1、13.3 生态系统的物质循环生态系统的物质循环教案教案一、教学目标一、教学目标1.概述生态系统的物质循环过程。2.通过分析生物富集的过程，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害。3.说明能量流动和物质循环的关系。4.尝试探究土壤微生物的分解作用。二、教学重难点二、教学重难点1.教学重点分析碳循环的过程，概述生态系统的物质循环过程。2.教学难点（1）说明能量流动和物质循环的关系。（2）尝试探究土壤微生物的分解作用。三、教学过程三、教学过程【本节聚焦】1. 生态系统的物质循环过程是怎样的？2. 怎样理解生物富集的成因和危害？3. 物质循环与能量流动的关系是怎样的？【导入】问题探讨：胡杨能抗干旱
2、、御风沙、耐盐碱，可顽强地在荒漠中生存繁衍。然而，受水资源短缺的影响，一些远离水源的胡杨也难逃死亡的厄运。这些死亡的胡杨虽历经烈日和荒漠的摧残，却依然傲立于大漠，其枝干往往呈现出千姿百态的奇特造型。讨论：1.胡杨死亡后，为什么很长时间都没有腐烂？22.有研究表明，长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠，这是为什么？呼一口气，许多二氧化碳分子就离开你的身体，进入大气中。你能想象这些二氧化碳分子的去向吗？这些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素又是怎样来到你体内的？进入身体之前又存在于什么物质中？不难看出，这两种元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的。思考讨论：分析碳循环的过程二氧化碳能溶于水，因此可在
3、大气和海洋、河流之间进行交换。此外，碳还可以长期固定或保存在非生命系统中，如固定于煤、石油或木材中。人类对煤和石油等能源的利用，向大气中排放了大量的二氧化碳。讨论：1.碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？2.碳是如何进出生产者、消费者、分解者的（以什么形式、通过哪种生命活动、形成哪些产物等）？3.你如何看待人类活动对碳循环的影响？生产者：(1)光合作用等：将二氧化碳转化为有机物；(2)呼吸作用：将有机物分解为二氧化碳。消费者：(1)摄食等：将前一营养级的有机物转化为自身的有机物；(2)呼吸作用等：将有机物分解为二氧化碳。分解者：(1)食腐、腐生等：将现成有机物转化为自身有机物；(2)微
4、生物的分解作用等：将有机物分解为二氧化碳。其他途径： 煤、 石油等化石燃料的开采与使用， 将有机物分解为二氧化碳等。3与社会的联系（P63）化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放，加剧了温室效应，引起全球性的气候变化；温室效应(1)主要原因化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放；森林、草原等植被遭到大面积破坏。(2)缓解措施减少二氧化碳排放: 开发新能源，减少化石燃料燃烧；增加二氧化碳的吸收和固定量: 大力植树种草，提高森林覆盖率；提高秸秆还田率，提高土壤储碳量。我国一方面采取积极措施减少二氧化碳的排放，另一方面大力植树种草，提高森林覆盖率。【一、碳循环】【一、碳循环】碳在生物群落
5、与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的。 由于二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动，因此，碳循环具有全球性。此外， 海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。当大气中二氧化碳含量增加， 水圈中的二氧化碳含量也随之增加；如果大气中的二氧化碳含量发生局部短缺，水圈中的二氧化碳也能及时进入大气。【二、生态系统的物质循环】【二、生态系统的物质循环】1.1.概念概念:组成生物体的_等_，都在不断进行着从_到_， 又从_到_的_过程，这就是生态系统的物质循环，又叫_。2.2.范围范围：生物圈3.3.特点特点：(1)_: 物质循环的范围为生物圈；(2)_: 物质可被生物群落反复利用， 对
6、改进农业生产方式有多方面的启示。4.4.碳循环总结碳循环总结:4碳的存在形式非生物环境：CO2（主要）和碳酸盐生物群落：含碳有机物碳在生物群落和非生物群落之间循环的形式：CO2碳在生物群落内的传递形式：含碳有机物碳进入生物群落的途径：光合作用（主要）和化能合成作用碳在生物群落中传递的主要途径：食物链、食物网碳返回非生物环境的途径：生产者和消费者的呼吸作用；分解者的分解作用；化石燃料的燃烧。【三、生物富集】【三、生物富集】1.1.概念概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。2.2.常见存在生物富集现象的物质常见存在生物富集现象的物质：重金属
7、：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等人工合成的有机化合物：如 DDT、六六六等3.3.发生生物富集的物质的特点发生生物富集的物质的特点：富集物质在环境和生物体中存在形式是比较稳定的；富集物质必须是生物体能够吸收的且不易排出的；富集物质在生物代谢过程中是不易被分解的；4.4.生物富集的主要途径生物富集的主要途径：食物链、食物网5.5.生物富集实例生物富集实例铅的富集（详见课件思维导图）6.6.生物富集现象的特点生物富集现象的特点：具有全球性：导致生物富集的有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地。有害物质在生物体内的浓度会沿食物链不断升高【四、【四、 能量流动和物质循环的关系】
8、能量流动和物质循环的关系】5探究实践：探究土壤微生物的分解作用背景资料： 土壤中生活着肉眼看不见的细菌、 丝状真菌和呈放射状的放线菌，这些生物的数量是极其繁多的，例如一茶匙表层土就可能含有亿万个细菌。由于各地气候与环境等因素不同，落叶在土壤中被分解的时间也是不同的，一般在温暖、湿润的环境中需要一至数月时间。1.实验原理：土壤中存在种类、数目繁多的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌， 它们在生态系统中的成分为分解者。 分解速度主要与环境温度和湿度有关。案例一：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？67【练习与应用】【练习与应用】一、概念检测1.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。 判断下列相关表
9、述是否正确。（1）物质循环发生在生物群落与非生物环境之间。 （）（2）能量流动和物质循环是两个相对独立的过程。 （）2.在生态系统中，使二氧化碳进入生物群落 的生物主要是（）A.细菌B.真菌C.动物D.绿色植物3.竹子中纤维素含量很高。大熊猫每天要吃大量竹子，但一般只能利用其中一小部分纤维素。研究表明，大熊猫的基因组缺少编码纤维素酶的基因，但是肠道中有多种纤维素分解菌。（1）大熊猫与它肠道内某种纤维素分解菌的种间关系为（）A.捕食B.寄生C.互利共生D.原始合作（2）下列叙述不合理的是 （）A.大熊猫是初级消费者，属于第二营养级B.大熊猫未消化的纤维素会被分解者利用C.纤维素分解菌促进了生态系统中的物质循环D.能量流动方向是竹子大熊猫纤维素分解菌8
