河北省邯郸市临漳县第一中学高中生物第四章第2节种群数量的变化导学案(无答案)新人教版必修3
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《种群数量的变化》教学设计一、课题名称人教版高中生物必修三第四章第二节《种群数量的变化》二、教学目标1、知识目标说明建构种群增长模型的方法2、能力目标尝试建构种群增长的数学模型运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题3、情感态度与价值观目标认同数学模型在科学研究中的应用参与防治有害生物及合理利用野生生物资源措施的讨论关注人类活动对种群数量变化的影响三、教材及学情分析高中生物课程标准对这节的描述出现在必修三《稳态与环境》模块、第四部分《种群和群落》的第二项内容标准,即“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”,属于能力层面的“模仿”水平和知识层面的“理解”水平。
在活动建议里则提出“探究培养液中酵母种群数量的动态变化”。
人教版教材中这节的内容包括三方面:一是建构种群增长模型的方法;二是种群数量的变化情况;三是探究活动──培养液中酵母菌种群数量的变化。
其中,建立数学模型的方法是必修三模块科学方法教育的重中之重。
探究活动由于周期较长,安排在知识性内容之后。
学生们在本章的第一节已经习得了种群的概念,了解了种群的特征,尤其是各种数量特征,在此基础上过渡到种群数量变化的学习顺理成章。
学生们在数学课上学习过指数函数的表达式和坐标图的绘制,这为本节课数学模型的构建奠定了基础。
四、教学重点与难点1、教学重点尝试建构种群增长的数学模型根据建构的数学模型解释种群数量的变化2、教学难点建构种群增长的数学模型五、教学资源及使用教室配有电子白板及投影仪结合教学过程需使用电子白板播放视频及演示PowerPoint,展示学生答案时需要投影仪六、教、学用具1、PowerPoint2、蝗灾视频3、导学案七、教、学方法根据教学内容及学情,本节课采用读书指导法、谈论法、讲授法、启发法等教学方法八、教学过程1、流程图导入:视频展示蝗灾危害研究种群数量变化的方法:数学模型的建构构建种群增长的数学模型:J型曲线的构建S型曲线的构建种群数量增长模型的应用:防治有害生物野生生物资源的保护和利用自然种群的数量变化:增长波动和下降种群数量的变化一、研究种群数量变化的方法数学模型建构方法二、种群数量增长的“J”型曲线三、种群数量增长的“S”型曲线四、研究意义:应用五、种群数量的波动和下降十、课后作业:导学案课后练习十一、。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------第四章第2节种群数量的变化一、学习目标:1.说明建构种群增长模型的方法。
2.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化,尝试建构种群增长的数学模型。
3.用数学模型解释种群数量的变化。
二、自主学习指导:请同学们认真默读课本P65-69内容。
认真思考下列问题:1、怎样构建种群数量增长的模型?2、什么是环境容纳量?3、影响种群数量变化的因素有哪些?10分钟后进行检测。
三:检测:一、建构种群增长模型1、数学模型:用来描述一个系统或它的性质的形式。
2、建构数学模型的方法步骤:提出问题→提出合理的→用适当的→形式表达→检验或修正。
3、数学模型的表达形式、。
二、种群增长曲线1、影响因素:(1)自然因素:、食物、、传染病等。
(2)人为因素:人类活动的影响。
2、数量变化:大多数种群的数量总是在中,在不利的条件下,种群数量还会急剧甚至。
3、研究种群数量变化的意义:(1) 有害动物;注意:对于有害生物的防治,不应在K/2时才采取措施,应在数量还未明显增多时就采取措(2)保护和利用 ;(3)拯救和恢复 。
四、探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”注意事项(1)显微镜计数时,对于压在方格线上的酵母菌,应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌(2)从试管中吸出培养液计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差(3)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
五、基础检测1. 种群数量数学模型建立的一般步骤是( )A .观察并提出问题→提出合理假设→根据实验数据,用适当的数学形式表达事物的性质→实验或观察检验或修正数学形式B .观察并提出问题→根据实验数据,用适当的数学形式表达事物的性质→提出合理假设→实验或观察检验或修正数学形式C .观察并提出问题→提出合理假设→根据实验数据,用适当的数学形式表达事物的性质D .提出合理假设→根据实验数据,用适当的数学形式表达事物的性质→实验或观察检验或修正数学形式2. 在什么情况下,种群中个体数目会呈指数增长( )A .当只有食物受到限制时B .当开始环境适合于这一个物种,但后来却不适合时C .只有当捕猎者不存在时D .只有在实验室中的理想条件下3.自然界中生物种群增长常表现为“S ”型增长曲线。
2018版高中生物第四章种群和群落第2节种群数量的变化学案新人教版必修3编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018版高中生物第四章种群和群落第2节种群数量的变化学案新人教版必修3)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第2节种群数量的变化1.说明建构种群增长模型的方法.2.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化,尝试建构种群增长的数学模型。
3.用数学模型解释种群数量的变化。
(重难点)4.关注人类活动对种群数量变化的影响.种群数量的增长曲线1.建构种群增长模型的方法(1)数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
(2)研究方法观察研究对象,提出问题→提出合理的假设→用数学形式表达→检验或修正.(3)研究实例错误!⇓在条件充足情况下,增长不受密度影响⇓N n=2n⇓错误!(4)数学模型的表达形式比较:类型优点局限性数学方程式科学、准确不够直观曲线图直观不够精确2(1)含义理想条件下的种群,以时间为横坐标,种群数量为纵坐标画出曲线来表示,大致呈“J”型。
(2)数学模型①模型假设a.条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。
b.数量变化:种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。
②建立模型:t年后种群数量为:N t=N0λt.③模型中各参数意义:N0为该种群的起始数量,t为时间(年),N t表示t年后该种群的数量,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。
3.种群增长的“S"型曲线(1)含义:种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的增长曲线。
高中生物 4.2种群的数量变化导学案1 新人教版必修3种群数量的变化导语向学生展示生态瓶和有关资料、图片,引出什么是生态系统,并讲解这就是本节课所要共同探讨的话题。
学习目标1、了解生态系统的概念、类型、结构。
2、理解生产者、消费者、分解者在生态系统中的作用和相互关系。
3、明确区分生态系统各成分并掌握其功能。
4、准确判断食物链(网)中各种生物之间的关系。
学习任务学习任务【知识梳理】一、生态系统的概念及类型1、概念:由与它的相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统。
2、范围:有大有小,地球上最大的生态系统是3、结构:和4、功能:物质循环、、。
5、生态系统的类型(课本必看P88):、。
【练一练1】下列关于生态系统的叙述错误的是()A、草原生态系统比农田生态系统的群落结构复杂B、环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一C、我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱D、植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环【练一练2】下列关于农田生态系统特点的叙述中,错误的是()A、生物种类少,营养结构简单B、人的作用突出,朝着对人类有益的方向发展C、有机物基本上保持在系统内部,基本上实现物质的自给自足D、抵抗力稳定性低,易受旱涝灾害和病虫害的影响二、生态系统的结构1、生态系统的组成成分(课本必看P90)(1)无机环境:即非生物的(空气、水、无机盐等)和(阳光、热能)。
注意:温度即非物质又非能量,故不属于非生物的物质和能量。
(2)生物群落类群比较生产者消费者分解者同化类型主要生物绿色植物动物营生活的细菌和真菌特例生物进行化能合成作用的硝化细菌等微生物寄生的微生物和植物,如菟丝子腐生生活的动物,如蚯蚓、蜣螂等地位生态系统的基石生态系统最活跃的成分生态系统关键的成分作用制造有机物,储存,为消费者提供食物和栖息场所加快生态系统的,有利于植物的传粉和种子的传播分解 ,供生产者重新利用提醒:①四种成分中除消费者外其余三种都是必备成分,其中最主要成分是,物质循环中关键成分是。
2018-2019学年高中生物第四章种群和群落第2节种群数量的变化学案新人教版必修3编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018-2019学年高中生物第四章种群和群落第2节种群数量的变化学案新人教版必修3)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第2节种群数量的变化学习目标知识概览(教师用书独具)1.掌握建构种群增长模型的方法。
2.理解种群数量变化的“J"型和“S”型曲线.(难点)3.结合探究培养液中酵母菌种群数量的变化,建构种群数量变化的数学模型。
(重点)一、建构种群增长模型的方法1.数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
2.研究方法及实例二、种群增长的“J”型曲线1.含义理想条件下的种群,以时间为横坐标,种群数量为纵坐标画出曲线来表示,大致呈“J"型。
2.数学模型(1)模型假设①条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。
②数量变化:种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。
(2)建立模型:t年后种群数量为:N t=N0λt。
(3)模型中各参数意义:N0为该种群的起始数量,t为时间(年),N t表示t年后该种群的数量,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数.三、种群增长的“S”型曲线1.条件:自然界中的资源和空间总是有限的。
2.形成原因3.K值又称环境容纳量,在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。
4.应用建立自然保护区,提高其环境容纳量是保护大熊猫的根本措施。
高中生物 4.2 种群数量的变化导学案新人教版必修3【自主学习】一、建构种群增长模型的方法阅读课本P65页的“问题探讨”及65-66页思考并回答下面的问题:1、根据课本给出的数据,计算12h、24h、72h后由一个细菌分裂产生的细菌的数量。
2、由以上的计算,联系我们数学中的知识,我们可以得出n 代细菌数量的计算公式是什么?3、现代生态学家在描述、解释和预测种群数量的变化时,常常需要建立______________。
其一般步骤是:在构建种群数学模型时,我们常用到两种数学模型:______ _____和________ ___。
其中,_______ _____更能反映出数量的增长趋势。
完成课本P66页图4-4“细菌种群的增长曲线”图。
二、种群增长曲线“J”型曲线阅读课本P66页的两个实例,根据课本中的两个实例和前面我们学习的方法,建立种群“J”型增长的数学模型:1、自然界中确有类似细菌在条件下种群数量增长的形式,如果以时间为横坐标,种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线大致呈___ __型。
2、上述曲线在什么条件下成立?3、上述曲线的数学模型是怎样的,各参数的含义分别是什么?4、在自然环境中该增长能一直持续下去吗?三、种群增长曲线“S”型曲线阅读课本P66-67页的高斯实验,尝试建立种群“S”型增长的数学模型:1、什么条件下种群数量的增长为“S”型?2、“S”型增长的最大数量如何表达,具体含义是什么?3、种群数量为多少时,种群日增加数量最多?4、种群数量为K时,种群的出生率与死亡率关系如何?5、 K值的应用:①野生生物资源的保护:保护野生生物生活的环境,减小环境阻力,增大K值。
②有害生物的防治:增大环境阻力(清除垃圾,保护天敌等),降低K值。
6、 K/2的应用①资源开发和利用:种群数量达到K/2时,种群增长速率最大,再生能力最强;对养殖的生物进行捕捞时,捕捞后的种群数量要维持在K/2处,以保证持续获取高产量。
第四章种群和群落第2节种群数量的变化【学习目标】1.通过对本节的学习,掌握种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线。
2.尝试建立数学模型解释种群的数量变动3.探究培养液中种群数量的动态变化【学习重点】尝试建构种群增长的数学模型,并据此解释种群数量的变化【学习难点】尝试建构种群增长的数学模型【自主学习与点拨】【问题探讨】=_________,x小时后,由一个细菌分裂产生的细菌数1.计算n代细菌数量的计算公式Nn量应是2.细菌种群种量按此速度繁殖的条件是_________________________________,试分析如果在一个培养基中,细菌的数量将如何变化?______________________________。
一.建构种群增长的数学模型的方法【预习完成】1.数学模型建构的步骤(见课本65页)2.以“问题探讨”中实验条件下细菌种群数量的变化为例,得到的可用来描述该种群数量变化的数学模型是:①公式________________。
②种群数量增长曲线画在课本66页上。
【思考与交流】(1)构建数学模型:比较曲线与方程式的优缺点二.自然界中种群的数量变化1.种群增长的“J”型曲线【预习完成】1、根据实例理解“J”型增长的数量变化特点:____________________________2、建构种群数量“J”型增长的数学模型①模型假设:______________________________________________________。
②建立模型:如果种群的起始数量为N,并且第二年的数量是第一年的λ倍,那么:=________,一年后种群数量N1=________,两年后种群数量N2t年后群数量N=_____________。
(这个公式即为数学模型),t【思考与交流】(1)当λ>1、λ=1、1<λ<0、λ=0时,种群的数量变化分别会怎样?(2)自然界中“J”型增长能一直持续下去吗?原因是什么?2.种群增长的“S”型曲线【预习完成】(1)结合课本生态学家高斯的实验结果理解“S”型增长的特点:_______________________________。
第四章种群与群落1、种群的数量特征。
2、(研究城市人口的变化情况)迁入率、迁出率不可忽视的因素年龄组成种群密度间接性别比例出生率、死亡率(计划生育)3、影响种群密度的主要因素是种群的出生率、死亡率和迁入率、迁出率。
性别比例通过出生率,死亡率影响种群的密度。
即是间接影响种群密度。
4、种群密度的测量方法:(植物和运动能力较弱的动物)随机取样,一般为1m2(运动能力强的动物)N:M=n:m5、种群群落6、年龄组成幼年>老年出生率>死亡率,种群密度增大,数量增多幼年=老年出生率=死亡率,种群密度稳定,数量稳定幼年<老年出生率<死亡率,种群密度减小,数量减小7、群落的空间特征:均匀分布,随机分布,成群分布,在自然界中成群分布最为常见。
8、种群的数量变化曲线:①“ J”型增长曲线条件:(理想条件下,实验室)无限增长曲线,呈指数增长的曲线,与密度无关②条件:资源和空间都是有限的,与密度有关图A(1)曲线J型分析:用达尔文的观点,是由于生物具有过度繁殖的特性(2)曲线“s”型分析:ab:表示适应环境bd:呈指数增长e:稳定期,激烈斗争期,出生率=死亡率种群会停止增长或动态稳定(生存斗争的结果)(3)图中阴影部分表示:由于环境阻力,导致种群个体数实际增长与理论值的差异或由于生存斗争,被淘汰的个体数量。
(5)图D表示S型增长曲线的时间与增长率的关系图A表示J型增长曲线的时间与增长率的关系(6)当N=K/2时,种群增长率最大,理论上最适合捕捞(图中C点) N>K/2时,种群增长率降低,N<K/2时,种群增长率增大联系实际:保护珍贵动物及消灭害虫时,注意K值,即在保护(消灭)种群数量的同时还要扩大(减小)他们的环境容纳量。
9、在自然界中,影响种群的因素有很多,如所以大多数种群的数量总是在中,在不利的条件下,种群的数量还会。
10、群落的特征:11、丰富度:群落中物种数目的多少12、种间关系(如图甲):根瘤菌、大肠杆菌,白蚁,地衣等,“同生共死”(如图乙):曲线波动,直接获取对方能量,不会有任何一方消灭(如图丙):不同种生物争夺食物和空间(如羊和牛),强者越来越强弱者越来越弱“你死我活”(注意:生活习性越相近,斗争越激烈)(图B):蛔虫,绦虫、蚤,蚊子,菟丝子,靠吸取对方营养为食垂直结构植物与光照强度有关13、群落的空间结构:动物与食物和栖息地有关水平结构14、群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程:是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被,但被彻底消灭的地方发生的演替(沙丘,火山岩,冰川泥,水面):是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其它繁殖体的地方发生的演替(火灾后的草原,过量砍伐的森林,弃耕的农田)15、人类活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的进行。
第4章第2节种群数量的变化
学习目标:1.概述建构种群增长模型的方法。
2.举例说明种群增长的”J”型曲线,分析其产生的条件、特点和量的计算3.举例说
明种群增长的“S”型曲线,并与“J”型曲线作比较。
学习过程
一.建构种群增长模型的方法
(1)数学模型定义:_____________________________________________________
(2)建立数学模型的一般步骤有:观察研究对象,提出问题→→根据实验数据,用适当的形式对事物的性质进行表达→通过进一步等,对模型进
行。
假如现有一种细菌,在适宜的温度、湿度等环境下,每20 min左右通过分裂繁殖一代。
细菌在适宜环境中的生殖方式是。
1 h后,由一个细菌分裂产生的后代数量是;
2 h后;24 h后;72 h后,由一个细菌分裂产生的后代数量是。
(算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量,并填写教材P66中的表格。
)
(3)计算n代细菌数量的计算公式Nn=_______,x小时后,由一个细菌分裂产生的细菌数量应是=_________
细菌种群数量按此速度繁殖的条件是_________________________________,试分析如果在一个培养基中,细菌的数量将如何变化?______________________________。
(4)种群数量增长曲线画在课本66页上。
二、种群增长的“J”型曲线
1)根据实例理解“J”型增长的数量变化特点:____________________________
(2)建构种群数量“J”型增长的数学模型
①模型假设:_____________________________________________________________
____________________________________________________________。
②建立模型:如果种群的起始数量为N0,并且第二年的数量是第一年的λ倍,那么:
一年后种群数量N1=________,
两年后种群数量N2=________,
t年后群数量Nt=_____________。
(这个公式即为数学模型),
(3)思考:当λ>1、λ=1、1<λ<0、λ=0时,种群的数量变化分别会怎样?
(4)自然界中“J”型增长能一直持续下去吗?原因是什么?
小结:种群的“J”型增长:
在和条件充裕、适宜、没有等理想条件下,种群个体数量往往会呈增长,若以为横坐标,以为纵坐标,画出的曲线大致呈“J”型。
2.种群增长的“S”型曲线
(1)结合课本生态学家高斯的实验结果理解“S”型增长的特点:____________________________________________________________________________
(2)建构种群数量“S”型增长的数学模型
①模型假设:_____________________________________________________________
②建立模型。
(种群增长的曲线图)(3)“S”型曲线分析:
①分别分析B点和D点时的出生率和死亡率情况。
B点:出生率_____死亡率 D点:出生率_____死亡率
②一开始AB段数量增长慢的原因是
______________________________________________
③数量增长最快的是__________段,其原因是______________________________________
④CD段增长速度变慢的可能原因是____________________________________________________
____________________________________________________________________________⑤D点达到最大值K值,K值的含义是____________________________________________
⑥你认为K值是个固定值吗,为什么?
(4)试从环境容纳量上分析保护大熊猫和控制鼠害的根本措施。
4:种群增长的“J”型曲线和“S”型增长曲线的比较
四、种群数量的波动和下降
在自然界,影响种群数量的因素有、、和等,大多数种群的
数量总是在 中。
【巩固练习】
1下图为某种群在不同环境条件下的增长曲线,据图回答:
(1)A 曲线呈__________型,表示种群在__________环
境中的增长,B 曲线呈__________型,表示种群在
__________环境中的增长。
(2)全地区统一投药灭鼠,短期内能控制鼠害,但很快
又会鼠灾泛滥,试根据种群变动的曲线,解释原因
2下列关于种群数量变化的叙述中,不正确的是 ( )
A .1990年紫茎泽兰(一种毒草)侵入我国四川凉山地区后,泛滥成灾,其增长曲线近似于“J ”型曲线
B .对农作物合理密植时,其数量不应大于K 值。
C .一个呈“S ”型增长的种群,数量在K/2左右时增长率最大。
D .一个物种引入新的地区后,一定呈“J ”型增长。
3如图表示有限环境中某一种群增长的曲线。
下列有关叙述正确的是 ( )
①K 值是环境条件所允许达到的种群数量最大值;
②在K 值时,种群的增长率最大;
③若不考虑迁入迁出等其它因素,在K 值时出生率等于死亡率;
④假设这是鱼的种群,当种群达到K 值时开始捕捞,可持续获得
最高
产量
A .①②
B .①④
C .①③
D .②④
4.下列关于种群数量的叙述中错误的是
( ) A .种群的增长一般呈“J ”型曲线
B .种群的增长一般呈“S ”型曲线
C .种群数量的变化包括:增长、波动、稳定、下降等
D .种群的变化主要取决于迁入、迁出、出生率、死亡率等
5(多选)有人将水葫芦引入到某一国家,现在已阻塞了航道,成了影响河流和湖泊中行船的主要障碍。
一株水葫芦在50天内可产生1 000个后代,其原因可能是()
A.没有天敌 B.繁殖率高
C.雨水充足 D.无竞争者
6.下图示在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲
线。
下列对阴影部分的解释正确的是()
①环境中影响种群增长的阻力
②环境中允许种群增长的最大值
③其数量表示种群内迁出的个体数
④其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数
A. ①③
B. ②③
C. ①④
D. ②④
7.自然界生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。
下列有关说法正确的是()
A、“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系
B、种群增长率在各阶段是不相同的
C、“S”型增长曲线表示了种群数量和空间的关系
D、种群增长不受种群密度的制约
8.(多选)下列有关种群数量变化的叙述中,不正确的是()A.增长型种群的种群数量在近期内一定能快速增加
B.在环境条件没有剧烈变化时,种群数量增长趋势总呈现S型
C.农业生产中利用性引诱剂可以直接明显降低种群数量
D.种群数量与该种群个体大小有关,而与种群所处的环境条件无关
9.下图中左图表示某鼠迁入新的环境后增长率随时间的变化曲线,请分析回答:
(1)下图中右图能反映鼠种群数量变化的曲线是()
(2)
对该鼠
的种群密度的调查,在一范围内,t1时进行第一次捕获并标志25只,在t2时进行第二次捕捉,并捕获未标志的30只,标志的10只,该鼠的种群数量应为()
A.大于100只 B.等于100只 C.小于100只 D.约为75只(3)该鼠在t2时期后,种群数量不再增长的主要原因是。
(4)在t1时该种群的年龄组成最可能为,判断的根据是。