得了这只老鼠的(D)A.全部物质B.全部能量C.全部物质和能量D.部分物质和能量2.(2020•成都)下列关于生态系统能量流动的叙述，错误的是(B)A.能量沿着食物链单向流动B.生产者的能量不能流向分解者C.能量在传递过程中逐级递减D.生态系统需要不断输入能量3.在南极地区生态系统中，一条食物链为浮游植物→磷虾→海豹→虎鲸，按照能量传递规律，如果虎鲸靠吃海豹来增加1千克体重的话，至少需要消耗浮游植物的量为(C)A.1千克B.10千克C.125千克D.1000千克4.(山东威海)在生态系统中，能量流动是通过食物链和食物网实现的。下列能够正确表示某草原生态系统中能量流动方向的是(B)A.草→食虫鸟→兔→鹰B.草→鼠→蛇→鹰C.鹰→食虫鸟→食草昆虫→草D.草→食草昆虫→鼠→蛇→鹰5.图中图甲是某生态系统各成分之间的关系示意图，图乙是甲的食物链中四种生物体内有机物总量的柱状图，下列有关叙述不正确的是(B)A.图乙中的b对应图甲中的生物是蛇B.在生物学上，把二氧化碳、鼠等影响草生活和分布的因素统称为生物因素C.图甲中生理过程②将光能转化为化学能，固定在有机物中D.随着鼠的捕食过程，食物中的物质和能量进入它的体内并沿着食物链和食物网流动进行本节相关习题训练巩固应用本节所学知识课堂小结1.生态系统的能量源头是太阳能。生态系统中能量的输入、传递