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1、最新山东版必修3 第二节生态系统的功能教案一、教学目标1.通过探究活动“分析生态系统中的能量流动” ,培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨的科学态度。2.分析生态系统的能量流动过程和特点。3.通过观察书中图2-3-10 生物地球化学循环,概述物质循环的概念。4.通过探究活动“分析生态系统中的碳循环和氮循环”描述以上两个循环过程。5.总结物质循环和能量流动的关系。6.举例说明生态系统中的信息传递。7.培养提高学生的识图能力,分析问题、解决问题等思维能力。二、教学重点、难点及解决方法1重点（ 1）生态系统的能量流动过程及特点。（ 2）生态系统的物质循环过程及特点。（ 3）碳循环过程图解。（ 4）
2、生态系统的能量流动和物质循环的关系。（ 5）信息传递的概念和类型及意义2难点（ 1）生态系统的能量流动过程。（ 2）生态系统的物质循环过程。3疑点在生态系统中为什么只能是物质循环,能量能否循环。（ 1）使学生理解生态系统的能量流动的起点,能量流动的数量及其作用。（ 2）以一条食物链为例阐述生态系统中能量流动的过程和特点。（ 3）使学生理解什么是能量金字塔？人们研究生态系统中能量流动的目的是什么？三、教学方法多媒体组合教学模式,采用自学、讨论与讲述法。四、学生活动设计1自学生态系统的能量流动、物质循环、信息传递的全部内容。2质疑讨论、学生相互启迪,教师点拨指导。3交流总结 ,相互取长补短,获取新
3、的知识体系。4巩固所学的新知识,学生相互提问解答,归纳小结 ,课后练习。五、教学过程（分2 课时：第 1 课时能量流动 ,第 2 课时物质循环和信息传递）第一课时复习提问：生态系统的结构有哪些？食物链的功能？能量流动和物质循环的渠道引言：在草、羊、狼这个食物链中能量是如何流动的？学生看书回答、总结老师点评学生画出能量流动图解师生共同解析能量流动图（ 1） 生态系统中能量流动的起点是从什么地方开始的？生态系统的能量流动是从生产者所固定的太阳能开始的。这里指的生产者主要是绿色植1 / 6物 ,因为只有绿色植物才能把太阳光能转变为化学能,储存在有机物中,所以 ,流经生物群落中的能量是从绿色植物开始的
4、。生态系统的能量流动起点能不能从动物开始？不能,因为我们通过动植物细胞结构与功能的学习 ,知道绿色植物的细胞结构有特殊的叶绿体能固定太阳光能,而动物细胞结构没有叶绿体是无法固定太阳光能的,所以只能利用现有的有机物。（ 2）能量流动的数量及作用：生态系统的生产者 绿色植物通过光合作用, 把太阳光能转化为化学能 ,储存在它们制造的有机物中。生产者所固定的全部太阳能,就是流经生态系统的总能量。能量流经生态系统后 ,就是一切生物生命活动的动力 ,也是生态系统存在和发展的动力。（ 3）生态系统的能量流动全过程。分组讨论生态系统的能量流动图的涵义：能量流动的起点：地球上所有的生态系统所需的能量都是来自太阳
5、,是生产者通过光合作用把太阳能固定在它们所制造的有机物中。生产者固定的全部太阳能就是流经生态系统的总能量。所以生态系统的能量流动是从生产者固定太阳光能开始的。生态系统能量流动的数量,是生产者所固定的全部太阳光能,就是流经生态系统的总能量,这些能量能在生态系统各个营养级中进行流动。生态系统能量流动的途径：通过食物链阐述其能量流动的过程,指导学生看书：探究活动“分析生态系统中的能量流动” ,看完后 ,完成学案中的内容。最后推荐一个学生归纳其中心内容 ,其他学生补充 ,老师点拨指导。第一、生态系统的总能量,其中一部分能量用于生产者自身的新陈代谢等生命活动,即呼吸作用消耗掉了；另一部分能量随着植物遗体
6、和残枝败叶等被分解者分解而释放出来；还有一部分能量被植食性动物摄入体内。第二 ,植物被草食动物吃了以后,一部分以粪便等排泄物被动物排出体外,其余大部分被动物所同化。这样能量由植物流入动物即能量从第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 ,各营养级所同化的能量,一部分通过呼吸作用消耗掉；另一部分用于各营养级生物的生长、发育、繁殖等生命活动。消费者的尸体、粪便等与生产者的遗体,残枝败叶一样 ,被分解者分解利用 ,并通过分解者的呼吸作用将其能量释放到环境中去最终消失。（4）分析教材探究活动,多角度理解能量流动过程学生独立思考到黑板上写出自己的答案学生讨论老师点拨生态系统能量流动的特点讲述：美国
7、生态学家林德曼,明确提出了 “十分之一定律”。从理论上讲 ,一个人靠吃鱼增长身体1kg,就得吃掉10kg 鱼,10kg 的鱼则要吃掉100kg 的浮游动物 ,100kg 的浮游动物要吃掉1000kg 的浮游植物。也就是说,1000kg 的浮游植物才能养活10kg 的鱼 ,进而才能使人增长1kg 体重。学生归纳小结如下：第一、能量流动不是循环的而是单向的：从生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 。食物链各个营养级的顺序是不可逆的, 而各个营养级的能量总是以呼吸散失热能。即必须源源不断地输入,又不断地散失。第二、能量流动是逐级递减的：传递率为10 20 ,一条食物链的营养级一般不会超过五个营
8、养级 ,因营养级上升一级,可利用的能量相应要减少80 90 ,能量到了第五个营养级时,可利用的能量往往少到不能维持其生存的程度了。由于生态系统能量逐级递减,其传递率为 10 20 ,即构成了能量金字塔。所以 ,生产者固定的全部太阳能流经生态系统过程中逐级递减 ,单向不循环 ,最终在环境中消失。（5）研究生态系统能量流动的目的2 / 6问：能不能改变生态系统能量流动的规律？不能 ,人们虽然不能改变能量流动的客观规律,但可设法调整能量流动方向, 使能量流向对人类最有益的部分。例如,在森林中 ,最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上,则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内,获得更多的毛、肉、皮、奶等畜
9、产品。建立生态农业的目的是设计合理的食物链,提高能量的多级利用率。（三）总结、扩展学生活动思维训练1为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？引导学生根据林德曼能量流动的“十分之一定律”来阐述这个问题,如鱼体重增加1kg,所需浮游植物 100kg 等 ,结合日常生活实际讲解。2下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解,回答问题。图中 D 表示 _。能量在逐级递减中,传递率按20计算 ,若狐获得的能量是 8千焦 ,传递给狼的能量为 _千焦 ,狼获得的能量中 ,草应供给这条食物链的能量为_千焦。图中各营养级通过A_ 作用被消耗 ,通过 B_ 利用 ,而 B 又通过 C_被消耗。太阳能； 1.620
10、0；呼吸分解者呼吸作用3总结,流经生态系统的能量就是绿色植物所固定的全部太阳能,这些能量沿着食从能量传递过程看物链和食物网的各个营养级传递,可见生产者是消费者和分解者获得能量的源泉,是生态系统存在和发展的基础。从能量传递的数量和效率看,能量流经各营养级是逐级递减的,单向不循环的 ,传递率为 1020 ,因为大部分能量用于各营养级自身的新陈代谢等生命活动,另一部分随遗体等被分解者所利用 ,真正流入下一个营养级的能量只有10 20。所以 ,一条食物链一般不能超过五个营养级 ,到第五营养级时 ,可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。（四）作业（学案和同步训练）（五）板书设计3 / 6教学流程：
11、1.复习生态系统的结构2.引出生态系统的功能3.介绍三个功能4.学习能量流动功能 能量流动的起点 流入生态系统的总能量 能量流动的形式 特点 传递效率第二课时教学过程复习：能量流动的特点、研究能量流动的意义。引言：能量流动是逐级递减的 ,植物每天固定那么多的 CO2, 若干年后是不是空气中就没有 CO 了呢？生态系统中物质到底是怎样循环的呢？2生态系统的物质循环讲述：（1）物质循环的概念老师提出问题：（1）物质是什么？（ 2） 循环的途径？方式？（ 3） 循环的范围？学生看书回答生态系统的物质循环是指组成生物体的 C、H 、O、N 、 P、 S 等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复
12、循环运动。生物地化循环：生物圈是地球上最大的生态系统 ,其中的物质循环带有全球性 ,这种物质循环又叫生物地化循环。生态系统的物质循环反复出现,循环流动 ,不会消失 ,生物可反复利用。（ 2）物质循环的特点学生活动演示水、碳、氮循环的多媒体课件,增强学生的感性认识 ,为学习物质循环奠定基础。学生谈观后感：老师点拨指导。碳循环：碳元素约占生物体干重的47 ,碳是有机化合物的“骨架 ”,没有碳就没有生命。碳在无机环境与生物群落之间是以CO2 的形式进行循环的。氮循环：氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。氮占大气成分的79 ,必须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落与无机环境间反复循环。
13、水循环：水是组成生物体的重要成分,约占体重的60 95 ,体内进行一切生化反应都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。物质循环的主要特点：物质循环是带有全球性的,生物群落和无机环境之间的物质可以反复出现反复利用,周而复始进行循环,不会消失。为了进一步搞清楚生态系统的物质循环全过程,现以碳循环为例来进行系统学习。（3）碳的循环过程演示碳的循环过程多媒体课件,增加学生感性认识。看图说话 ,P90 中图 2-3-11 碳循环过程 ,一人发言 ,其他同学补充 ,老师点拨指导。4 / 6碳的作用：糖、脂肪、蛋白质、核酸都是构成生物体的基本物质,在它们的分子中都含有碳元素。碳元
14、素大约占生物体干重的49 ,是有机化合物的“骨架 ”,没有碳就没有生命。碳在无机自然环境中存在的形式即以CO2 和碳酸盐（石灰岩、珊瑚礁）的形式存在。碳的循环形式：碳在无机环境与生物群落间是以CO2 的形式进行循环的。大气中的CO2 进入生物群落,主要依赖于绿色植物的光合作用,使 CO2 中的 “C”变成为有机物中的“C”,再通过食物链进入动物和其他生物体中,因此从 “C”的循环可见绿色植物是生态系统的基石。除此之外 ,还有化能合成作用的微生物也能把CO2 合成为有机物。还有一部分生物遗体没有被分解者分解 ,转变成为地下的石油和煤 ,这部分 “C”暂时脱离循环 ,一经开采运到地面燃烧 ,仍可产
15、生 CO2 再返回碳循环。3能量流动和物质循环的因果关系生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的。生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物键和食物网的渠道实现的 ,二者相互伴随进行 ,又相辅相存 ,密不可分的统一整体。但是 ,能量流动和物质循环又有本质上的区别：能量流经生态系统各个营养级时是逐级递减 ,而且运动是单向的、不是循环的,最终在环境中消失。物质循环是带有全球性的,在生物群落与无机环境间物质可以反复出现,反复利用 ,循环运动 ,不会消失。4.信息传递信息传递发生于种群与种群之间、种群内部个体之间以及生物与非生物环境之间。不但可以与能量流动、物质循环一起将生态系统的各个组成成分联系为
16、一个统一的整体 ,而且具有调节生态系统稳定性的作用。信息传递的方式多种多样。举例说明信息传递的类型：物理信息（蜘蛛网的振动频率、蝙蝠的回声定位、鸟类的鸣叫、萤火虫发光）、行为信息（孔雀开屏、蜜蜂的舞蹈）、化学5 / 6信息（昆虫的外激素,动物的尿液等）、营养信息（）。信息传递的意义：有利于生命活动的正常进行；有利于种群的繁衍；调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。信息传递在农业生产中的应用：提高农产品或畜产品的产量；对有害动物进行控制（四）布置作业（学案和同步训练）（五）板书设计概念信息传递类型意义教学流程：1.复习能量流动2.介绍物质循环的特点循环性 （反复性）全球性3.分析物质循环的定义组成生物体的化学元素在无机环境与生物群落之间4.分析碳循环在无机环境中的存在形式,无机环境和群落之间的循环形式群落内部碳的存在形式和传递形式通过什么途径进行碳循环（光合作用、呼吸作用、燃烧等）5.信息传递传递的特点（双向性）信息的类型举例6 / 6