(共32张PPT)
第7单元 第十九章
第一节 生态系统的能量流动和物质循环
苏教版八年级上册
分析生态系统中的能量流动和物质循环的情况。
说出生态系统中的碳循环。
教学目标
新课导入
假如你漂流到一个荒岛上，你身边尚存一只母鸡、15kg玉米，哪种生存方法能让你维持更长时间等待救援呢？
1、先吃鸡，再吃玉米。
2、先吃玉米和鸡蛋，玉米喂鸡，最后吃鸡。
√
虎鲸
浮游动物
浮游植物
鱼
海豹
企鹅
新知讲解
一、生态系统的能量流动
1、浮游植物→浮游动物→ 鱼 →企鹅 →虎鲸
2、浮游植物→浮游动物→ 鱼 →虎鲸
3、浮游植物→浮游动物→ 鱼 →海豹 →虎鲸
4、浮游植物→ 鱼 → 企鹅 →虎鲸
5、浮游植物→ 鱼 → 虎鲸
6、浮游植物→ 鱼 → 海豹 →虎鲸
食物链
生产者
消费者
生态学上把处于食物链某一环节上的所有生物的总和称为一个营养级。
第二
营养级
第三
营养级
第四营养级
第五营养级
第一
营养级
浮游植物处于第几营养级？
鱼在第几营养级？
处于第四营养级的生物有？
新知讲解
新知讲解
说明：
（1）植物（生产者）在食物链中所处的营养级是固定的，总是为第一营养级。
（2）同一消费者在不同的食物链中，所处的营养级不相同。
草
兔
狐
生产者
初级消费者
最高消费者
你能说出下列食物链中狐所处的营养级吗？
第一营养级
第二营养级
第三营养级
新知讲解
蝉
螳螂
黄雀
绿色植物
生产者
初级消费者
次级消费者
最高级消费者
你能说出下列食物链中各个角色所处的营养级吗？
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
新知讲解
草原生态系统中的食物链
你能说出草原生态系统中草、蛇、鹰所处的营养级吗？
草
第一营养级
蛇
第三，第四营养级
鹰
第三，第四，第五营养级
新知讲解
生物生命活动能量的最终来源是太阳能。
俗话说：“万物生长靠太阳。”
新知讲解
讨论：生态系统中的能量流动
目的
描述生态系统中的能量流动。
指导
1.狼的栖息地包括山地、林区、草原、荒漠等。狼非常善于奔跑，主要以鹿羊、兔等为食。兔的栖息地也很多，如草地、低矮的灌木丛等。兔喜欢取食嫩草、野菜和树叶。
2.学生4人一组，观察图19-7中所示的食物关系，描述不同的营养级之间的能量流动情况。
新知讲解
新知讲解
生态系统中的能量流动有什么特点？
生态系统中的能量流动示意图
讨论
太阳能是怎样输入第一营养级的？
光合作用
新知讲解
能量流动一般是从绿色植物通过光合作用固定太阳能开始。
太阳能
光合作用
绿色植物
太阳能是所有生物生命活动能量的最终来源
新知讲解
太阳能输入第一营养级后，又是如何传递和散失的呢？
能量是沿着食物链逐级传递。上一营养级的能量部分流向下一营养级。
新知讲解
生产者
初级
消费者
次级
消费者
三级
消费者
…
呼 吸 作 用
（热能）
分 解 者
分解作用
呼吸作用
+
能量流动的特点
（1）单方向的，不可逆的
能量是沿着食物链逐级传递。上一营养级的能量部分流向下一营养级。
（2）能量流动是逐级递减的
传递效率一般只有约 10%－20%
新知讲解
新知讲解
二、生态系统的物质循环
生态系统中的能量流动伴随着物质循环，碳循环是一种非常重要的物质循环。
讨论：生态系统中的碳循环
目的
描述生态系统中的碳循环。
指导
1、学生4人一组，讨论和描述生态系统中的碳循环过程。
2、观察图19-8，在图中长方形框内填写相应的
物质名称，并描述碳在该生态系统中是如何循环的？
新知讲解
含碳有机物
二氧化碳
二氧化碳
二氧化碳
二氧化碳
二氧化碳
1.请填写图中黄色方框中的物质名称。
2.讨论：绿色植物、动物和微生物在碳循环中分别发挥什么作用？
新知讲解
新知讲解
在碳循环中,绿色植物是生产者，利用光合作用合成含碳有机物。动物以植物为食，是消费者，加速碳循环的进行。微生物是分解者，分解动植物遗体，释放二氧化碳，使碳回到大气中。
生态系统中的碳循环
（1）碳在自然界和生物体之间循环的主要形式：
（2）碳在生物体内的存在形式：
（3）碳在生物体之间传递途径：
二氧化碳
含碳有机物
食物链
思考：
新知讲解
（5）碳进入大气中的三个途径：
化石燃料的燃烧
动、植物的呼吸作用
分解者的分解作用
（4）碳进入生物体的途径：
植物的光合作用
新知讲解
生态系统中的其他循环
其他物质如氮、磷、硫也和碳一样，在生态系统中反复循环。
新知讲解
能量流动和物质循环的相互关系
联系：能量流动伴随着物质循环而进行，二者相辅相承，是不可分割的统一整体。
区别
特点
范围
能量流动
物质循环
反复循环，不会减少
单向流动、逐级递减
生态系统各营养级
生物圈
新知讲解
新知讲解
有，人类的生产生活会增加二氧化碳的排放，导致全球气候变暖。
人类的生产、生活对物质循环有没有一定的影响？
为了减少二氧化碳的排放，倡导“低碳生活”，作为青少年，你有哪些措施可以减低二氧化碳的含量呢？
绿色出行，
节约用电，
植树造林......
新知讲解
课堂练习
1.右柱状图中的甲乙丙丁表示的四种生物构成一条食物链，柱体表示这四种生物的相对数量，下列有关说法中错误的是（ ）
A.该食物链能量流动的起点是甲固定的能量
B.该食物链可以表示为甲→乙→丙→丁
C.毒物会沿着食物链积累，因此丁体内毒物
含量最多
D.乙、丙、丁属于生态系统中的消费者
B
课堂练习
2. 下图为生态系统中碳循环示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A.碳在无机环境和生物群落之间主要是以有机物的形式进行循环
B.降低碳的排放，其重要措施之一是要大量减少途径⑤的碳排放量
C.③表示植物的光合作用，能维持整个生态系统中的碳一氧平衡
D.①表示微生物的分解作用，②、④表示动植物的呼吸作用
B
课堂练习
3.动物在生物圈中起到的重要作用。下列不能体现动物能够促进生态系统的物质循环的是（ ）
A.动物直接或间接以植物为食，通过消化和吸收，将摄取的有机物变成自身能够利用的物质
B.动物体内代谢分解有机物产生了二氧化碳、水、尿素等物质，这些物质可以被生产者利用
C.各种动物之间相互依赖、相互制约，每种动物的数量不能无限制增长
D.动物的粪便或遗体经分解者分解后，也能放出二氧化碳、水和含氮的无机盐
C
课堂总结
生态系统中的能量流动
营养级：生产者构成第一营养级
能量流动的起点：生产者通过光合作用所固定的能量
能量流动的特点：单向流动、逐级递减
生态系统中的物质循环
能量流动伴随着物质循环而进行，碳循环是其中一种非常重要的物质循环
碳循环：主要形式--二氧化碳
谢谢
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课题名称 7.19.2生态系统中的能量流动和物质循环 课型 新授课
教学内容分析 1、教材地位与作用《生态系统中的能量流动和物质循环》为义务教育课程标准实验教科书《生物学》（苏教版）八年级上册，第十九章《生态系统》的第二节内容。本节课是在学习了生态系统中的食物链和食物网的基础上引入的，学好本节课知识，可为后面学习生态平衡的知识作好铺垫。针对本节知识的特点，教学中可联系前面学习的内容，以达到温故知新的效果。2、教学分析本节课教学内容是苏教版八年级上册第七单元第十九章的第二节课，是在前面我们学习了生态系统的组成以及食物链和食物网的知识基础上来进行的，因为在食物链和食物网的形成过程中，其中就伴随着能量的流动的过程.由于有了前面的知识基础，为本节课的内容作了很好的铺垫，但本节课的知识内容比较抽象，所以在学习过程中还会有一些难度。在教学过程中，需要通过图片、多媒体课件等的互相配合使用，使本节课的教学变得更加容易理解、易于接受、准确的掌握。教学重点难点重点：生态系统能量流动的过程和特点。难点：生态系统的能量流动具有单向性和逐级递减的原因。
学情分析 本节课涉及光合作用、生态系统、食物链、食物网等方面的知识，能量流动相关内容又比较抽象，是一节综合课，既与我们人类生活和生产密切相关，又与全球的环境、资源密不可分。学生已经对生态系统有一定程度的了解，分析能量流动的过程时从学生感兴趣的问题入手，激发学生的探究欲望，然后采用小组讨论、图例展示、实例介绍等方式，再运用生物学科知识去解决问题，符合学生的认知规律，有利于培养学生的逻辑思维和发散思维。
学习目标 生命观念：物质与能量观：分析生态系统中的能量流动和物质循环，说出生态系统中的碳循环。科学思维：1. 归纳与概括：通过对比不同的生态环境中物质和能量流动变化规律，找出相同的特点：归纳出不同生态系统物质循环和能量流动的共性和差异。2.演绎与推理：根据生态系统营养结构特点，推理生态系统的物质和能量来源和去向。通过分析总结，培养学生运用科学知识分析和解决实际问题的思维能力，从而培养理论联系实际的能力。探究实践：通过课本资料分析和技能训练等活动，尝试利用小组合作的形式设计一个生态瓶，根据里面生物成分的不同，优化生态瓶长期共存的培养方案，培养表达与交流能力。态度责任：学习了生态学中物质和能量变化规律，将这些知识应用在日常生活中，有信心地参与社会上有关生态学问题的讨论：树立正确的资源观，提高资源利用率：认识人类的各种活动必须遵循生态系统的客观规律。
学习评价 自我评价表
项目 评价内容 掌握情况
很好 一般 不好
科学知识 1 描述生态系统中的能量流动、物质循环对生物界的重要性。
2 说出生态系统的能量流动与物质循环的特点。
3 描述能量流动和物质循环过程。
探究能力 1 培养运用科学知识分析和解决实际问题的能力。
2 通过对图片等的观察，提高识图、观察和分析的能力。
3 通过生动有趣的例子培养语言表达能力、小组合作能力。
科学态度 正确认识人类作为生态系统中的一员在物质循环和能量流动中的作用，增强环境意识和资源意识，进一步培育热爱大自然和保护大自然的情感。
小组评价表
评价内容 得分标准 成员一 成员二 成员三
团队精神 5分：能高效分工合作完成任务3分：重大问题能有效沟通1分：各自独立，不能完成任务
实施能力 5分：能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。3分：能设计出大概方框架，但不够准确和详细。1分：不能设计出任何过程和方案。
结果展示能力 5分：表述清晰完整，科学、客观、简洁。3分：表述完整度和清晰度一般。1分：不能有效表述实验结果和结论。
总分
设计思路 《生态系统的能量流动和物质循环》含有两部分知识内容：“生态系统中的能量流动”、“生态系统中的物质循环”。本节课应以学生感兴趣的动画视频入手，激发学生的探究欲望，然后采用自学，小组讨论、图例展示、分析思考等方式，从学生的生活实际到生物学科知识，再运用生物学科知识去指导学生的生活，符合学生的认知规律，而且有利于培养学生的逻辑思维和发散思维。以小组合作的方式进行学习，使学生相互交流总结，取长补短，以获取新的知识体系：突出体现新课标“运用科学知识解决实际问题”和“探究性学习”的理念。
教学流程
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入 假如你漂流到一个荒岛上，你身边尚存一只母鸡、15kg玉米，哪种生存方法能让你维持更长时间等待救援呢？（1）先吃鸡，再吃玉米。（2）先吃玉米和鸡蛋，玉米喂鸡，最后吃鸡。 学生观看情境和选项，思考、讨论，并回答问题。 通过创设漂流荒岛的情境，激发学生兴趣，通过选择哪个方案能获得更多存活的能量，导入本课。
新知探究 生态系统中的能量流动 1.营养级用箭头演示虎鲸、企鹅、海豹、浮游动物、浮游植物等生物之间的食物关系，提问：你能归纳出这里面的食物链吗？标出食物链中哪些是生产者，哪些是消费者。生态学上把处于食物链某一环节上的所有生物的总和称为一个营养级。请你在所列出的食物链下标出相应的营养级。思考：（1）浮游植物处于第几营养级？（2）鱼在第几营养级？（3）处于第四营养级的生物有？通过思考题，你能发现什么？说明：（1）植物（生产者）在食物链中所处的营养级是固定的，总是为第一营养级。（2）同一消费者在不同的食物链中，所处的营养级不相同。展示“草、兔、狐”的食物链和图示。提问：你能说出这个食物链中狐所处的营养级吗？展示“螳螂捕蝉黄雀在后”的食物链及图示。提问：你能说出这个食物链中各个角色所处的营养级吗？展示草原生态系统的食物网及图示。提问：你能说出草原生态系统中草、蛇、鹰所处的营养级吗？2.生态系统中的能量流动俗话说：“万物生长靠太阳。”生物生命活动能量的最终来源是太阳能。讨论活动：生态系统中的能量流动目的：描述生态系统中的能量流动。指导：（1）狼的栖息地包括山地、林区、草原、荒漠等。狼非常善于奔跑，主要以鹿羊、兔等为食。兔的栖息地也很多，如草地、低矮的灌木丛等。兔喜欢取食嫩草、野菜和树叶。（2）学生4人一组，观察图19-7中所示的食物关系，描述不同的营养级之间的能量流动情况。讨论：生态系统中的能量流动有什么特点？思考：太阳能是怎样输入第一营养级的？展示绿色植物利用太阳能的示意图：能量流动一般是从绿色植物通过光合作用固定太阳能开始。提问：太阳能输入第一营养级后，又是如何传递和散失的呢？总结：能量是沿着食物链逐级传递。上一营养级的能量部分流向下一营养级。请你总结：生态系统的能量流动有什么特点？总结：（1）单方向的，不可逆的能量是沿着食物链逐级传递。上一营养级的能量部分流向下一营养级。（2）能量流动是逐级递减的传递效率一般只有约 10%－20% 学生结合上节课所学内容，根据虎鲸、企鹅、海豹、浮游动物、浮游植物等生物之间的食物关系列出食物链：①浮游植物→浮游动物→鱼→企鹅→虎鲸②浮游植物→浮游动物→鱼→虎鲸③浮游植物→浮游动物→鱼→海豹→虎鲸④浮游植物→鱼→企鹅→虎鲸⑤浮游植物→鱼→虎鲸⑥浮游植物→鱼→海豹→虎鲸学生在所列出的食物链下标出相应的营养级。学生观察列出的食物链，思考、回答。学生联系思考题， 总结、回答。师生共同总结。学生观看“草、兔、狐”的食物链和图示，思考，并回答。学生观看“螳螂捕蝉黄雀在后”的食物链和图示，思考，并回答。学生观看草原生态系统的食物网及图示，思考，并回答。学生了解生物生命活动能量的最终来源是太阳能。学生阅读教材108页的讨论活动，了解活动目的、指导要求并分组进行活动。学生思考、讨论。学生思考，并回答。学生观看绿色植物利用太阳能的示意图，理解绿色植物通过光合作用固定太阳能开始。学生观看“生态系统的能量流动示意图”，思考、讨论，并回答。师生共同总结，得出生态系统的能量流动的特点。 通过举例和提问，让学生联系所学知识，列出食物链，并从中发现规律，进而得出“营养级”的概念。此过程联系学生认知，降低了新知的理解难度，还培养了学生的调取知识能力、总结归纳能力。通过引导学生列出食物链，并观察食物链完成思考题，让学生自己发现规律，理解植物（生产者）在食物链中所处的营养级是固定的，总是为第一营养级；以及同一消费者在不同的食物链中，所处的营养级不相同。通过“草、兔、狐”、“螳螂捕蝉黄雀在后”，以及草原生态系统的食物网及其图示，检验学生对营养级的理解和判断，学以致用，及时巩固新知。通过讨论活动，引导学生就生态系统中的能量流动进行探索和讨论，以学生为主体进行知识学习。此过程培养了学生的协作能力、归纳总结能力、讨论交流能力和语言表达能力。从能量的开端入手，多媒体课件直观展示能量的流动过程。通过问题引导，让学生循序渐进地思考、回答，一步步理解生态系统的能量流动过程和特点。培养学生思考、解决问题的能力和总结归纳的能力。
生态系统中的物质循环 生态系统中的能量流动伴随着物质循环，碳循环是一种非常重要的物质循环。1.讨论：生态系统中的碳循环目的：描述生态系统中的碳循环。指导：（1）学生4人一组，讨论和描述生态系统中的碳循环过程。（2）观察图“生态系统中的碳循环示意图”，在图中长方形框内填写相应的物质名称，并描述碳在该生态系统中是如何循环的？讨论：绿色植物、动物和微生物在碳循环中分别发挥什么作用？总结：在碳循环中,绿色植物是生产者，利用光合作用合成含碳有机物。动物以植物为食，是消费者，加速碳循环的进行。微生物是分解者，分解动植物遗体，释放二氧化碳，使碳回到大气中。思考：（1）碳在自然界和生物体之间循环的主要形式是？（2）碳在生物体内的存在形式是？（3）碳在生物体之间传递途径是？（4）碳进入生物体的途径是？（5）碳进入大气中的三个途径是？2.生态系统中的其他循环：其他物质如氮、磷、硫也和碳一样，在生态系统中反复循环。3. 请你用表格列出能量流动和物质循环的相互关系。联系：能量流动伴随着物质循环而进行，二者相辅相成，是不可分割的统一整体。4.思考：人类的生产、生活对物质循环有没有一定的影响？为了减少二氧化碳的排放，倡导“低碳生活”，作为青少年，你有哪些措施可以减低二氧化碳的含量呢？ 学生阅读图文资料，了解碳循环是一种非常重要的物质循环。学生阅读教材109页“生态系统中的碳循环”的讨论活动，了解活动目的、指导要求并分组进行活动。学生观看“生态系统中的碳循环示意图”，并填写图中黄色方框中的物质名称。学生思考、讨论，并回答。 师生共同总结。学生思考、讨论，并回答：（1）二氧化碳（2）含碳有机物（3）食物链（4）植物的光合作用（5）化石燃料的燃烧动、植物的呼吸作用分解者的分解作用学生了解其他物质也和碳一样，在生态系统中反复循环。学生填写表格，对比并总结能量流动和物质循环的相互关系。学生思考、讨论，并回答。学生联系生活实际，思考、回答。 通过讨论活动，引导学生就生态系统中的碳循环进行探索和讨论，以学生为主体进行知识学习。此过程培养了学生的协作能力、归纳总结能力、讨论交流能力和语言表达能力。通过讨论绿色植物、动物和微生物在碳循环中的作用，了解碳循环的过程和每类生物的重要性。通过思考题，帮助学生进一步思考碳循环过程中的要点，进一步理解碳循环的过程。同时，也培养了学生的思考问题、解决问题的能力，归纳总结能力。通过列出表格总结归纳能量流动和物质循环的相互关系，帮助学生运用对比记忆了两个重点内容。同时，锻炼了学生的总结归纳能力。联系生活实际，激发学生爱护环境，降低碳排放的意识。
课堂小结 本节课学习了生态系统的能量流动：一般是单方向的、逐级减少的；以及生态系统的物质循环。 学生总结归纳本课的收获。 引导学生总结归纳本课学习的主要知识，进一步巩固新知。
作业设计 信息搜集：尝试收集氮、磷大量流入河流、湖泊与水体富营养化关系的资料。
板书设计 第二节 生态系统的能量流动和物质循环
