資源簡介

第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)
(一)教學(xué)目標(biāo)
1.概述生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程。
2.通過分析生物富集的過程，說明生物富集的危害，認(rèn)同應(yīng)采取措施減少危害。
3.說明能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。
4.嘗試探究土壤微生物的分解作用。
(二)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)
分析碳循環(huán)的過程，概述生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程。
2.教學(xué)難點(diǎn)
(1)說明能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。
(2)嘗試探究土壤微生物的分解作用。
(三)教學(xué)過程
一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課
當(dāng)你在路上走路時(shí)，呼出了二氧化碳分子，想象一下這些二氧化碳分子離開你后，這些二氧化碳分子的去向嗎 有的分子可能進(jìn)入你身邊一棵小草的葉肉細(xì)胞，有的可能隨著大氣環(huán)流飄向異國他鄉(xiāng)。再想一下，這些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素，是怎樣來到你體內(nèi)的 進(jìn)入你體內(nèi)之前存在于什么物質(zhì)中 引導(dǎo)學(xué)生思考得出這兩種元素在生物群落和非生物環(huán)境之間是不斷循環(huán)的。
二、碳循環(huán)的過程
碳是構(gòu)成生物體的重要元素之一，組成生物體的蛋白質(zhì)等有機(jī)物都是以碳鏈為基本骨架形成的。大氣中的碳主要是二氧化碳。生物體和大氣中的碳含量,都長期處于穩(wěn)定的狀態(tài)，這是怎樣維持的呢
PPT展示教材P62碳循環(huán)示意圖, 引導(dǎo)學(xué)生思考并歸納總結(jié)：
碳在生物群落與非生物環(huán)境間主要以二氧化碳的形式進(jìn)行的，由于二氧化碳能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)，因此碳循環(huán)具有全球性。在生物群落內(nèi)以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行。碳進(jìn)入生物群落的途徑是生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用。碳返回非生物環(huán)境的途徑是生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用，分解者的分解作用，化石燃料的燃燒。此外海洋對于調(diào)節(jié)大氣中的碳含量起著非常重要的作用。
引導(dǎo)學(xué)生在思考討論的基礎(chǔ)上，結(jié)合教材圖3-10,完成碳循環(huán)示意圖。通過建構(gòu)模型，促進(jìn)學(xué)生理解生態(tài)系統(tǒng)中各組分在碳循環(huán)中所起的作用。
三、生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的概念和特點(diǎn)
展示氮循環(huán)、硫循環(huán)、水循環(huán)等的示意圖。提出問題:這些元素的循環(huán)有什么共同特點(diǎn)
分析得出：這些元素不斷從非生物環(huán)境進(jìn)人生物群落中，又從生物群落回到非生物環(huán)境中。
通過比較、概括形成物質(zhì)循環(huán)的概念。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素，都在不斷進(jìn)行著從非生物環(huán)境到生物群落，又從生物群落到非生物環(huán)境的循環(huán)過程。
引導(dǎo)學(xué)生分析物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)具有全球性，在生物圈中循環(huán)往復(fù)。例如，二氧化碳能夠隨著大氣環(huán)流在全球流動。
四、能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系
復(fù)習(xí)能量流動的過程，并請學(xué)生在碳循環(huán)的模型中繪制能量流動的過程。
結(jié)合圖示分析能量流動和物質(zhì)循環(huán)有什么聯(lián)系，有什么區(qū)別。思考、討論兩者同時(shí)進(jìn)行，彼此相互依存，不可分割，但各自又有不同的特點(diǎn)。
能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能。能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放，都離不開物質(zhì)的合成和分解等過程。物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動；能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返。生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分，正是通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)，才能夠緊密地聯(lián)系在一起， 形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。
結(jié)合教材第65頁相關(guān)內(nèi)容，請學(xué)生列表比較、總結(jié)兩者的關(guān)系。
五、從結(jié)構(gòu)與功能觀的視角，概述生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者是生態(tài)系統(tǒng)的基本組分，各組分通過食物鏈和食物網(wǎng)等聯(lián)系在一起形成緊密結(jié)構(gòu)，完成生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)等功能，使生態(tài)系統(tǒng)成為一個(gè)具有一定結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一的整體。
六、溫室效應(yīng)
大量使用化石燃料，增加了二氧化碳的排放；大量砍伐森林，減少了二氧化碳的固定和吸收，這些行為都促使大氣中二氧化碳含量升高。
節(jié)能減排、植樹種草、秸稈還田等措施。這些措施降低了大氣中二氧化碳的含量，是科學(xué)有效的。
七、生物富集的成因和危害
人類活動向環(huán)境中排放了很多有害物質(zhì)，它們進(jìn)入環(huán)境后也會進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)，那么，它們的循環(huán)過程和碳循環(huán)、氮循環(huán)的過程相同嗎
闡明生物富集現(xiàn)象及危害。
鎘、汞、DDT、六六六等。生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象，稱作生物富集。
對生物體有害。而且，富集的物質(zhì)會沿著食物鏈積累，最終威脅食物鏈頂端的生物(包括人類)。它們可通過大氣、水和生物遷移等途徑擴(kuò)散，因此具有全球性。
引導(dǎo)學(xué)生形成生態(tài)意識，參與環(huán)境保護(hù)實(shí)踐。

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