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2019-2020年八年級生物下冊 6.1.3《能量流動和物質循環(huán)》教案 濟南版 一、教學目標： （一）知識目標 1、使學生初步學會運用生態(tài)學的基本觀點來認識生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動、物質循環(huán)對生物界的重要性。 2、使學生了解生態(tài)系統(tǒng)的主要功能和名詞概念以及能量流動與物質循環(huán)的特點。 3、使學生理解掌握能量流動和物質循環(huán)過程，以及它們在生態(tài)系統(tǒng)中的重要意義。 4、通過設計“草場放牧方案”，為學生的后續(xù)學習打下基礎。 （二）能力目標 1．通過電腦課件和課本的圖（圖解）的觀察，培養(yǎng)提高學生的識圖能力、觀察和分析能力。 2．通過師生討論交流、學生小組討論與教師引導啟發(fā)相結合，將知識化難為易，培養(yǎng)學生口頭表達能力、相互合作能力以及培養(yǎng)學生發(fā)散思維和求異思維。 3．通過實例和結合課本上例子的分析總結，培養(yǎng)學生運用科學知識解決和分析實際問題等思維能力，從而培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力。 （三）情感目標 通過生態(tài)系統(tǒng)功能的學習，使學生熱愛大自然、保護生態(tài)環(huán)境，熱愛祖國的美好山河，培養(yǎng)高尚的愛國主義情操。 二、教材重點、難點分析： 1、重點：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程及特點 2、難點：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單向性和逐級遞減的原因 三、教學過程： 1、“能量流動的過程”： 問題情景：生態(tài)系統(tǒng)能量的源頭是什么？怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的？能量流動的渠道是什么？能量流動的過程是怎樣的？ 學生探索：閱讀教材“能量流動的過程”部分，并思考討論問題。 播放課件：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的圖解 討論回答：生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭是太陽能。 引導啟發(fā)：不是所有的太陽能都參與生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動，必須是輸入到生態(tài)系統(tǒng)的第一營養(yǎng)級的能量才能開始在生態(tài)系統(tǒng)中流動。 師生談話：怎樣輸入？依賴于生產(chǎn)者的光合作用把太陽能轉變成化學能。生產(chǎn)者固定的太陽能總量就是流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。 能量流動的主渠道是：食物鏈和食物網(wǎng)。 分組討論：輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動的？或者說生產(chǎn)者固定的太陽能流向什么方向？ 播放課件：生產(chǎn)者固定的太陽能、初級消費者同化的能量的能量流向示意圖 （推薦一個同學歸納其中心內容，其他同學補充，老師點撥指導。） 引導啟發(fā)：能量流動的過程：生產(chǎn)者固定的太陽能有三個去處：一部分被自身的生命活動消耗了，即通過細胞呼吸釋放和生命活動利用了；儲存在體內的能量一部分被初級消費者攝食同化流入下一營養(yǎng)級，沒被初級消費者利用的枯枝落葉和初級消費者攝食未消化而排出的糞便中的這一部分被分解者釋放出來。對于初級消費者所同化的能量，也是這三個去處。并且可以認為，一個營養(yǎng)級所同化的能量＝呼吸散失的能量十分解者釋放的能量十被下一營養(yǎng)級同化的能量。但對于最高營養(yǎng)級的情況有所不同。 2、“能量流動的特點”： 問題引入：?為什么肉類食品的價格總比蔬菜價格高？ ?俗話說，“一山不能容二虎”，有沒有道理？為什么？ 引導探索：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動有什么特點？形成這些特點的原因是什么？相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是多少？ 播放課件：美國生態(tài)學家林德曼“賽達伯格湖的能量流動圖解” 學生分析：閱讀教材，根據(jù)課本中提出的問題進行思考。 分組計算：?流入每個營養(yǎng)級的能量占上一個營養(yǎng)級所同化的能量的百分率是多少？ ?一個營養(yǎng)級所同化的能量，是怎樣分配的？ （每組推薦一個同學回答，其他同學補充，老師點撥指導。） 引導分析：對能量流動過程的定量分析，是研究能量流動規(guī)律的關鍵。在賽達伯格湖，第二營養(yǎng)級只獲得第一營養(yǎng)級同化能量的13．5％，第三營養(yǎng)級只獲得第二營養(yǎng)級同化能量的20％。 引導探索：能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率只有10％～20％，那么，其余80％～90％能量哪里去了？ 共同分析：一個營養(yǎng)級同化的能量，不能百分之百流向下一個營養(yǎng)級。這是因為自身要呼吸消耗、生物遺體等被分解者利用釋放等，這就決定了能量越流越少，即傳遞率為10％～20％。一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不會超過五個營養(yǎng)級，因營養(yǎng)級上升一級，可利用的能量相應要減少80％～90％，能量到了第五個營養(yǎng)級時，可利用的能量往往少到不能維持其生存的程度了。 師生談話：學生思考、回答前面引入的問題。 引導探索：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動特點除了逐級遞減還有什么特點？ 引導啟發(fā)：對于單向流動來講，是指能量只能從前一營養(yǎng)級流向后一營養(yǎng)級，而不能反向流動，即從生產(chǎn)者→初級消費者→次級消費者→三級消費者→……。食物鏈各個營養(yǎng)級的順序是不可逆的，而各個營養(yǎng)級的能量總是以呼吸散失熱能，即能量必須源源不斷地輸入，又不斷地散失。 課堂延伸：“設計草場放牧方案”，怎樣判斷一個草場上是不是過度放牧？ （課后質疑討論、學生相互啟迪、探究學習） 3、碳的循環(huán)過程： 概念突破：生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)概念中的物質是指什么、循環(huán)是指什么？概念中所說的生態(tài)系統(tǒng)指的是什么？ 引導啟發(fā)：概念中的物質不是指由C、H、O、N元素組成的糖類、脂肪和蛋白質等生物體內所特有的物質。生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)是指組成生物體的基本元素在生物群落與無機環(huán)境之間的往返運動，正因為物質可以重復利用，所以物質是永恒的（物質不滅定律）。 播放課件：碳的循環(huán)圖解 知識遷移：學生回答有關生理過程 引導探索：1、碳在無機環(huán)境中的存在形式是什么？碳在無機環(huán)境與生物群落之間以什么形式循環(huán)？碳進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、傳遞形式是什么？碳進入無機環(huán)境的方式是什么？ 3、碳循環(huán)的范圍怎樣？ 播放課件：光合作用和呼吸作用的反應式 學生討論：光合作用過程和呼吸作用過程中碳的傳遞過程 （每組推薦一個同學回答，其他同學補充，老師點撥指導。） 師生歸納： 大氣中的CO2進入生物群落，主要依賴于綠色植物的光合作用，使無機“C”變?yōu)橛袡C“C”，再通過食物鏈進入動物和其他生物體中，因此從“C”的循環(huán)可見綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)的基石；除此之外，還有化能合成作用的微生物也能把CO2合成為有機物。另外，生物群落中的有機“C”，通過呼吸作用和分解作用變成無機“C”回到大氣中；還有一部分生物遺體沒有被分解者分解，轉變成為地下的石油和煤，暫時脫離循環(huán)，但一經(jīng)開采燃燒，便可產(chǎn)生CO2返回碳循環(huán)。 引導探索：在碳循環(huán)中，森林生態(tài)系統(tǒng)是碳的主要吸收者。但近年來由于人類大量地采伐森林，再加上燃燒化石燃料以及環(huán)境污染，因而使大氣中CO2的濃度明顯增加，這種趨勢如果繼續(xù)發(fā)展下去世界的氣候就可能發(fā)生劇烈變化，后果令人擔憂。 課堂延伸：“溫室效應”是怎樣引起的？有什么危害？怎樣解決？ （小組討論，推薦同學回答） 4、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)的關系： 師生談話：完成缺項的內容 交流總結：能量流動和物質循環(huán)的因果關系 （推薦一個同學回答，其他同學補充，老師點撥指導。） 引導啟發(fā)：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)都是通過食物鏈和食物網(wǎng)的渠道實現(xiàn)的，物質是能量的載體，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動，而能量又作為動力，使物質能夠不斷地在生態(tài)系統(tǒng)和無機環(huán)境之間循環(huán)往復，兩者密不可分。 但是，能量流動和物質循環(huán)又有本質上的區(qū)別：能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級時是逐級遞減，而且流動是單向的、不是循環(huán)的，最終在環(huán)境中消失。物質循環(huán)是帶有全球性的，在生物群落與無機環(huán)境間物質可以反復出現(xiàn)，反復利用，循環(huán)運動，不會消失。總之，能量流動與物質循環(huán)既有聯(lián)系，又有區(qū)別，是相輔相承、密不可分的統(tǒng)一整體。 課堂延伸：寫小論文淺談能量流動和物質循環(huán)與生物生存發(fā)展的關系。 （學生探究性學習，課外完成） 四、總結及反思