《生态系统的稳态》教案

1、PAGE12第二节生态系统的稳态第1课时生态系统中的能量流动和物质循环一、学习目标（1）通过观察图片和阅读文本，能够说出生态系统能量流动的概念；分析生态系统能量流动的过程和特点；概述研究生态系统能量流动的意义。（2）通过图解分析各种元素在生物圈中的循环情况，通过比较总结物质循环的基本过程与特点。二、教学重点难点重点：（1）生态系统能量流动的过程和特点。（2）研究生态系统能量流动的意义。（3）比较各种物质循环的基本过程与特点。难点：（1）生态系统中能量流动、物质循环、的特点。（2）掌握生态系统中能量流动和物质循环的关系。三、教学方法1从教材中“积极思维”提供的素材引入，让学生设计相关的食物链（网

2、），激发学生学习的兴趣，建立能量在食物链中流动的感性认识。2利用多媒体展示林德曼的研究资料，引导学生利用表格进行分析，探讨能量流动过程的特点，并学会计算能量的传递效率。3从生态系统水平（个体-种群-营养级）总结能量流动过程的图解，并从中概括出能量流动的概念，同时构建新的能量流动的概念模型。然后让学生根据能量流动的特点构建数学模型与物理模型（能量金字塔）。四、课前准备1学生的学习准备：（1）将学生分配几个学习小组，调查了就近的草地（或湖泊）生态系统与农田生态系统的能量流向与能量的利用率。（2）在调查实践过程中，积极开展了自主、合作、探究式学习。（3）引导学生自学教材，归纳知识，形成知识体系。2教

3、师的教学准备：在教学过程中，本节内容采用互动式教学模式，以教师提供讨论素材，组织引导学生讨论、活动，最后由师生共同总结的形式进行。通过严密的逻辑推理、层层深入、探究问题、引导学生思考、活跃学生思维，增强学生对本课内容，乃至整个生命科学的兴趣，从而完成既定的教学目标。在教学手段上，采用课件等电教手段，增加教学容量和直观性，使课堂气氛活跃起来，引起学生探究的欲望。提出“能量流动的研究对象是什么”。再最后利用典型的习题来加强对知识的理解，并投影出整节课的知识要点体系，以便帮助形成系统的认识。五、课时安排：1课时。六、教学过程（一）预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具

4、有了针对性。（二）情景导入、展示目标教师：根据你所完成“草地（或湖泊）生态系统与农田生态系统的能量流向与能量的利用率”的课外生物科技活动，完成由感性知识向理性知识的转化的实践。请你问答：两个不同的生态系统中，哪个生态系统的能量更多地流向人类。学生：农田生态系统。教师：产生这种现象的原因是什么学生：在人的干预下缩短了食物链，并给予了该生态系统的最大能量和物质的输入。教师：那么什么叫做能量流动物质循环又是指的什么呢能量流动和物质循环的关系是怎样的呢学生：随着温度的升高，蚂蚁活动加剧直至死亡。师生共同分析：从上述例子不难看出，环境中的各种因素对生物的影响是十分深刻的。因此，我们把环境中影响生物的形态

5、、生理和分布的因素，叫做生态因素。教师：根据有无生命的特征可以把生态因素分为非生物因素和生物因素。生物因素指周围环境中的其他生物，包括同种和不同种生物的个体和种群。非生物因素包括光、温度、水等很多种，下面我们重点讲述光、温度和水这三种非生物因素对生物的影响。（三）合作探究、精讲点拨。探究一对能量流动的理解阅读课本有机物（化学能）生产者、消费者、分解者呼吸作用有机物（化学能）生产者、消费者、分解者呼吸作用能量ATP：用于各项生命活动热能：散失要求最高营养级最多获得多少能量时，应按最短食物链，最高传递效率计算。要求最高营养级最少获得多少能量时，应按最长食物链，最低传递效率计算。以上措施可表述为：问

6、17请用表格的形式，将图中营养级之间能量流动的数据进行整理。并计算能量传递的效率。【讲述】营养级流入能量流出能量（输入到下一个营养级）出入比生产者植食性动物肉食性动物分解者问18根据以上知识，构建能量流动的数学模型与物理模型【讲述】数学模型：第n营养级获得的能量最多为，最少为物理模型：生态金字塔类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为正金字塔形，有时会再现倒金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减生物量（现存生物有机物的总质量）沿食物链流动逐渐递减每一级含义每一营养级生物所含能量的多少每一营养级

7、生物个体的数目每一营养级生物的有机物总量问19请根据以上对生态系统中能量流动的特点等，绘制能量流动的概念模型。【讲述】探究三生态系统的物质循环阅读课本P84相关内容，思考并小组讨论下列问题：问20生态系统中的物质循环与生物地球化学循环是否是同一概念其特点是什么【讲述】是指在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素，不断进行着从无机环境到无机环境，再回到生物群落的循环，又叫生物地球化学循环。特点：循环流动，反复出现问21既然物质是循环的，为什么人们还不断向农田中施加氮肥【讲述】物质在生物圈范围内是循环的。农田中不断有粮食产出，所以要不断施加氮肥。问22碳在生物群落中以什么形式传递【

8、讲述】碳水化合物。问23参与循环的物质指的是什么【讲述】参与循环的物质是组成生物体的各种元素。问24碳在生物群落与无机环境之间以什么形式循环在生物群落内部以什么形式循环【讲述】碳循环是在生物群落和无机环境之间以CO2形式循环，而不是在生物群落内部循环，碳循环在生物群落内部流动的形式是有机物。问25造成温室效应的主要原因是什么【讲述】化学燃料的大量燃烧会产生大量的CO2，导致全球气候变暖，从而造成温室效应。问26生物圈中水循环的主要过程如下图所示。分析图示可知生物圈的水循环中包括了哪些元素的循环其中生物圈中水循环有几条途径在生物圈中水循环的动力是什么【讲述】水循环中包括了H、O元素的循环。海洋水

9、和陆地水蒸发以及植物的蒸腾作用散发的水分在空中形成云，通过降雨返回地表或海洋，一部分地表水渗入地下，地表水和地下水都有一部分流入海洋。水循环是依托水在气态、液态和固态之间的转换才完成的，而这三态的转换需要太阳光的照射，也就是来自太阳光能。问27仔细阅读p87课题研究，思考：小张、小王、小李三人的说法错在哪里你能设计出更科学合理的实验来探究氮肥和磷肥含量与池塘富营养化的关系吗设计实验时注意对照实验的设置。【讲述】（1）水体的富营养化是指湖泊、河流、水库等水体中氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。（2）水体富营养化的危害：过多的氮磷流入水体可能造成水体富营养化，使水生植物（藻类等）过

10、度繁殖，在淡水体中形成“水华”，在海洋中形成“赤潮”，进而导致生态系统的稳态被破坏。（3）具体分析如下：水体中N、P增加藻类等浮游植物过度繁殖大量植物死亡，被好氧细菌分解消耗水中溶氧，水体缺氧水生生物死亡。（4）实验设计：可分别检测3个水样，即随机各检测5个样品，平均藻类个体数多的样品密度大，反之密度小。使水质贫营养化，以便进行后面的实验。协调的营养（一定的N、P比）可促进藻类的生长发育，也是水质富营养化的原因之一。加设一个烧杯，其中只加入洗衣粉而不加尿素。天然池塘可能富含固氮细菌，因而磷元素成为制约因素。问28氮元素以什么形式被植物吸收生物群落中的氮通过怎样的途径转化为大气中的氮气【讲述】硝化细菌把氨氧化成硝酸盐；进入生物体的氮可形成尿素可被转化为氨，并可进一步转化N2；反硝化细菌可把硝酸盐转化为N2。问29请表格法归纳总结能量流动与物质循环的关系。【讲述】物质循环和能量流动的关系项目能量流动物质循环区别特点单向流动，逐级递减反复循环范围生态系统的各营养级