生物圈的稳态

9.1 生物圈的稳态
一、知识结构
二、教材分析
本节依次讲述了“生物圈的概念、生物圈稳态的自我维持、生物圈的保护和人类社会的可持续发展”三部分内容。

在“生物圈的概念”这一部分，不仅讲述了生物圈的定义，而且还以较大篇幅讲述了生物圈的形成是地球的理化环境与生物长期相互作用、共同演化的结果，讲述了生命在地球上诞生的原因是由于岩石圈、水圈和大气圈为生物的生存和发展提供了物质基础和空间条件。

“生物圈稳态的自我维持”这部分，是以第八章《生物与环境》中生态系统的结构、功能和稳定性为基础进行讲述的。

主要从“能量基础、物质基础和自我调节能力”三个方面分析了生物圈能够维持稳态的原因，并说明了生物圈维持稳态能力的限度。

“生物圈的保护和人类社会的可持续发展”这部分，明确了人类和生物圈息息相关，生物圈的危机，实际上就是人类的危机。

并从能源和物质生产方式两个方面讲述了人类保护生物圈进行的探索和采取的对策。

三、教学目标
1．知识目标
(1)生物圈的概念（C：理解）；
(2)生物圈稳态能够自我维持的原因（C：理解）；
(3)酸雨等全球性环境问题（C：理解）；
(4)生物圈的保护与实现人类社会可持续发展的关系（C：理解）。

2．能力目标
运用生物圈及其稳态的自我维持的知识，设计本地区社会可持续发展的生产模式。

四、重点·实施方案
1．重点：生物圈的概念。

2．落实方案：引导学生联系自己熟悉的例子，明确生物圈的形成是地球理化环境与生物长期相互作用的结果。

五、难点·突破策略
1．难点：生物圈稳态自我维持的原因。

2．突破策略：通过对光合作用、食物链、抵抗力稳定性、恢复力稳定性等知识点的回忆，破解生物圈稳态自我维持的原因。

六、学法指导
在更宽的知识背景下，完成本节知识的学习和达到本节对能力的要求，将是十分愉快惬意的。

故而引入关于地理学的有关内容(岩石圈、水圈、大气圈)、引入自然选择的内容、引入生物进化的内容、引入代谢类型更替的内容等。

可以使学生在不知不觉中完成本节知识的学习及有关能力和情感的形成。

七、课时安排
1课时
八、教学过程
------------------------------------------------------------------------- [引课]
1．某地农业部门在“防治棉铃虫”问题上，提出两种方案：一种方案是喷洒高效农药，以便在短期内迅速消灭棉铃虫；一种方案是放养棉铃虫的天敌——赤眼蜂，这样虽然不能彻底消灭棉铃虫，但是能将棉铃虫的种群数量控制在较低的水平，而且不会造成环境污染。

你认为哪种方案有利于提高农田生态系统的稳定性?为什么?(分析要点：第二种方案有利于提高农田生态系统的稳定性。

喷洒高效农药，在消灭棉铃虫的同时，也会杀死大量的棉铃虫的天敌。

棉铃虫由于失去了天敌的控制，就容易再度大发生。

在棉田中放养赤眼蜂，由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在着相互制约的关系，因此，能够将棉铃虫的数量长期控制在较低的水平。

从这个角度讲，这个方案有利于提高农田生态系统的稳定性。

)
2．“生物圈Ⅱ号”的实验说明了什么?(分析要点：“生物圈Ⅱ号”实验说明，在目前的技术条件下，人类要想在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生态系统是很困难的，原因就是这样的生态系统的结构和功能难以像真正的生物圈那样，长期保持相对稳定。

) 3．地球是人类赖以生存的家园。

数十亿年生命的演化，不断改变着地球的环境，使地球从荒芜不毛之地，逐渐演变成生命的乐园。

然而，人类活动在很大程度上改变了地球的环境，使这个星球上许多生物的生存受到了严重威胁，并且危及人类的生存和发展。

那么，人与地球家园，人与生物圈的关系究竟如何呢?我们通过本章的学习，来回答这个问题。

4．地球上所有的生物与其无机环境一起，构成了这个星球上最大的生态系统——生物圈，至少在现在和可预见的将来，人类的生存和发展都要依赖于生物圈。

那么，生物圈是如
何形成的?其运转有哪些内在规律?在人类社会可持续发展有什么关系?下面，我们共同讨论解决这些问题
[展示主题]
[一] 教学目标达成
一、生物圈的概念
1．多媒体课件演示太空在遨游的美丽星球——地球——我的家园。

并特写展示岩石圈、水圈、大气圈及其中生活着的生命体。

2．教师提出问题：什么是生物圈?请学生结合多媒体讨论总结。

生物圈：地球上由各种生物和它们的生活环境所组成的环绕地球表面的圈层。

或者说地球上的全部生物和它们的无机环境的总和。

包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。

是地球上最大的生态系统。

3．师生共同讨论地球历史的气候变化情况及地壳变迁情况。

回顾自然选择的历程。

简述生物系统发育的历程。

简述地球大气的演变，并明确臭氧层是地球上除海洋外，生物的又一个保护层。

回顾有关生物体新陈代谢的过程对地球理化环境的改变。

结论：生物圈是地球上的生物与环境共同进化的产物，是生物与无机环境相互作用而形成的统一整体。

二、生物圈稳态的自我维持
1．教师提出问题：生态系统的能量、物质是怎样供应的?生态系统相同营养级不同营养级上的生物及生物与无机环境之间的关系如何?
2．请学生从自己的知识储备中回答或通过交流、讨论回答以上问题。

3．通过光合作用获得系统所需能量和有机物；而形成有机物的无机物则是通过生物体的主动运输、自由扩散等方式从大气圈、水圈和岩石圈获得；相同营养级、不同营养级上的生物及生物与无机环境间的关系分别是：相同不同营养级上的生物之间存在着相互制约、相互依存的关系；生物与无机环境间，一方面，无机环境提供生物所需的物质能量，另一方面，生物生命活动不断改变着无机环境。

4．总之，生物圈稳态的维持，依靠太阳最终提供能量支持，依靠岩石圈、水圈、大气
圈提供最终的物质支持，依靠自身的各种成分提供多层次的自我调节能力。

5．生物圈稳态：生物圈的结构和功能能够长期维持相对稳定状态的现象。

三、酸雨等全球性环境问题
1．讨论生物圈稳态的自我维持的限度。

人类活动对生物圈稳态造成了哪些影响?(生物圈稳定的自我维持是有一定限度的。

人类向生物圈索取资源的数量和速度，向环境中排放废物的数量和速度急剧增加，远远超过了环境的自净能力，使生物圈稳态受到破坏，造成了许多全球性环境问题。

如土地沙漠化、森林植被遭到破坏、生物多样性锐减、全球气温上升、臭氧层损耗、酸雨等。

)
2．请学生阅读P101关于酸雨的教材内容。

3．播放“硫循环”的多媒体动画课件。

4．请学生回答酸雨形成的主要原因及S02的三个来源。

5．请学生依据多媒体动画课件及教材内容、教材插图创造性绘画“硫循环”示意图。

6．讨论并总结酸雨对生物圈及人类社会的可持续发展的影响。

四、生物圈的保护和人类社会的可持续发展
1．举例说明从哪些方面对生物圈进行保护。

能源方面：节约能源、实现能源清洁生产；开发新能源。

物质生产方面：变“原料-产品-废料”为“原料-产品-原料-产品”的生产模式。

2．生物圈保护的目的：实现人类社会和经济的持续发展。

[二] 教学目标巩固
1．生物圈就是指地球上的和它们的的总和。

它的形成是地球的与长期相互作用的结果。

（答案：全部生物/无机环境/理化环境/生物）
2．由于大气圈中增多，在层形成能够吸收大部分的臭气层。

（答案：氧气/平流/紫外线）
3．生物圈的稳态是指生物圈的和能够长期维持相对稳定的状态。

（答案：结构/功能）
4．地球上各种生物的生存场所是（答案：C）
A．大气圈的全部、水圈的上部、岩石圈的上部
B．大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的全部
C．大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部
D．大气圈的全部、水圈的全部、岩石圈的全部
5．地球上最初出现的生物，其代谢类型都是 (答案：D)
A．自养需氧型 B．自养厌氧型 C异养需氧型 D．异养厌氧型
[三] 布置作业
完成课后复习题一至三题。

[四] 总结
通过对“生物圈概念”的学习，我们明确了“大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部”，是各种生物的生存场所，这个场所及其生存的全部生物就是生物圈。

生物圈是地球上生物与环境共同进化的产物，是生物与无机环境相互作用而形成的统一整体。

通过对“生物圈稳态的自我维持”的学习，我们明确了其稳态的自我维持的能量基础，物质基础和多层次的自我调节能力是其不可或缺的三个基本要素。

通过对“生物圈的保护和人类社会的可持续发展”的学习，我们明确了人类一定能够处理好经济发展与环境保护的关系，人与生物圈的关系会朝着更加和谐的方向发展。

[五] 板书设计。