1 5.3生态系统的物质循环的教学设计
临西县实验中学 田艳青
本节课参考课本中的引言所提供的思路进行：一是注意与上节课所讲的生态系统能量流动的衔接，承上启下，温故知新；二是体现从感性到理性的原则，联系学生比较熟悉的现象，由现象提出问题。
【教材分析】
（一）教材内容、地位和作用
在《课程标准》的具体内容标准中，与本节内容相对应的是“分析生态系统中的物质循环的基本规律及其应用”。由此可见，学生对本节内容的掌握需达到应用水平。
本小节内容包括四部分：一是碳循环；二是物质循环的概念；三是能量流动和物质循环的关系；四是碳循环与温室效应。
关于物质循环的概念，教材首先通过一个讨论题：为什么维持生态系统所需的大量物质，例如氧、水、氮、碳和许多其他物质，亿万年来都没有被生命活动所耗尽？把主题带入课堂，接着通过碳循环过程总结出物质循环的概念。
关于碳循环，这是本小节的重点内容。教材首先用碳循环模式图形象、生动地描述了碳循环的过程，紧接着，精辟地讲述了碳循环的形式和范围，然后用“温室效应”的形成与危害讲述了人类对碳循环的影响，培养学生环境保护意识。关于能量流动与物质循环的关系，教材首先站在生态系统的角度概括地指出：二者是生态系统的主要功能，接着辩论地分析了二者的关系。
本小节内容是以“生态系统的结构”“生态系统的能量流动”以及《必修一》中新陈代谢特别是绿色植物“光合作用”和“细胞呼吸”等为基础，本小节是学习第六章《生态环境的保护》的基础，本小节对生态系统的内容具有承上启下的作用。
（二）学情分析
学生对于这节课的学习，重难点是在碳循环的过程以及能量流动与物质循环的关系，学生对这块内容可能会较难掌握，根据这一情况，对于这部分内容，可以通过练习来看学生的掌握情况。学生在开放的课堂中，通过自主与交流获取知识。
【教学目标】
1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。
2.让学生尝试构建碳循环模型，形象地认识物质循环。
5.3 生态系统的物质循环
【学习目标】
1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。
2.尝试探究土壤中微生物的分解作用。
3.说明能量流动和物质循环的关系。
4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
【自主学习讨论】
一、碳循环
1．循环形式：在生物群落与无机环境之间主要以 的形式进行。
2．过程图解
3．特点：具有 、循环性。
4．温室效应
(1)形成原因：化学燃料短时间内大量燃烧使大气中 含量迅速增加，打破了生物圈
的平衡。
(2)危害：加快 的融化，导致 上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
二、生态系统的物质循环的含义和特点
三、能量流动和物质循环的关系
1．二者是 ，彼此相互依存，不可分割。
2．相互关系
四、探究土壤微生物的分解作用
1．案例1
(1)实验假设：微生物能分解落叶使之腐烂。
(2)实验设计：实验组：对土壤高温处理；对照组： 。
2．案例2
(1)实验假设：微生物能分解淀粉。
(2)实验设计：实验组：A烧杯中加入30 mL土壤浸出液；
对照组：B烧杯中加入 。
【巩固检测】
1．关于碳循环的叙述错误的是( )
A．不依赖于水 B．需要能量驱动
C．产生温室气体 D．具有全球性
2．如图表示生物圈中碳元素的循环过程，其中A、B、C表示生态系统的不同成分，下列有关叙述正确的是( )
A．③过程代表绿色植物的光合作用
B．A、B分别代表消费者和生产者
C．⑦是温室效应的主要原因
D．疏松土壤可以加快⑤过程
3．如图是自然界中碳循环的示意图，图中的甲、乙、丙各代表( )
A．甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者 B．甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者
C．甲为分解者，乙为生产者，丙为消费者
生态系统的物质循环
生态系统是由生物和非生物相互作用，形成一个生命体系。生物体内的元素在生态系统中通过物质循环，加速了自然界的物质代谢。物质循环包括能量的流动和物质的储存和再利用，是生态系统的一个重要特征。本文将重点介绍生态系统中的物质循环。
一、水的循环
水的循环是生态系统当中最为重要和广泛的循环。地球上的水大部分都被海洋、湖泊和河流覆盖着，它们占有人类使用的所有水的99%。雨水、雪水和冰川等其他形式的水占据着地球上少量的水。
自然界中的水循环可以分为两类，即静态水循环和动态水循环。静态水循环是指存在于海洋、湖泊等静止或缓慢流动环境中的水的循环。静态水循环非常缓慢，但至关重要，因为它影响了大气的水蒸气、海洋生态系统和全球温度变化。
动态水循环是指存在于河流、地下水和降水中等活动状态的水的循环。动态水循环非常快，因为它直接地影响了植物和动物的生存。
二、碳的循环
碳是生态系统中最重要的元素之一，它存在于大气中的二氧化碳、有机物和无机物中。植物通过光合作用吸收二氧化碳的同时，将其转化成有机物，使其可以被动物摄取。动物在呼吸过程中，将有机物与氧反应，产生二氧化碳，放回到大气中。这种过程叫做碳的循环。
此外，化石燃料的燃烧和部分植物和动物的分解，也会释放二氧化碳，加速碳的循环。随着人类经济的快速发展，化石燃料的利用率不断提高，这导致大气中的二氧化碳含量成倍增加，引起了全球变暖和气象极端事件。
三、氮的循环
氮是植物和动物生命活动的必需元素。大多数植物无法直接利用大气中的氮，它们需要从土壤中吸收养分。土壤中氮的来源可以是氮化合物、有机物质、人类和动物遗物。氮通过无机化作用转化成氨，作为植物的养分；通过硝化作用转化成硝酸盐，使土壤含氮化合物丰富，有利于植物生长。
氮还可以在动物体内进行吸收和生产。当生物死亡或者粪便过期时，体内的氮会被释放回到环境中，这样就形成了氮的循环。
四、磷的循环
磷是生命中必需的元素之一，对植物和动物的发育和免疫系统建立很重要。磷主要存在于土壤、植物、动物和人类的生活污水中。在自然循环中，植物通过吸收土壤中含磷化合物的方式获取养分；动物通过食物链或直接吃植物获取磷元素。
主备小组：第 2 组 组长：王本山
组员： 孔梅
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第五章 生态系统及其稳定性
第3节 生态系统的物质循环
一、教学目标
1. 以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。
2. 尝试探究土壤微生物的分解作用。
3. 说明能量流动和物质循环的关系。
4. 关注碳循环平衡失调与温室效应的关系
二、教学重难点
教学重点：
分析生态系统中的物质循环。
教学难点：
说明能量流动和物质循环的关系。
三、课时安排：2课时
四、教学过程
一、物质循环
1．物质循环的概念组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都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．物质循环的特点
(1)全球性：物质循环中所说的生态系统是指生物圈，其中的物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。 共 案 个 案
(2)循环流动、反复利用：与生态系统的能量流动中单向流动、逐级递减的特点不同，生态系统的物质循环中，物质在无机环境与生物群落之间循环流动，无机环境中的物质可以被生物群落反复利用。 共 案 个 案
3. 碳循环
(1) 碳循环形式：碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以
C02的形式进行。
(2)碳循环的过程
①大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用主要途径，或硝化细菌等的化能合成作用完成的。
②碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是C02；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传递形式为有机物。
③大气中C02的主要来源：分解者的分解作用；
生产者、消费者的呼吸作用；
化石燃料的燃烧。 共 案 个 案
④碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分之间的传递都是单向的（判断生态系统各成分的依据）。
