高中生物生态系统的物质循环名师精选教案一旧人教必修2

1、名校名 推荐高中生物生态系统的物质循环教案旧人教 必修 2教学目的：知识目标应用： (1) 生态系统物质循环的概念。(2) 碳循环的过程。(3) 能量流动和物质循环的关系。能力目标1. 学会分析生态系统中碳循环的方法。2. 通过学习“温室效应”的形成及对人类的危害，发展学生推理、联想和思维迁移能力。3. 利用“能量流动”与“物质循环”等教学过程，培养学生的比较、归纳能力以及对自己所持有观点的总结表达能力。情感目标1. 通过学习人类对碳循环的影响，培养学生环境保护意识。2. 通过物质循环与能量流动相互关系的学习，培养学生用事物是普遍联系的、辩证统一的观点来分析事物。3. 积累生态学知识，逐渐形成

2、科学的世界观。教学重点：碳循环的过程。教学难点：能量流动和物质循环的关系。教学用具：光合作用示意图、呼吸作用示意图、文字图解碳循环示意图、物质循环与能量流动关系示意图、表格、题例等课时安排：2 课时教学过程：复习提问：上节课我们学习了生态系统的能量流动，请大家回忆如下问题：1. 地球最大的生态系统是什么 ? 2. 生态系统的能量源头是什么 ?3. 输入生态系统的总能量指的是什么? 4. 能量流动的主渠道是什么 ?5.能量流动有什么特点?同学们在学习能量流动的过程中是否发现，能量的流动是需要以物质为载体的? 生态系统中的物质变化又是怎样的?物质变化与能量流动又有什么关系呢?教学目标达成(一 )

3、生态系统物质循环的概念阅读： P108 第一、第二自然段。讨论： 1. 什么叫“物质循环”?2.这里的物质指什么?3. 循环过程是怎样的 ? 4.循环的范围有多大 ?归纳： 1. 概念： P108( 略) 。2. 物质：组成生物体的基本元素。3. 过程：无机环境（元素）生物群落（元素） 。4.范围：全球性。强调：这里的物质不是指由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质，而是组成生物体的基本元素。循环指的是这些物质( 元素 ) 的往返运动。这里的生态系统指的是地球上最大的生态系统生物圈，所以叫“生物地球化学循环”。生态系统的物质循环可以概括地理解为组成生物体的基本元素在生物群落和

4、无机环境之间的往返运动，其中伴随着复杂的物质变化和能量变化，不是单纯的物质移动，生态系统的物质循环离不开能量的驱动。(二 ) 碳循环1名校名 推荐阅读： P109 第一自然段。出示“光合作用”投影片，并请同学们说出光合作用过程中的碳是如何传递的?光合作用归纳： CO2(无机物 )(CH2O)有机物出示“呼吸作用”投影片。并请大家说出呼吸作用过程中的碳是如何传递的呼吸作用归纳： C6H12O6(有机物 )CO2 H2O(无机物 )设疑：请大家分析教材109 页碳循环示意图，思考如下问题：1.无机环境中的碳以什么形式存在?2.生物群落内部的碳以什么形式存在?3.碳在无机环境和生物群落之间以什么形式

5、循环?回答： 1. 无机环境中： C02、碳酸盐等。2. 生物群落中：有机物。3. 碳循环形式是：CO2归纳：无机环境(CO2)生物群落 ( 有机物 )正向：光合作用、化能合成作用；逆向：呼吸作用、微生物分解作用演示：出示“碳循环文字示意图” 。（如下图所示）阅读： P109 P110“碳循环”部分。设疑：能量流动的特点是单向流动和逐级递减。那么，物质循环有什么特点呢?2名校名 推荐归纳：全球性往复循环。强调：正因为在生态系统中，物质可以被生物群落往复循环利用。所以，物质是永恒的，世界是物质的，是符合物质不灭定律的。在生物圈内，无论是无机环境还是生物群落，也无论是物质循环还是能量流动，都是以物

6、质为第一性的，因此，大家要以辩证唯物主义观点来分析事物、认识自然、改造世界。设疑 1：如果人们不按生态规律办事，乱砍滥伐森林，对生态系统的碳循环有何影响?分析：森林生态系统的森林有维持大气中氧气与二氧化碳相对稳定的作用，若大量砍伐森林，光合作用减弱，不能吸收大气中的二氧化碳，更不能增加大气中的氧气，不仅破坏了大气中氧气与二氧化碳的相对稳定，而且阻碍了碳的正常循环途径，使大气中二氧化碳含量明显增加。设疑 2：化石燃料的大量燃烧，对生态系统的碳循环有何影响?分析：化石燃料如：煤、石油、泥碳等是地层中千百万年积存的碳元素，是一笔宝贵而丰富的能源物质，若在短时间内释放出来，使二氧化碳来不及转化，也同样

7、打破了生物圈中碳循环的平衡，使大气中二氧化碳的含量明显增加。归纳：通过以上两例的分析，显而易见地说明：人类活动若违背了生态规律，对碳循环的影响是导致大气中二氧化碳的明显增加，这样将形成危及整个生物圈的“温室效应”。强调：大气中二氧化碳越多，对地球上散逸到外层空间的热量的阻碍作用就越大，即大气中的二氧化碳层就相当于保温层。从而使地球上的温度升高的越快，这种现象就叫做“温室效应”。那么温室效应将对生物圈和人类造成什么危害呢?讨论：阅读P109 第二段寻找答案。(三 ) 能量流动与物质循环的关系学生阅读： P110 第二自然段全部内容。演示：出示“物质循环与能量流动的关系”投影片( 空表格 ) 。项

8、目能量流动物质循环形式以有机物形式流动以无机物形式流动过程沿食物链（食物网）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，逐级递减反复出现，循环流动能量的固定、转移、释放离不开物质的合成和分解。物质是能量沿联系食物链（网）流动的载体。 能量是物质在生态系统中往复循环的动力。归纳：学生可分别作答，也可集体讨论，此时应启发诱导，帮助学生归纳要点，组织语言。教学目标巩固【例 1】右图为生态系统各组成成分的关系图解示意图，请分别回答如下问题：(1) 图中 A、 B、C、 D 各指什么 ?(2) 图中又分别指什么 ?分析：此题旨在考查学生的识图能力。根据生态系统的组成成分

9、和营养结构以及物质循环和能量流动的相关知识进行综合性分析可知：CD关系特殊 ( 突破点或切入点 ) ，而且， C 指向 A、 B、 D，而 D 回收 A、B、 C，不难判断：C 是绿色植物 ( 生产者 ) ，再根据能量流动和物质循环形式与特点确定相应的成分：A 是消费者， B 为分解者， D 为无机环境。关于图中的箭头所示，则表现了生物群落中的不同生物与无机环境的相互作用。、是捕食关系建立起来的物质循环和能量流动过程，即：捕食关系。、为生物群落中的各种生物将有机碳通过呼吸作用分解为无机的 CO2返回无机环境的过程，即；呼吸作用。、则表示分解者对各营养级的分解作用。教师强调：识记生态系统的组成成

10、分是非生物的物质和能量( 无机环境 ) 、生产者、消费者和分解者是分析物质循环和能量流动的基础。掌握物质循环和能量流动的主渠道食物链( 网 ) 是分析生态系统功能的关键。3名校名 推荐物质循环和能量流动的生物学机理是：植物的光合作用，生物的呼吸作用，动物的同化作用和微生物的分解作用等。物质循环与能量流动是相互依存、同时进行的，二者共同构成了生态系统的“功能”。物质循环的特点是全球性、往复循环，能量流动的特点是单向流动、逐级递减。( A )【例 2】在生态系统的碳循环中，把C02释放到大气中有多种形式，其中起主导作用的是A.植物和动物的呼吸作用B.化石燃料的燃烧作用C.分解者对有机物的分解作用D

11、.化工厂对碳酸盐的分解作用分析：本题是较深层次的理解性问题。碳酸盐属于岩石圈的碳源，而岩石圈的碳源和千万年沉积的化石燃料的碳源，活动缓慢、循环周期长，基本上属贮存碳库。分解者分解作用又是相对微弱的，所以对释放在大气中的 CO2起主导作用的应是动植物的呼吸作用。答案： A( D )【例 3】生物地化循环是指：组成生物的基本元素A. 在陆地生态系统中的物质循环和能量流动的复杂过程B. 在能量流经生态系统各营养级时逐级递减的全过程C. 在组成生态系统的生物群落生物体内的反复循环运动D. 在生物圈的生物群落与无机环境之间的反复循环运动分析：生物地化循环是生物地球化学循环的简称。指的是最大的生态系统(

12、生物圈 ) 中的物质循环，是组成生物体的基本元素在生物圈的生物群落与无机环境之间的反复循环运动。这种运动带有全球性，它不局限于陆地生态系统，更不局限于生物群落体内，也不同于能量在流经各营养级时逐级递减的过程。答案： D布置作业1.P110复习题一、二、三题。( D )2.在生态系统碳循环中，既能使CO2进入生物群落，又能将其释放到大气中的生物是A.分解者B.植食动物C.肉食动物D.绿色植物答案： D( B )3.与自然界的碳循环关系最为密切的两种细胞器是A.内质网和高尔基体B.叶绿体和线粒体C.核糖体和叶绿体D.核糖体和高尔基体答案： B( C )4.生物的下列过程中，与碳循环无直接关系的是A

13、.光合作用B.呼吸作用C.蒸腾作用D.微生物的分解作用答案： C( D )5. 若用甲代表CO2，乙代表生产者，丙代表消费者，丁代表分解者，则甲乙丙丁在碳循环过程中的关系是答案： D结课本节课，咱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与能量流动的相互关系。第一，大家要明确物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的反复循环流动。第二，关于碳循环要掌握以下三点：碳循环的形式是 CO2；循环的过程是在无机环境与生物群落之间通过光合作用、呼吸作用、微生物的分解作用，营养级间的同化作用以及特殊的化能合成作用等对碳进行传递的；物质循环的特点是全球性往

14、复循环。第三，物质循环和能量流动的关系要4名校名 推荐注意其区别与联系，进而逐渐学会用辩证统一的观点去分析事物。板书设计生态系统的物质循环概念； P108(略 )碳循环：形式：CO2过程：无机环境( 无机物 )生物群落 ( 有机物 )特点：全球性往复循环与能量流动的关系：同时进行、相互依存典型例题分析( A )【例 1】右图为物质循环简图， A 表示生产者， B 表示消费者，下列叙述错误的是A. 是生产者B. 过程有分解者参与C. 代表消费者呼吸D. 本图涉及碳和水的循环分析：本题旨在考查物质循环过程。生产者的光合作用有O2产生；和包含着动植物的呼吸作用，同时动植物尸体被分解过程也有C2 产生

15、。 H2O是光合作用的原料又是呼吸作用的产物，不是呼吸作用，它没有经过消费者，不能直接生成CO2，而且动物的呼吸作用中02 是被 H 还原生成水， CO2中的氧不是来源于 O2，而是来自有机物中的氧。【例 2】请根据下图填空。(1)图中 B 为气体。(2)如果 B 物质进入 C 内，可能进行的反应式是。(3)C 到 B 的物质流向，可以通过和这两种方式来完成。(4)生物 D 被取食进入生物E 中的，要变成氨基酸，要变成葡萄糖要变成甘油和脂肪酸，才能被生物E 吸收利用，这个过程叫做。(5)生物 E 用于飞翔、捕食等生命活动的能量最终来源于图中。(6)要使上图的生态系统长久维持下去，还必需有的存在

16、。分析：本题为生态系统的结构功能与新陈代谢的综合试题，旨在考查学科的知识综合能力和思维迁移能力。不难看出：树C作为生产者通过光合作用固定太阳能，沿树蝗虫、虫 D鸟 E的食物链( 网 ) 进行能量流动，同时又画出了这些生物与无机环境B 的碳循环途径。答案： (1)CO2 (2)CO2 H20 (3) 有氧呼吸 无氧呼吸 (4) 消化道 蛋白质糖类 脂肪 消化 ( 或营养物质的分解 ) (5) 太阳 A (6) 分解者【例 3】下图为生态系统中某元素的循环图解。这种元素是按箭头方向循环运动的。然而，图中缺少了一个重要箭头。根据此图，回答下列问题：(1)图中缺少的箭头是。5名校名 推荐(2)这是的循

17、环。(3)A 、B、 C、 D各是什么生物?A； B；C； D。(4)由此可见，生态系统的物质循环具有如下特点：a； b。(5)参与过程的生物种类有，这些生物的新陈代谢类型，从同化方式看属于，从异化方式看属于。(6) 写出图中所示过程的名称：分析：本题旨在考查生态学知识与新陈代谢类型的相互关系。根据图分析(1) 图上所缺的箭头是由A到 C02 的箭头，即由绿色植物呼吸作用释放出 C02的过程。 (2) 图所表示的是碳循环。 (3)A 表示绿色植物； B 表示腐生细菌、真菌； C 表示肉食动物； D 表示植食动物。 (4) 由此可见，生态系统的物质循环具有如下特点：带有全球性；反复出现，循环流动

18、。(5) 参与过程的生物种类有腐生细菌、真菌，这些生物的代谢类型，从同化方式看属于异养型；从异化方式看属于需氧型或厌氧型。相关高考题回顾( B )1.(1999年上海高考题 ) 下列有关生态系统功能的叙述中，不正确的是A. 能量只能由较低营养级流向较高营养级B. 食物链中的营养级可以是无限的C. 能量流动和物质循环可以较长时期地保持动态平衡D. 生态系统中的能量最终以热能形式散失到环境中答案： B( A )2.(2001年广东、河南高考题) 我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其碳素循环如下图，箭头和字母分别表示碳素传递的方向和转移量。下列选项正确的是A. 夏季， a b c eB. 秋季， e f gC. 春季， g b