最新山東版必修3 第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能教案一、教學(xué)目標1.通過探究活動“分析生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動” ,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。2.分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程和特點。3.通過觀察書中圖2-3-10 生物地球化學(xué)循環(huán),概述物質(zhì)循環(huán)的概念。4.通過探究活動“分析生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)和氮循環(huán)”描述以上兩個循環(huán)過程。5.總結(jié)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系。6.舉例說明生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。7.培養(yǎng)提高學(xué)生的識圖能力,分析問題、解決問題等思維能力。二、教學(xué)重點、難點及解決方法1重點（ 1）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程及特點。（ 2）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程及特點。（ 3）碳循環(huán)過程圖解。（ 4）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。（ 5）信息傳遞的概念和類型及意義2難點（ 1）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程。（ 2）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程。3疑點在生態(tài)系統(tǒng)中為什么只能是物質(zhì)循環(huán),能量能否循環(huán)。（ 1）使學(xué)生理解生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的起點,能量流動的數(shù)量及其作用。（ 2）以一條食物鏈為例闡述生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的過程和特點。（ 3）使學(xué)生理解什么是能量金字塔？人們研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的目的是什么？三、教學(xué)方法多媒體組合教學(xué)模式,采用自學(xué)、討論與講述法。四、學(xué)生活動設(shè)計1自學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞的全部內(nèi)容。2質(zhì)疑討論、學(xué)生相互啟迪,教師點撥指導(dǎo)。3交流總結(jié) ,相互取長補短,獲取新的知識體系。4鞏固所學(xué)的新知識,學(xué)生相互提問解答,歸納小結(jié) ,課后練習(xí)。五、教學(xué)過程（分2 課時：第 1 課時能量流動 ,第 2 課時物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞）第一課時復(fù)習(xí)提問：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有哪些？食物鏈的功能？能量流動和物質(zhì)循環(huán)的渠道引言：在草、羊、狼這個食物鏈中能量是如何流動的？學(xué)生看書回答、總結(jié)老師點評學(xué)生畫出能量流動圖解師生共同解析能量流動圖（ 1） 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的起點是從什么地方開始的？生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從生產(chǎn)者所固定的太陽能開始的。這里指的生產(chǎn)者主要是綠色植1 / 6物 ,因為只有綠色植物才能把太陽光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,儲存在有機物中,所以 ,流經(jīng)生物群落中的能量是從綠色植物開始的。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動起點能不能從動物開始？不能,因為我們通過動植物細胞結(jié)構(gòu)與功能的學(xué)習(xí) ,知道綠色植物的細胞結(jié)構(gòu)有特殊的葉綠體能固定太陽光能,而動物細胞結(jié)構(gòu)沒有葉綠體是無法固定太陽光能的,所以只能利用現(xiàn)有的有機物。（ 2）能量流動的數(shù)量及作用：生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者 綠色植物通過光合作用, 把太陽光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 ,儲存在它們制造的有機物中。生產(chǎn)者所固定的全部太陽能,就是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)后 ,就是一切生物生命活動的動力 ,也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的動力。（ 3）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動全過程。分組討論生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖的涵義：能量流動的起點：地球上所有的生態(tài)系統(tǒng)所需的能量都是來自太陽,是生產(chǎn)者通過光合作用把太陽能固定在它們所制造的有機物中。生產(chǎn)者固定的全部太陽能就是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從生產(chǎn)者固定太陽光能開始的。生態(tài)系統(tǒng)能量流動的數(shù)量,是生產(chǎn)者所固定的全部太陽光能,就是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量,這些能量能在生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級中進行流動。生態(tài)系統(tǒng)能量流動的途徑：通過食物鏈闡述其能量流動的過程,指導(dǎo)學(xué)生看書：探究活動“分析生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動” ,看完后 ,完成學(xué)案中的內(nèi)容。最后推薦一個學(xué)生歸納其中心內(nèi)容 ,其他學(xué)生補充 ,老師點撥指導(dǎo)。第一、生態(tài)系統(tǒng)的總能量,其中一部分能量用于生產(chǎn)者自身的新陳代謝等生命活動,即呼吸作用消耗掉了；另一部分能量隨著植物遺體和殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來；還有一部分能量被植食性動物攝入體內(nèi)。第二 ,植物被草食動物吃了以后,一部分以糞便等排泄物被動物排出體外,其余大部分被動物所同化。這樣能量由植物流入動物即能量從第一營養(yǎng)級 第二營養(yǎng)級 第三營養(yǎng)級 第四營養(yǎng)級 ,各營養(yǎng)級所同化的能量,一部分通過呼吸作用消耗掉；另一部分用于各營養(yǎng)級生物的生長、發(fā)育、繁殖等生命活動。消費者的尸體、糞便等與生產(chǎn)者的遺體,殘枝敗葉一樣 ,被分解者分解利用 ,并通過分解者的呼吸作用將其能量釋放到環(huán)境中去最終消失。（4）分析教材探究活動,多角度理解能量流動過程學(xué)生獨立思考到黑板上寫出自己的答案學(xué)生討論老師點撥生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點講述：美國生態(tài)學(xué)家林德曼,明確提出了 “十分之一定律”。從理論上講 ,一個人靠吃魚增長身體1kg,就得吃掉10kg 魚,10kg 的魚則要吃掉100kg 的浮游動物 ,100kg 的浮游動物要吃掉1000kg 的浮游植物。也就是說,1000kg 的浮游植物才能養(yǎng)活10kg 的魚 ,進而才能使人增長1kg 體重。學(xué)生歸納小結(jié)如下：第一、能量流動不是循環(huán)的而是單向的：從生產(chǎn)者 初級消費者 次級消費者 三級消費者 。食物鏈各個營養(yǎng)級的順序是不可逆的, 而各個營養(yǎng)級的能量總是以呼吸散失熱能。即必須源源不斷地輸入,又不斷地散失。第二、能量流動是逐級遞減的：傳遞率為10 20 ,一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不會超過五個營養(yǎng)級 ,因營養(yǎng)級上升一級,可利用的能量相應(yīng)要減少80 90 ,能量到了第五個營養(yǎng)級時,可利用的能量往往少到不能維持其生存的程度了。由于生態(tài)系統(tǒng)能量逐級遞減,其傳遞率為 10 20 ,即構(gòu)成了能量金字塔。所以 ,生產(chǎn)者固定的全部太陽能流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)過程中逐級遞減 ,單向不循環(huán) ,最終在環(huán)境中消失。（5）研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的目的2 / 6問：能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動的規(guī)律？不能 ,人們雖然不能改變能量流動的客觀規(guī)律,但可設(shè)法調(diào)整能量流動方向, 使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。例?在森林中 ,最好使能量多儲存在木材中；在草原牧場上,則最好使能量多流向到牛、羊等牲畜體內(nèi),獲得更多的毛、肉、皮、奶等畜產(chǎn)品。建立生態(tài)農(nóng)業(yè)的目的是設(shè)計合理的食物鏈,提高能量的多級利用率。（三）總結(jié)、擴展學(xué)生活動思維訓(xùn)練1為什么肉類食品的價格比小白菜價格高？引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)林德曼能量流動的“十分之一定律”來闡述這個問題,如魚體重增加1kg,所需浮游植物 100kg 等 ,結(jié)合日常生活實際講解。2下圖是草原生態(tài)系統(tǒng)中的一條食物鏈及能量流動圖解,回答問題。圖中 D 表示 _。能量在逐級遞減中,傳遞率按20計算 ,若狐獲得的能量是 8千焦 ,傳遞給狼的能量為 _千焦 ,狼獲得的能量中 ,草應(yīng)供給這條食物鏈的能量為_千焦。圖中各營養(yǎng)級通過A_ 作用被消耗 ,通過 B_ 利用 ,而 B 又通過 C_被消耗。太陽能； 1.6200；呼吸分解者呼吸作用3總結(jié),流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的能量就是綠色植物所固定的全部太陽能,這些能量沿著食從能量傳遞過程看物鏈和食物網(wǎng)的各個營養(yǎng)級傳遞,可見生產(chǎn)者是消費者和分解者獲得能量的源泉,是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)。從能量傳遞的數(shù)量和效率看,能量流經(jīng)各營養(yǎng)級是逐級遞減的,單向不循環(huán)的 ,傳遞率為 1020 ,因為大部分能量用于各營養(yǎng)級自身的新陳代謝等生命活動,另一部分隨遺體等被分解者所利用 ,真正流入下一個營養(yǎng)級的能量只有10 20。所以 ,一條食物鏈一般不能超過五個營養(yǎng)級 ,到第五營養(yǎng)級時 ,可利用的能量已減少到不能維持其生存的程度了。（四）作業(yè)（學(xué)案和同步訓(xùn)練）（五）板書設(shè)計3 / 6教學(xué)流程：1.復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.引出生態(tài)系統(tǒng)的功能3.介紹三個功能4.學(xué)習(xí)能量流動功能 能量流動的起點 流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量 能量流動的形式 特點 傳遞效率第二課時教學(xué)過程復(fù)習(xí)：能量流動的特點、研究能量流動的意義。引言：能量流動是逐級遞減的 ,植物每天固定那么多的 CO2, 若干年后是不是空氣中就沒有 CO 了呢？生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)到底是怎樣循環(huán)的呢？2生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)講述：（1）物質(zhì)循環(huán)的概念老師提出問題：（1）物質(zhì)是什么？（ 2） 循環(huán)的途徑？方式？（ 3） 循環(huán)的范圍？學(xué)生看書回答生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的 C、H 、O、N 、 P、 S 等基本元素在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落與無機環(huán)境之間反復(fù)循環(huán)運動。生物地化循環(huán)：生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng) ,其中的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性 ,這種物質(zhì)循環(huán)又叫生物地化循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)反復(fù)出現(xiàn),循環(huán)流動 ,不會消失 ,生物可反復(fù)利用。（ 2）物質(zhì)循環(huán)的特點學(xué)生活動演示水、碳、氮循環(huán)的多媒體課件,增強學(xué)生的感性認識 ,為學(xué)習(xí)物質(zhì)循環(huán)奠定基礎(chǔ)。學(xué)生談觀后感：老師點撥指導(dǎo)。碳循環(huán)：碳元素約占生物體干重的47 ,碳是有機化合物的“骨架 ”,沒有碳就沒有生命。碳在無機環(huán)境與生物群落之間是以CO2 的形式進行循環(huán)的。氮循環(huán)：氮是組成蛋白質(zhì)和核酸的主要成分。氮占大氣成分的79 ,必須經(jīng)過生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落與無機環(huán)境間反復(fù)循環(huán)。水循環(huán)：水是組成生物體的重要成分,約占體重的60 95 ,體內(nèi)進行一切生化反應(yīng)都離不開水。地球上水通過蒸發(fā)、降雨、植物的蒸騰、吸收等過程反復(fù)循環(huán)。物質(zhì)循環(huán)的主要特點：物質(zhì)循環(huán)是帶有全球性的,生物群落和無機環(huán)境之間的物質(zhì)可以反復(fù)出現(xiàn)反復(fù)利用,周而復(fù)始進行循環(huán),不會消失。為了進一步搞清楚生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)全過程,現(xiàn)以碳循環(huán)為例來進行系統(tǒng)學(xué)習(xí)。（3）碳的循環(huán)過程演示碳的循環(huán)過程多媒體課件,增加學(xué)生感性認識。看圖說話 ,P90 中圖 2-3-11 碳循環(huán)過程 ,一人發(fā)言 ,其他同學(xué)補充 ,老師點撥指導(dǎo)。4 / 6碳的作用：糖、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸都是構(gòu)成生物體的基本物質(zhì),在它們的分子中都含有碳元素。碳元素大約占生物體干重的49 ,是有機化合物的“骨架 ”,沒有碳就沒有生命。碳在無機自然環(huán)境中存在的形式即以CO2 和碳酸鹽（石灰?guī)r、珊瑚礁）的形式存在。碳的循環(huán)形式：碳在無機環(huán)境與生物群落間是以CO2 的形式進行循環(huán)的。大氣中的CO2 進入生物群落,主要依賴于綠色植物的光合作用,使 CO2 中的 “C”變成為有機物中的“C”,再通過食物鏈進入動物和其他生物體中,因此從 “C”的循環(huán)可見綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)的基石。除此之外 ,還有化能合成作用的微生物也能把CO2 合成為有機物。還有一部分生物遺體沒有被分解者分解 ,轉(zhuǎn)變成為地下的石油和煤 ,這部分 “C”暫時脫離循環(huán) ,一經(jīng)開采運到地面燃燒 ,仍可產(chǎn)生 CO2 再返回碳循環(huán)。3能量流動和物質(zhì)循環(huán)的因果關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)的存在是靠物質(zhì)循環(huán)和能量流動來維持的。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)都是通過食物鍵和食物網(wǎng)的渠道實現(xiàn)的 ,二者相互伴隨進行 ,又相輔相存 ,密不可分的統(tǒng)一整體。但是 ,能量流動和物質(zhì)循環(huán)又有本質(zhì)上的區(qū)別：能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級時是逐級遞減 ,而且運動是單向的、不是循環(huán)的,最終在環(huán)境中消失。物質(zhì)循環(huán)是帶有全球性的,在生物群落與無機環(huán)境間物質(zhì)可以反復(fù)出現(xiàn),反復(fù)利用 ,循環(huán)運動 ,不會消失。4.信息傳遞信息傳遞發(fā)生于種群與種群之間、種群內(nèi)部個體之間以及生物與非生物環(huán)境之間。不但可以與能量流動、物質(zhì)循環(huán)一起將生態(tài)系統(tǒng)的各個組成成分聯(lián)系為一個統(tǒng)一的整體 ,而且具有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。信息傳遞的方式多種多樣。舉例說明信息傳遞的類型：物理信息（蜘蛛網(wǎng)的振動頻率、蝙蝠的回聲定位、鳥類的鳴叫、螢火蟲發(fā)光）、行為信息（孔雀開屏、蜜蜂的舞蹈）、化學(xué)5 / 6信息（昆蟲的外激素,動物的尿液等）、營養(yǎng)信息（）。信息傳遞的意義：有利于生命活動的正常進行；有利于種群的繁衍；調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用：提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量；對有害動物進行控制（四）布置作業(yè)（學(xué)案和同步訓(xùn)練）（五）板書設(shè)計概念信息傳遞類型意義教學(xué)流程：1.復(fù)習(xí)能量流動2.介紹物質(zhì)循環(huán)的特點循環(huán)性 （反復(fù)性）全球性3.分析物質(zhì)循環(huán)的定義組成生物體的化學(xué)元素在無機環(huán)境與生物群落之間4.分析碳循環(huán)在無機環(huán)境中的存在形式,無機環(huán)境和群落之間的循環(huán)形式群落內(nèi)部碳的存在形式和傳遞形式通過什么途徑進行碳循環(huán)（光合作用、呼吸作用、燃燒等）5.信息傳遞傳遞的特點（雙向性）信息的類型舉例6 / 6