高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 5.3 生态系统的物质循环教案 新人教版必修3

第5单元 第3课时 生态系统的物质循环授课年级 高二 课题 第5单元 第3课时 生态系统的物质循环 课程类型 新授课课程学习目标 目标解读1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。

2.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。

3.举例说出生态系统物质循环的全球性，说明物质循环与能量流动的关系。

重点难点重点：分析生态系统中的物质循环。

难点：说明能量流动和物质循环的关系。

课程导学建议 课前准备1.收集资料，熟悉教材，详细备课。

2.准备“低碳”资料，结合当今时代话语引题。

3.准备能量流动与物质循环关系图，便于课堂教学。

4.准备能量流动与物质循环相互关系表，便于了解两者的异同点。

教学建议1.结合“低碳”话题引题，学生更感兴趣，有利于后面的教学。

2.物质循环强调元素，不是指化合物，要在物质循环过程中讲清楚。

3.本节知识讲物质循环，与上一节知识能量流动密不可分，不能割裂开来学习。

4.实验探究土壤微生物的分解作用涉及对照，要把方法步骤讲清楚。

课 堂 教 学 过 程 设 计程序 学习内容 教师行为 学生行为 媒体运用导入 新课 创设情境1.情景介绍：随着“低碳”话语的出现，现在“低碳社会”“低碳城市”“低碳超市”“低碳校园”、“低碳交通”“低碳环保”“低碳网络”“低碳社区”——各行各业蜂拥而上统统冠以“低碳”二字，使“低碳”成为一种时尚。

2.问题：你对“低碳”了解多少？我们为什么要“低碳生活”呢？情景资料介绍，思考相关的现实问题。

PPT展示第一 层级 学习 过程 自主预习可以提出以下问题：1．农田中大量使用的DDT杀虫剂，却在远离施药地区的南极企鹅体内检测出了DDT。

为什么会有这种现象呢？2．无机环境中的碳主要以什么形式存在?生物群落内部的碳存在形式又是什么？1.结合导学案的问题组织学生预习。

2.学生边预习，边思考问题。

PPT演示交流讨论1.碳在无机环境中的存在形式主要是什么？在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是什么？与碳循环密切相关的生理过程是什么？2.能量流动和物质循环有何关系？3．CO2的排放与全球气候变化有什么关联？如何降低温室效应？组织学生对导学案问题1、2、3开展分析和讨论交流，特别是这些生理现象背后的微观内部的原因。

第5章第3节生态系统的物质循环一、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。

四教学流程讨论: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，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？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。

观察、分析、回答.模型建构。

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。

【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。

5.3 生态系统的物质循环教学设计课题第3节生态系统的物质循环教学目标☐1通过碳循环的学习，理解生态系统中的物质循环，并关注碳循环失调与温室效应的关系。

☐通过对能量流动和物质循环比较表格的补充，说明能量流动和物质循环的关系。

☐阅读课本，依据案例，尝试探究“土壤微生物的分解作用〞。

目标导引教学讲述与学生练习、讨论相结合教材分析重点分析生态系统中的物质循环难点说明能量流动和物质循环的关系。

教具多媒体、实物投影仪〖引入〗以“问题探讨〞引入，学生思考回答师提示。

〖提示〗循环利用。

〖问题〗以“本节聚焦〞再次引起学生的思考。

〖板书〗一、碳循环1．概念：指组成生物体的C、H、O、N等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间形成的反复运动。

〔1〕循环形式：CO2〔2〕循环途径：〔3〕温室效应〖学生活动〗阅读P100第二段到P101完解析：我国北方的夏季昼长夜短，气温较高，生产者同化作用占优势，生长较快，因此a﹥b﹢c﹢e ；在秋季，植物的遗体、残枝、败叶相对增多，动物粪便增多，而土壤中的微生物数量相对稳定，由于气温变低，土壤中的微生物代谢变缓、繁殖变慢，因而e﹢f﹥g ；在冬季，动物呼吸作用加强以维持体温，即d值增大，而动物可摄入的有机物相对减少，即c值减少，可能的关系是d﹢f≤c。

答案：A例 2 右图示生态系统碳循环示意图，图中D为大气，请据图回答以下问题〔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、之间的流动是以形式进行的，在生态系统的各成分中，A为，B为。

〔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。

〔4〕生物群落中的一部分碳返回大气中，而另一部分那么以形式储存在地层中，碳在生物群落与无机环境之间主要以的形式循环。

〔5〕碳循环的同时一定伴随着。

解析：在生态系统中，碳元素主要以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间循环，始终伴随着能量流动，而生态系统的能量流动是从绿色植物的光合作用开始的，并进入生物群落随食物链而流动。

高中生物第五章生态系统及其稳定性第3节生态系统的物质循环学案新人教版必修3第五章生态系统及其稳定性第3节生态系统的物质循环学案新人教版必修3【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。

【学习重难点】XXXXX：学习重点：分析生态系统的物质循环。

学习难点：说明能量流动和物质循环的关系。

【自主学习】知识点观察与思考归纳与结论一、碳循环1、物质循环的概念2碳循环1、物质循环的范围2、物质循环的“物质”指什么？3、物质循环的特点1、在生态系统中，组成生物体的等化学元素，不断的进行从无机环境到，又从__________回到无机环境的循环过程，叫生态系统的物质循环。

2、物质循环的特点是一方面具有，另一方面可以被生物群落利用。

4、观察图5–11思考⑴碳在自然界中的主要存在形式⑵碳是如何分别进出生产者、消费者、消费者各个环节的（以什么形式、通过那种生命活动、形成那些产物等）？3、碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以的形式循环的。

4、碳从无机环境进入生物群落通过作用或作用，从生物群落进入无机环境通过，在生物群落之间主要以的形式通过或传递。

5、温室效应的成因，引导学生发表自己的观点5、温室效应形成的主要原因是大量化石燃料的燃烧，打破了生物圈中的平衡，使大气中含量迅速增加造成的。

二、实验：探究土壤微生物的分解作用仔细阅读思考探究性实验与验证性实验的区别探究性实验的一般步骤（1）（2）（3）（4）（5）三、能量流动和物质循环的关系阅读课文找出二者不同点及联系不同点：物质循环的特点是，能量循环的特点是。

联系：物质作为能量的，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为，使物质不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。

【合作探究】1、生态系统物质循环的概念及特点（1）概念的理解生态系统的物质循环的范围是________________________________________________参与物质循环的物质主要是指________________________________________________物质循环的具体形式是指_________________________________________________________ _________________________________________________________ ____________________________生态系统的物质循环离不开________的驱动。

第三节生态系统的物质循环
思考：1、碳在无机环境中的存在形式是什么？碳在无机环境与生物群落之间以什么形式循环？碳进入生物群落的主要方式是什么？
2、碳在生物群落的存在形式、传递形式是什么？碳进入无机环境的方式是什么？
3、碳循环的X围怎样？
播放课件：光合作用和呼吸作用的反应式
学生讨论：光合作用过程和呼吸作用过程中碳的传递过程
〔每组推荐一个同学回答，其他同学补充，老师点拨指导。

〕
师生归纳：大气中的CO2进入生物群落，主要依赖于绿色植物的光合作用，使无机“C〞变为有机“C〞，再通过食物链进入动物和其他生物体中，因此从“C〞的循环可见绿色植物是生态系统的基石；除此之外，还有化能合成作用的微生物也能把CO2合成为有机物。

另外，生物群落中的有机“C〞，通过呼吸作用和分解作用变成无机“C〞回到大气中；还有一部分生物遗体没有被分解者分解，转变成为地下的石油和煤，暂时脱离循环，但一经开采燃烧，便可产生CO2返回碳循环。

引导探索：在碳循环中，森林生态系统是碳的主要吸收者。

但近年来由于人类大量地采伐森林，再加上燃烧化石燃料以及环境污染，因而使大气中CO2的浓度明显增加，这种趋势如果继续发展下去世界的气候就可能发生剧烈变化，后果令人担忧。

课堂延伸：“温室效应〞是怎样引起的？有什么危害？怎样解决？
〔小组讨论，推荐同学回答〕
二、生态系统的能量流动和物质循环的关系：
播放课件：“能量流动和物质循环的关系〞表
交流总结：能量流动和物质循环的因果关系
〔推荐一个同学回答，其他同学补充，老师点拨指导。

〕。

第3节 生态系统的物质循环[目标导读] 1.结合教材P 101图5－11和温室效应示意图，分析生态系统物质循环的特点，并说明碳循环失调与温室效应的关系。

2.结合教材P 102～103内容，设计实验探究“土壤微生物的分解作用”。

3.尝试建立概念图，说明物质循环与能量流动的关系。

[重难点击] 1.生态系统的物质循环过程和特点。

2.物质循环与能量流动的关系。

方式一 右图为美国耗资2亿美元建立的地球生物圈2号。

它是透明的，为什么呢？需要输入光能。

它又是封闭的，难道它不需要外界提供所需要的各种物质吗？方式二 20世纪50年代，人们曾经在农田中广泛使用DDT 杀虫剂，并取得了较好的杀虫效果，然而让人们意想不到的是，在远离施药地区的南极大陆的企鹅体内竟也发现了DDT ！DDT是如何进入南极企鹅体内的呢？生态系统的物质是否也能流动？具有什么特点？学完这节“生态系统的物质循环”后，我相信同学们就能解释这些问题了。

一、碳循环1．碳循环过程2．碳循环的分析(1)碳存在形式⎩⎪⎨⎪⎧ 无机环境：CO 2和碳酸盐生物群落：含碳有机物(2)碳循环形式 项目 进入生物群落 生物群 返回无机环境落内部形式CO2含碳有机物CO2方式光合作用和化能合成作用通过食物链或食物网①生产者和消费者的呼吸作用；②分解者的分解作用；③化石燃料的燃烧是否双向是否是3.温室效应(1)形成原因：化石燃料短时间内燃烧使大气中CO2含量迅速增加，打破了碳循环的平衡。

(2)危害：加快冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。

问题探究结合下图，探究分析碳循环的过程(1)写出图中①②③代表的生理过程：①呼吸作用，②光合作用，③微生物的分解作用。

(2)写出④⑤在生态系统中代表的成分：④生产者，⑤消费者。

(3)物质循环的形式有两种即：④⑤与大气之间主要以CO2形式进行；在④与⑤之间以有机物形式沿食物链传递。

(4)温室效应形成的原因是：上图⑥(填序号)中，短时间内化石燃料大量燃烧。

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第五章生态系统及其稳定性 5。

3 生态系统的物质循环
（学生回答,教师补充)
小结：本节课，我们讨论了生态系统物质循环的概念、碳循环的形式和过程、物质循环的特点以及物质循环和能量流动的关系。

物质循环是指组成生物体的基本元素在在无机环境和生物群落间循环往复。

关于碳循环，要明确其形式是二氧化碳，循环的过程主要通过光合作用、呼吸作用、分解作用实现的，物质循环具有全球性的特点。

物质循环和能量流动的关系要注意其区别和联系.
板书设计一、物质循环
1、概念：
2、范围：
3、碳循环：
4、氮循环：
二、物质循环和能量流动的关系
1、区别:
2、联系：。

生态系统的物质循环测随着“低碳”话语的出现，现在“低碳社会”、“低碳城市”、“低碳超市”、“低碳校园”、“低碳交通”、“低碳环保”“低碳网络”、“低碳社区”——各行各业蜂拥而上统统冠以“低碳”二字，使“低碳”成为一种时尚。

问题：你对“低碳”了解多少？那么我们为什么要“低碳生活”呢？为应对生态环境危机，概念和理念层面的东西如“可持续发展”、“绿色经济”等等层出不穷，可为什么最后是低碳叫得最响，超过一度满天飞的“可持续发展”呢？因为在这其中最主要的是碳元素。

碳是地球上储量最丰富的元素之一，它分布广泛；同时,碳又是构成生命体的基本元素；碳是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。

问题：请同学们回忆之前学过的知识，然后说出碳元素在生态系从时尚话题入手，引发学生兴趣由学生已有知识引出新的知识思考、回答思考统中都参与哪些活动？图片：碳循环从这幅图我们可以看出，无机环境中的碳元素，可以通过绿色植物的光合作用进入到生物系统中，同时在生物的呼吸作用、分解者的分解作用中碳元素又被释放到了无机环境中。

那么，这种碳元素在生物群落和无机环境之间不断循环的过程，我们称之为碳循环。

板书：碳循环那么，对照这幅图，我们来思考一下问题：1、C在无机环境中的存在形式？CO2、碳酸盐2、碳在生物体内的存在形式？含碳有机物3、碳在生物体间的传递渠道？食物链（网）4、碳进入生物群落的途径？①绿色植物的光合作用②化能合成作用5、碳进入大气的途径？①生物的呼吸作用②分解者的分解作用6、碳在无机环境和生物群落间的培养学生的分析能力，加深学生对碳循环的理解联系实际，引出物质循环的全球性特点利用所学知识解决实际问题观察、思考、回答学生思考回答问题循环形式？CO2这一些是，碳循环的主要特点板书：循环流动，反复利用高考链接1、仔细阅读实验步骤，同时完成练习12题实验操作表，仔细阅读实验步骤，同时完成练习12题实验操作表实验步骤烧杯A 烧杯B一二结果分析（1）实验中实验组和对照组分别是______、_______，单一变量是__________________（2）A1、B1两试管加碘液的目的是_____________________________________，A2、B2加斐林试剂是想验证_______________的存在，原理是________________________。