1、必修3第5章第3节生态系统的物质循环教学设计一、教学目标1.知识目标a. 以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。 b. 说明能量流动和物质循环的关系。2.能力目标 构建生态系统中碳循环的概念模型。3.情感目标a.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。b. 通过学习物质循环和能量流动的关系，学会用辩证统一的观点去分析事物。二、教学重点分析生态系统中的物质循环。三、教学难点说明能量流动和物质循环的关系。四 教学流程教学流程教师活动学生活动设计意图环节一：课程导入让学生阅读教材“问题探讨”资料，分析回答问题，导入课题。生态系统依靠太阳不断提供能量，二生态系统中的物质却都是由地球提供的。讨论：维持生态
2、系统所需的大量物质，例如氧、水、氮、碳和许多其他物质，都是由地球提供的，为什么亿万年来却没有被生命活动所消耗完？观察、讨论、回答。温故知新，情景导入。环节二：讲授新课一、碳循环1.让学生观察分析教材“碳循环模式图”，回答下列问题：（1）碳在无机环境中和生物群落存在的主要形式？在无机环境中存在的主要形式是CO2和碳酸盐（石灰岩、珊瑚礁）；在群落以含碳有机物形式存在。（2）碳元素主要以什么途径从无机环境进入生物群落的？以什么途径从生物群落进入无机环境的？光合作用；呼吸作用 。（3）碳元素在生物体之间以什么渠道传递？食物链和食物网。4.碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节的（以什么形式、通
3、过哪种生命活动、形成哪些产物)?请用关键词、线段、箭头、方框等表示讨论的结果。【典型例题】 下图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是生态系统的成分，请据图回答：（1）此生态系统的能量流动是从 _ 固定太阳能开始的。 （2）碳元素在大气中与A、B、C之间的传递是以 _形式进行的，（3）图中D C过程是通过 作用实现的，C D过程是通过 作用实现的，B D过程是通过_ 作用实现的。 在生态系统各成分中A为 ，B为 。（4）生物群落中有一部分碳以 _ 形式储藏在地层中。碳在无机环境中以 形式存在。【答案】（1）C生产者 （2） CO2 消费者 分解者 （3）光合呼吸 分解 （4）煤、石油等化石燃
4、料 CO2二、生态系统的物质循环1.讲述物质循环概念：在生物圈中，组成生物体的C、H、O、N 、P 、 S等元素不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。2.讲解物质循环主要特点： （1）全球性：化学元素在生物圈的循环具有全球性，又叫生物地球化学循环。（2）循环性：与能量流动的单向流动、逐级递减不同，化学元素在生物群落和无机环境之间周而复始进行循环，不会减少也不会增多。3，以硫循环图解讲解硫循环的途径。3，以水循环图解讲解水循环的途径。三、碳循环失调与温室效应1.展示温室效应引起的冰川融化、热带风暴、土地干旱图片，引导学生关注温室效应危害。2.
5、阅读教材“与社会联系”部分，回答以下问题：CO2增多的原因是什么?温室效应有哪些危害，如何采取措施进行缓解呢？3，在学生回答基础上，归纳温室效应相关要点。（1）CO2增多的原因：化石燃料的大量燃烧；森林，草原等植被的破坏。（2）温室效应的危害：极地冰川加速融化；沿海城市被淹没；农田减少，粮食减产等。（3）缓解温室效应的措施：开发新能源 ；增大绿化面积；低碳生活等。四、能量流动和物质循环的关系1，让学生比较生态系统的能量流动和物质循环，完成二者比较表格。能量流动和物质循环的区别与联系项目能量流动物质循环形式光能化学能热能（一般形式）以化学元素形式流动过程沿食物链（网）单向流动在无机环境和生物群落
6、间往复循环范围生态系统各营养级全球性特点单向流动，逐级递减反复出现，循环流动联系能量的固定、转移、释放离不开物质的合成和分解；物质是能量沿食物链(网)流动的载体；能量是物质在生态系统中往复循环的动力。2.向学生强调：（1）能量流动和物质循环是生态系统同一个过程的两个方面，而不是两个方面，二者同时进行，相辅相成。（2）能量流动和物质循环都借助于食物链和食物网进行。（3）生态系统的各种组成成分，正是通过能量流动和物质循环，才能紧密联系在一起，形成一个统一整体。【典型例题】（2014江苏卷10）下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是（ ）A.富营养化水体出现蓝藻水华的现象，可以说明能量
7、流动的特点B.生态系统中能量的初始来源只有太阳能C.食物链各营养级中10%20%的能量会被分解者利用D.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用【答案】D观察、分析、回答。模型建构。演练作答。阅读、倾听、思考。倾听、比较。阅读、讨论、回答。比较、归纳。演练、作答。分析碳循环碳元素的来龙去脉，通过建构模型进一步明确碳循环过程。掌握碳循环过程。理解生态系统的物质循环概念。拓展物质循环外延。关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。通过学习物质循环和能量流动的关系，学会用辩证统一的观点去分析事物。环节三：课堂小结共同回顾本节要点：生态系统的能量流动过程一、物质循环的概念在生态系统中，组成生物体的化学元素进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。 二、物质循环的特点全球性，反复出现，循环运动。三、碳循环碳在无机环境中的存在形式：二氧化碳和碳酸盐碳循环的形式：二氧化碳碳进入生物体的途径： 光合作用和化能合成作用碳进入大气的活动：生物的呼吸作用；分解者有分解作用；四、能量流动和物质循环的关系呼应、回答。突出本节重点。