高中生物人教版（2019）选择性必修2 3.3 生态系统的物质循环 教学设计

第3节 生态系统的物质循环
(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)教学重点、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
一、创设情境，导入新课
当你在路上走路时，呼出了二氧化碳分子，想象一下这些二氧化碳分子离开你后，这些二氧化碳分子的去向吗 有的分子可能进入你身边一棵小草的叶肉细胞，有的可能随着大气环流飘向异国他乡。再想一下，这些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素，是怎样来到你体内的 进入你体内之前存在于什么物质中 引导学生思考得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。
二、碳循环的过程
碳是构成生物体的重要元素之一，组成生物体的蛋白质等有机物都是以碳链为基本骨架形成的。大气中的碳主要是二氧化碳。生物体和大气中的碳含量,都长期处于稳定的状态，这是怎样维持的呢
PPT展示教材P62碳循环示意图, 引导学生思考并归纳总结：
碳在生物群落与非生物环境间主要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，因此碳循环具有全球性。在生物群落内以含碳有机物的形式进行。碳进入生物群落的途径是生产者的光合作用和化能合成作用。碳返回非生物环境的途径是生产者、消费者的呼吸作用，分解者的分解作用，化石燃料的燃烧。此外海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。
引导学生在思考讨论的基础上，结合教材图3-10,完成碳循环示意图。通过建构模型，促进学生理解生态系统中各组分在碳循环中所起的作用。
三、生态系统物质循环的概念和特点
展示氮循环、硫循环、水循环等的示意图。提出问题:这些元素的循环有什么共同特点
分析得出：这些元素不断从非生物环境进人生物群落中，又从生物群落回到非生物环境中。
通过比较、概括形成物质循环的概念。生态系统的物质循环是指组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。
引导学生分析物质循环的特点。生态系统的物质循环具有全球性，在生物圈中循环往复。例如，二氧化碳能够随着大气环流在全球流动。
四、能量流动和物质循环的关系
复习能量流动的过程，并请学生在碳循环的模型中绘制能量流动的过程。
结合图示分析能量流动和物质循环有什么联系，有什么区别。思考、讨论两者同时进行，彼此相互依存，不可分割，但各自又有不同的特点。
能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。生态系统中的各种组成成分，正是通过能量流动和物质循环，才能够紧密地联系在一起， 形成一个统一的整体。
结合教材第65页相关内容，请学生列表比较、总结两者的关系。
五、从结构与功能观的视角，概述生态系统的结构和功能
非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者是生态系统的基本组分，各组分通过食物链和食物网等联系在一起形成紧密结构，完成生态系统的能量流动和物质循环等功能，使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一的整体。
六、温室效应
大量使用化石燃料，增加了二氧化碳的排放；大量砍伐森林，减少了二氧化碳的固定和吸收，这些行为都促使大气中二氧化碳含量升高。
节能减排、植树种草、秸秆还田等措施。这些措施降低了大气中二氧化碳的含量，是科学有效的。
七、生物富集的成因和危害
人类活动向环境中排放了很多有害物质，它们进入环境后也会进行物质循环，那么，它们的循环过程和碳循环、氮循环的过程相同吗
阐明生物富集现象及危害。
镉、汞、DDT、六六六等。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，称作生物富集。
对生物体有害。而且，富集的物质会沿着食物链积累，最终威胁食物链顶端的生物(包括人类)。它们可通过大气、水和生物迁移等途径扩散，因此具有全球性。
引导学生形成生态意识，参与环境保护实践。