生态系统的物质循环教案

第一篇：生态系统的物质循环教案

教育实习教案

学院生命科学学院 专业 生物科学 实习生王馨学号 108012011070

本校指导教师杨梅，曾红实习学校指导教师 廖岩松原任课教师 廖岩松

2014

年月日（星期）第节课（本人本次实习第个教案）课题：生态系统的物质循环

课时安排：1

课标要求：

三维目标

知识目标：理解生态系统物质循环的概念； 识记、应用碳循环的过程；

比较得出能量流动与物质循环的关系

能力目标：学会分析生态系统中碳循环的方法，并且可以运用于其他元素循环的分析； 通过分析“温室效应”的形成与危害，培养学生的推理，联想，思维迁移的能力；

利用“能量流动和物质循环的关系”教学过程，培养学生比较，归纳以及对自己所持观点的总结表达能力。

情感、态度与价值观：通过学习人类对碳循环的影响以及温室效应的危害，培养环境保护意识。

积累生态学知识，形成科学的世界观。

教学重点：碳循环的过程。

教学难点：能量流动和物质循环的关系。

教学辅助手段：多媒体

教学过程：

一、引入

同学们都知道我们人和其他动物每天都在进行着呼吸作用消耗氧气，每天也要饮水，但是为什么氧气和水一直都没有被我们消耗完呢？其实这就牵扯到了我们今天要讲的内容—生态系统的物质循环。

二、生态系统的物质循环

1、定义

让学生回忆生态系统的定义，生态系统中有物质交流，这个物质交流是循环的过程，描述生态系统物质循环的定义。

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。

（1）生态系统的物质循环中所谓的生态系统指的是什么？因此，生态系统的物质循环又可以被称作什么？

（2）你认为其中的物质是指组成生物体的化学元素，还是由这些元素组成的糖类、蛋白质等生物体内特有的化学物质？

（3）你怎样理解这里所说的循环？

师生共同总结物质循环的概念，并重点理解其概念的三个要点。

2、碳循环

碳在生物群落与无机环境之间的循环只要是以二氧化碳的形式进行的。碳循环具有全球性的特点。那么，物质循环中所说的生态系统，指的也是生物圈。他也具有全球性的特点。

3、物质循环与能量流动的比较 项目

能量流动

物质循环

范围

生态系统各营养级

生物圈（全球性）

形式

以有机物的形式流动

以无机物的形式在生物群落与无机环境间流动

特点 单向流动，逐级递减

反复出现，循环流动

联系

二者是同时进行，彼此依存，不可分割的关系：

（1）能量的固定、转移、储存、释放离不开物质的合成和分解。

（2）物质是能量沿食物链（网）流动的载体；能量是物质在生态系统中往复循环的动力。（3）生态系统中的各种成分，正是由于物质循环和能量流动，才能紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。

能量流动和物质循环式同时进行的，两者均始于生产者通过光合作用合成有机物固定太阳能，然后沿着共同的渠道——食物链（网）一起运行，彼此相互依存，不可分割。因为能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程。物质作为能量的载体，是能量以含碳有机物中化学能的形式沿着食物链（网）流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。生态系统的各组成成分：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，正是通过能量流动和物质循环，才能紧密的联系在一起，从而相互作用、相互影响，形成一个思维一体的统一整体——生态系统。

三、碳循环与温室效应

学生联系物质循环的知识，思考教师提问的下列问题：（1）乱砍滥伐森林，对生态系统的碳循环有何影响?

（2）化石燃料的大量燃烧，对生态系统的碳循环有何影响?（3）何谓温室效应？对生物圈和人类会造成什么危害？ 教师用多媒体课件展示“温室效应的危害”的视频。

思考问题：大力植树造林，能否对温室效应起到缓解作用？

板书设计：

课后反思：

实习学校指导教师意见

学院指导教师意见

第二篇：《生态系统的物质循环》教学设计

《生态系统的物质循环》教学设计

一．情景引入

师：生老病死，人之常情。有人说，死后上天堂，也有人说死后入轮回。那么，死后去哪了呢？请看视频。

（师播放视频）

师：看完视频，狮子死后变成什么？草被谁吃？而羚羊又被谁吃？（师问学生，学生统一答。同时点PPT，显示三生物名称）师：可见构成他们的物质在狮子、草、羚羊三者间是在的。（师以手画圆，让学生答出循环）师：那在生态系统中，物质是怎样循环的呢？我们这节课就来探究这个问题。（师黑板上写出课题，并点出PPT的课题）二．自主探究：（以下小标题仅作自己心里的流程，不展示）

师：不同生物体所含的蛋白质核酸等化合物的种类各不相同，但生物以及无机环境的元素种类却具有统一性。可见生态系统中参与循环的物质应该是一些化学元素。

师：细胞中最基本的元素是什么 生：碳元素

那我们今天你就以碳循环为例，来探究生态系统的物质循环过程。（师板书：

1、碳循环）

师：我想请一位同学来回答几个小问题。（抽学生）师：生态系统由哪两部分构成？ 生：生物群落和无机环境

师：无机环境中碳的存在形式是什么？ 生：二氧化碳

（若答碳单质或碳酸盐，则追问什么能被生产者利用）师：碳在生物群落中主要存在形式是什么？ 生：有机物（师板书：（1）形式：CO2、有机物）

（师点出PPT，自主探究）

师：同学们对基础知识掌握的很好。接下来请同学们以小组为单位，探究这些含碳物质是通过怎样的途径构建起碳循环的？要求以草原生态系统中具体生物和物质为例，并用文字和箭头表示。时间3分钟，开始。

（师点出PPT，显示问题和要求）

（师下台指导，可给予提示。发现优秀小组，引导学生将微生物分解者，以及化石燃料完善出来。）

师：好，时间到。我发现同学们很有创造性和逻辑性，都完成的不错。我们请同学上来展示你们小组的成果。

（师点某一组同学。学生画好后让他讲解所画过程，然后给予认同表扬，最后让他回座位）

师：很好。刚才这位同学构建的循环是否合理完善呢？我们再请一组同学来点评一下。

（已经完善或学生补充完善后进行下一步）

三．成果优化

1、成果优化——图示简化

师：通过同学们的探究，碳循环的过程已经大致出来了。为了同学们更好的理解和应用，我们一起来把这个过程再简化一下，并明确途径。

（师点出PPT，显示问题）

师：首先，无论是草还是其他植物，他们在生态系统中的成分是什么？ 生：生产者

（师写出生产者）师：这些动物是什么成分？

生：消费者

（师写出消费者）师：微生物在生态系统中是？

生：分解者

（师写出分解者）师：剩下的就是无机环境中的CO2（师写出大气中的CO2）

（以上部分学生统一答，写大点，开阔点，便于后面画能量流动）师：接下来，我想请一位同学来告诉我这四者间进出的途径。师：好，这位同学。

师：大气中的CO2和生产者之间分别通过什么途径进出？ 生：光合作用和呼吸作用

师：生产者的含碳物质通过什么途径进入消费者？ 生：食物链

师：消费者与大气中的CO2呢？ 生：呼吸作用

师：无论生产者还是消费者，他们的尸体粪便等都会被分解者分解，因此，分解者通过什么途径进入大气中的CO2？

生：分解作用

师：谢谢这位同学，非常好，给他鼓励！（师标出箭头以及写明途径）

师：在该图中，外面生产者消费者分解者共同构成了生物群落，中间大气中CO2代表着无机环境。因此碳循环的过程是CO2从无机环境到生物群落之间通过光合作用、呼吸作用、分解作用等途径进行循环往复的。

（师以手势形象展示：外面一圈是生物群落，里面是无机环境，彼此循环）（师板书：（2）过程：生物群落

无机环境）

2、成果优化——方法提炼

师：简化了碳循环的过程之后，如何解答这类题呢？我们先试试，请看题：（师点出PPT，阅读题目，让学生作答，1分钟后，抽问一名学生）师：请给出你的答案 生：回答

师：你的思路或方法是怎样的？ 生：回答

（若答的不全或不会，则让同学补充）

师：同学们做题的思路是正确的，这很好。为了更清晰的掌握这类题的解体方法，老师将解题的思路总结成了几句话：（点出PPT）希望对同学们有所帮助。

师：第一步是发现双向箭头，所连两端必定是生产者和无机环境。生产者流向消费者分解者和无机环境，流向生产者的只有无机环境，即多出单进是生产者。分解者的来源有多个，最终流向无机环境；无机环境的CO2来源有多个，之流向生产者，因此多进单出是分无。

四．成果延伸

成果延伸——特点

通过碳循环的学习，推而广之，延伸到所有物质的循环上，都有循环利用的特点.（师板书：

2、物质循环（1）特点：①循环利用

点出PPT）师：那么还有其他特点吗？有这样一句话“日日思君不见君，共饮长江水”。物质的循环将遥远的你我联系在一起。就像我们呼吸产生的CO2也许正漂洋过海，随大气环流流向异国他乡，让我们和各国人民，上到总统将军，下到黎明百姓，真正做到了同呼吸共命运。这都说明物质的循环是否在某一区域循环呢？

生：不是

师：应该是（师配以手势）生：应该是全球性的

师：我们再举一个例子：我们在农田施加DDT，但却在遥远的南极企鹅体内也发现有DDT，这也体现出了物质循环的全球性。

（师板书：②全球性，并点出PPT）

师：正是因为物质循环的全球性，我们也将之称为：生物地球化学循环（师点出PPT）成果延伸——定义：

师：通过前面的学习，生态系统的物质循环的含义就很清楚了。

（师点出PPT）师：由于循环具有全球性，因此生态系统指的是生物圈物质指的是化学元素那循环的过程是生物群落和无机环境之间

师：所以，生态系统的物质循环的定义为：（师点出PPT，显示定义

师板书：（2）定义

学生勾画教材101页黑体字）成果延伸——联系

师：学习了物质循环，结合前面所学的能量，作为生态系统主要的两大功能，他们之间有什么联系呢？

（师点出PPT：联系，板书写出：（3）、联系

物质循环

能量流动）师：能量的根本来源是太阳能（师板书上写出光能），现在请同学在物质循环的图上画出能量流动过程。（点出PPT的问题①）

请这位同学来帮忙作图（用红笔）。

（若作的有不对的地方再请一位同学修改。还是不对，则说：看来前面所学的知识还需要巩固，然后自己补上）

师：通过作图，我们发现，无论是能量流动还是物质循环，他们在生物体间的流动传递方向是一致的，即都以食物链或食物网为渠道进行。

（师板书写出：食物链（网）作为渠道）

师：我们接下来再看两个问题。（抽学生）（师点开PPT，显示问题）

师：草光合作用固定的太阳能储存在什么物质中？ 生：有机物

师：狮子从羚羊处获得什么？ 生：食物 师：食物中含有什么？或者说获取食物的目的是什么？（食物的主要去路是氧化分解提供能量）

生：能量

师：通过这两个问题我们可以很自然的得出，有机物中储存有能量，即物质是能量的载体

（师点出答案，并板书写出：载体）

师：看下一个问题：没有光能，草能将CO2转化为有机物吗？（学生统一答：不能）

师：光能在CO2转化为有机物的过程中起什么作用？（师手势）

生：推动，驱动

师：因此，能量流动是物质循环的动力（师点出答案，并板书写出：动力）成果延伸——归纳

师：我们将二者间的关系用一张表格表示出来，请看PPT。思考，请同学回答（师点出PPT，30秒左右后抽问学生）

生：回答 五．成果应用

师：很好，看来同学们对知识都掌握的不错。那么接下来我们就利用所学知识解决实际问题（师点开PPT，显示应用实践），请看问题（点开视频）。

师：视频中呈现的是什么问题？ 生：温室效应（全球变暖）（师板书：

3、温室效应）

师：那造成温室效应的原因是什么?请结合CO2的来源和去路，思考作答。（是点出PPT，显示来源去路）师：这位同学

生：化石燃料的燃烧，植被破坏，人口增多

师：人口增多虽然也是一个原因所在，但这是一个相对缓慢的过程，而花式燃料的形成是亿万年时间，而燃烧却是短时间完成，导致CO2增多。所以来源上主要考虑化石燃料，去路上主要考虑光合作用，化能合成作用的影响较少，不考虑。

（师板书：（1）原因：化石燃料，植被）师：很好（点出PPT），问题的根源知道了，那对应的措施又改怎样？ 生：回答（师板书：（2）措施）

师：物质循环的全球性把我们大家联系在了一起，所以保护环境，人人有责（点出PPT）。六．课堂小结

师：这节课的知识就是这些，现在同学们反思本堂课内容

师：好，本节课重点有两个。一是碳循环的过程，同学们要理解CO2等物质通过光合呼吸微生物分解等途径在无机环境和生物群落间循环，并能够进行应用。二是理解物质循环和能量流动的关系，他们有共同的渠道，是同时进行，相互依存的。

七．巩固练习

师：现学现练，及时巩固。咱们来练习几个题： 师：问 生：答

师：最后一个作业将留在课后，物质循环的各个途径中光合作用，呼吸作用以及营养结构都比较熟悉了。但微生物的分解作用却了解较少。因此，课后任务即是教材中的探究实验：微生物的分解作用。以小组为单位，写出实验报告。

师：今天的内容就上到这里，同学们的表现非常好。在这节课的最后，让我想再回想一下狮王的话。我们人类不也和众多的生物联系在一起吗？保护环境，保护生态，迫在眉睫。前段热映的电影《美人鱼》中主人公的一句话道出了我们共同的心声：如果这个地球连一滴干净的水，一片干净的空气都没有，我们所做的还有什么意义？

师：谢谢！

第三篇：生态系统中的能量流动和物质循环教案

生态系统中的能量流动和物质循环教案

教师裴育平

一、教学目标

1、使学生初步认识生态系统中的能量流动、物质循环对生物界的重要性。

2、使学生了解生态系统的能量流动与物质循环的特点。

3、使学生理解掌握能量流动和物质循环过程，以及它们在生态系统中的重要意义。

二、教学重、难点 教学重点

1、生态系统的能量流动过程及特点。

2、碳循环过程。教学难点

1、生态系统能量流动的特点分析。

2、生态系统能量流动与物质循环的关系。

三、教学方法 讲述、讨论、演示

四、学时安排 1学时

五、教学过程

一、导入

师：请大家欣赏一段动画！并讨论后面的问题。（大屏幕出示这样的情境动画）

鲁宾逊流落到一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物，随身尚存的食物只有一只母鸡、１５kg玉米。然后出示问题：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？试说明理由。下面有两项选择：

1、先吃鸡，再吃玉米。

2、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。学生讨论。

师：大家都很聪明，都选择第二个答案，理由也比较充分，因为第二种吃法可以给他提供更多的能量，使他能维持更长的时间来等待救援。一切生命活动都伴随着能量的变化，没有能量的供给也就没有生命和生态系统。能量的流入、传递、转化和散失的过程就是能量流动，在能量流动的过程中伴随着物质循环。那么，生态系统中的能量是怎样流动的？物质是怎样循环的呢？这就是我们今天要研究的主要问题。

二、新课教学

活动一：生态系统的能量流动

1、学生阅读课文，思考问题：

生态系统能量的源头是什么？怎样流入生态系统的？能量流动的渠道是什么？能量是怎样流动的？

2、播放课件：生态系统中能量流动的示意图。

3、学生回答：生态系统中能量的源头是太阳能。

4、引导启发：不是所有的太阳能都参与生态系统中的能量流动，只有被生产者固定的太阳能才能流动。

5、师生谈话：生产者是如何固定太阳能的呢？是生产者（绿色植物）通过光合作用，把太阳能固定在有机物中的。那么能量又是怎样流动的呢?是通过食物链和食物网进行流动的。我们把食物链和食物网中的各个营养层次称为营养级。那么能量是怎样逐级流动的呢？第一级是绿色植物，第二级是以植物为食的动物，第三级是以植食性动物为食的肉食动物。以此类推。

6、分组讨论：能量在流动过程中将发生怎样的变化呢？你能发现什么规律么？

7、播放课件：生态系统能量流向示意图。

（推荐一个同学归纳其中心内容，其他同学补充，老师点拨指导。）

8、师生交流：在能量流动的过程中，绿色植物固定的太阳能有三个去处：一部分被自身的生命活动消耗了，即通过细胞呼吸释放和生命活动利用了；储存在体内的能量一部分流入下一营养级；没被利用的枯枝落叶和下一营养级摄食未消化而排出的粪便中的这一部分被分解者释放出来。因此，可以看出，能量在流动的过程中是逐级递减的。

2、复习巩固：写出光合作用和呼吸作用的公式，说明二氧化碳在此过程中的作用。

3、学生分组讨论，并完成教材P92的填图，结合书中的课文，练习描述碳循环。

4、师生共同小结：大气中的二氧化碳进入生态系统中，主要依赖于绿色植物的光合作用，使二氧化碳变成有机物，再通过食物链进入动物和其他生物体中，因此从碳循环可见绿色植物是生态系统的基石；除此之外，微生物也能把二氧化碳合成为有机物。另外，生物体内的有机物，通过呼吸作用可将二氧化碳放回到大气中；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，便可产生二氧化碳返回碳循环。

5、教师引导探索：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，导致温室效应。那么应如何解决这一问题呢?请大家发表自己的看法。

6、小组讨论并回答。活动三：全课总结，课外延伸

师：生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网实现的，物质是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动，而能量又作为动力，使物质能够不断地在生态系统和无机环境之间循环往复，两者密不可分。

师：请大家阅读书后的课外探究，了解什么是水体富营养化，并且回去做模拟实验，或制作一个小的生态球。

【教后反思】

从学生喜欢的动画入手，给学生以生动形象的感性认识，引导学生思考，再加上教师语言的小结，直接切入本课主题，贴近学生生活，激发学生兴趣，调动学生学习的积极性，吸引学生注意，将枯燥的问题形象化、生动化和趣味化。设计思想本部分内容是本节课的教学重点也是难点。本部分的教学策略是先设计问题情境，让学生带着问题阅读教材，然后播放教师自己制作的直观性较强的“能量流动图解”使学生对“能量流动”从感性认识上升到理性认识，再通过学生小组讨论与教师引导启发相结合、师生谈话等教学方法，使学生对“能量流动的过程”有深刻的理解，突出体现新课标“面向全体学生、提高学生生物科学素养”的理念，培养学生的逻辑思维、辨证思维和发散思维，对生态系统是中食物链和食物网的理解更加深刻，让学生感受到生物之间是紧密联系的，有利于培养学生辩证的生物学观点。

本节课的另一个教学重点也是难点。我采用的教学策略是：从回顾旧知入手，通过知识迁移把新旧知识融会贯通，再通过分析、讨论、交流、填空等形式加深对“碳的循环”知识的理解；通过“课堂延伸”引导学生利用新知识去解决实际问题，学以致用；运用科学知识解决实际的、现实生活和社会生活中的问题的理念，并展开科学、技术、社会的关系（STS）教育，并通过“温室效应”问题的讨论，增强学生的环境意识。

通过简单的语言对能量流动与物质循环之间的关系进行概括，使学生知道生态系统中的生物之间是彼此联系的，能量流动和物质循环也是密不可分的。有利于学生树立普遍联系的辩证的生物学观点。再加上课外探究的设计，使学生更加理解能量流动和物质循环的实际意义，将课堂内容引申至实际生活，有利于激发学生实践探索的欲望，有利于学生养成良好的科学思维习惯培养学生的科学态度和科学的世界观。

第四篇：3 生态系统的物质循环 教学设计 教案

教学准备

1.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。

2.教学重点/难点

教学重点：分析生态系统中的物质循环。教学难点：能量流动与物质循环的关系。

3.教学用具

教学课件

4.标签

教学过程

(一)、引入新课

上一节中我们学习了生态系统的能量流动，那么大家回忆一下：

1、地球上最大的生态系统是什么？

2、生态系统的能量源头在哪里？

3、输入生态系统的总能量指的是什么？

4、能量流动的主渠道是什么？

5、能量流动有什么特点？

（二）、生态系统的物质循环 大家对能量流动的内容掌握得很好!那么，同学们在学习能量流动的过程中是否发现，能量的流动是需要以物质为载体的?生态系统中的物质变化又是怎样的?物质变化与能量流动又有什么关系呢? 师：这就是我们今天要学习的内容——生态系统的物质循环。

1、概念

是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动叫生态系统的物质循环。

2、特点

师：大家可以先看一下问题讨论，想想怎样回答。（学生看书、思考）

师：我们知道生态系统中能量的流动是单向的、逐级递减的，能量并不能重复、循环地利用，但生态系统却仍旧保持稳定，正常运转。这是因为有源源不断的太阳能提供。但是生态系统的物质却只能来自于地球本身，那亿万年来为什么没有被地球耗尽呢？

生：我想物质和能量不同，应该是可以循环利用的。师：那大家能给出一些例子来说明物质是可以循环利用的吗？

生1：动物的呼吸作用消耗有机物和氧气，产生二氧化碳和水；产生的二氧化碳和水可以提供给绿色植物进行光合作用，产生有机物和氧气；而有机物和氧气又可以提供给动物。

生2：有机物经过微生物分解，成为无机物，又可以重新提供给生产者来制造有机物。生3：垃圾中有可以回收利用的，说明物质可以循环。……

师：很好。通过我们以前学过的知识和生活中的事例，确实可以说明在生态系统中物质是循环的。

师：我们来看一下第一段，他说你呼吸产生的二氧化碳可以飘向异国他乡，这说明了物质循环的范围怎样？

生：很大，是全球性的。师：确实物质循环的范围是整个生物圈。那你呼出的二氧化碳中的碳元素和氧元素是怎样来到你的体内的呢？

生：通过呼吸、饮食，进入人体。

师：很好，那么碳元素和氧元素进入人体以前存在于什么物质中呢？

生：存在于氧气、水、二氧化碳等无机环境中的物质中，也存在于生物群落的生物中。师：不错，既存在无机环境中，也存在于生物群落中。可见，物质是在生物群落与无机环境之间不断循环的。

师：还有一点，书本的第一段突出了碳元素和氧元素，而不是二氧化碳。可见物质循环的物质是指化学元素还是化合物？

生：化学元素。

师：是的，物质是指化学元素。下面我们就来看一下碳元素的循环，也就是碳循环，看看物质循环的过程。看的过程中思考以下问题。

3、碳循环

课件展示：

1.无机环境中的碳以什么形式存在? 2.生物群落内部的碳以什么形式存在? 3.碳在无机环境和生物群落之间以什么形式循环? 4.碳循环的范围。

5.光合作用和呼吸作用的反应式，并说明碳的传递过程。

6.“思考与讨论”的第2题，如何用系统科学的方法构建碳循环的模型？[来源:学科网] 师 谁来回答一下？

生1 无机环境中的碳：主要以CO2、碳酸盐形式存在，也有碳单质、含碳有机物等。生2 生物群落中的碳：主要以有机物形式存在，也有含碳无机物，如碳酸盐。生3 碳循环形式是CO2。生4 生物圈。生5 黑板演示：

注：①表示碳以植物的枯枝败叶中有机物的形式被微生物的呼吸作用分解，形成二氧化碳。②表示微生物分解以后，碳以二氧化碳的形式被植物光合作用固定，以碳酸盐形式被植物根系吸收。③表示碳以有机物的形式被消费者摄食，最后碳仍以有机物形式储存在消费者体内。④表示碳以有机物的形式被微生物分解成无机物后，存在于无机环境中。⑤表示碳以有机物的形式通过生产者的呼吸作用，形成二氧化碳释放到无机环境中。⑥表示碳以动物的粪便、遗体等中的有机物的形式，被微生物分解，形成二氧化碳。⑦表示碳以有机物的形式通过消费者的呼吸作用，形成二氧化碳释放到无机环境中。⑧表示无机环境中的含碳无机物被生产者利用，合成有机物。

师 大家说得很好，下面我们来总结一下。碳循环主要是在无机环境和生物群落之间进行，形式是二氧化碳。可以用下图表示： 师 从图中可以看出在物质循环中起着非常重要作用的生物是生产者和分解者，正是它们连接了无机环境和生物群落。

师 在生物群落内部，碳以有机物的形式传递。大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动，因此，碳循环具有全球性。其范围是生物圈。物质循环的概念见书本。

师 这里的物质不是指由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质，而是组成生物体的基本元素。循环指的是这些物质（元素）的往返运动。这里的生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈，所以叫“生物地球化学循环”。生态系统的物质循环可以概括地理解为组成生物体的基本元素在生物群落和无机环境之间的往返运动，其中伴随着复杂的物质变化和能量变化，不是单纯的物质移动，生态系统的物质循环离不开能量的驱动。

氮循环 硫循环

师 可以看出，其他元素的循环和碳循环基本相同。正因为在生态系统中，物质可以被生物群落往复循环利用，所以，物质是永恒的，世界是物质的，是符合物质不灭定律的。在生物圈内，无论是无机环境还是生物群落，也无论是物质循环还是能量流动，都是以物质为第一性的，因此，大家要以辩证唯物主义观点来分析事物、认识自然、改造世界。

师 如果人们按生态规律办事，乱砍滥伐森林，对生态系统的碳循环有何影响? 生 森林生态系统的森林有维持大气中氧气与二氧化碳相对稳定的作用，若大量砍伐森林，光合作用减弱，不能吸收大气中的二氧化碳，更不能增加大气中的氧气，不仅破坏了大气中氧气与二氧化碳的相对稳定，而且阻碍了碳的正常循环途径，使大气中二氧化碳含量明显增加。

师 很好。化石燃料的大量燃烧，对生态系统的碳循环有何影响? 生 化石燃料如煤、石油、泥炭等是地层中千百万年积存的碳元素，是一笔宝贵而丰富的能源物质，若在短时间内释放出来，使二氧化碳来不及转化，也同样打破了生物圈中碳循环的平衡，使大气中二氧化碳的含量明显增加。

师 不错。通过以上两例的分析，显而易见地说明：人类活动若违背了生态规律，对碳循环的影响是导致大气中二氧化碳的明显增加，这样将形成危及整个生物圈的“温室效应”。

大气中二氧化碳越多，对地球上散佚到外层空间的热量的阻碍作用就越大，即大气中的二氧化碳层就相当于保温层。从而使地球上的温度升高得越快，这种现象就叫做“温室效应”。那么温室效应将对生物圈和人类造成什么危害呢?请大家观看视频。

（视频播放：温室效应）

师 可见，温室效应的危害不是突然爆发，而是慢慢积累的。容易被人们忽视，但可喜的是现在越来越多的国家注意到了这个问题，并开始努力去改善。如：减少温室气体的排放，植树造林等。

师 P101右侧的问题如何回答？

生 大力植树造林后，这些植物能大量吸收已有的二氧化碳，因而能起一定的缓解作用。但更应该控制源头——温室气体的排放。

师 说得不错。现在我们再来看看其他的一些由于物质循环受到干扰而引起的环境问题。（视频播放：酸雨、臭氧层空洞）

师 希望我们一起来维持生物圈正常的物质循环，共同来保护我们的地球。

4、生态系统的能量流动和物质循环的关系

下面请大家用表格和模型分别来总结一下它们的关系。参考书上的内容。（学生看书、思考、讨论）学生可分别作答，也可集体讨论，此时教师应启发诱导，并帮助学生归纳要点，组织语言。

物质循环与能量流动的关系模型 师 请大家观看投影片，思考物质循环与能量流动之间的关系。（学生思考、讨论）

师 可见物质循环和能量流动是密不可分的，它们是生态系统的基本功能维持着生态系统的稳定。人们可以对其改进，来获得最大的利益，但前提是不能破坏其稳定性。

（三）、对土壤微生物分解作用的实验 实验一：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂吗？ 1.落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？

师 土壤中最小的有机体可能也是最重要的有机体，是那些肉眼看不见的细菌和丝状真菌。它们有着庞大的天文学似的统计数字，一茶匙的表层土可以含有亿万个细菌。纵然这些细菌形体细微，但在一英亩肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其细菌总重量可以达到一千磅之多。长得像长线似的放线菌数目比细菌稍微少一些，然而因为它们形体较大，所以它们在一定数量土壤中的总重量仍和细菌差不多。被称之为藻类的微小绿色细胞体组成了土壤内极微小的植物生命。

细菌、真菌和藻类是使动、植物腐烂的主要原因，它们将动植物的残体还原为组成它们的无机物。假若没有这些微小的生物，像碳、氮这些化学元素通过土壤、空气以及生物组织的循环运动是无法进行的。例如，若没有固氮细菌，虽然植物被含氮的空气“海洋”所包围，但它们仍将难以得到氮素。其他有机体产生了二氧化碳，并形成碳酸而促进了岩石的分解。土壤中还有其他的微生物在促成着多种多样的氧化和还原反应，通过这些反应使铁、锰和硫这样一些矿物质发生转移，并变成植物可吸收的状态。

另外，以惊人数量存在的还有微小的螨类和被称为跃尾虫的没有翅膀的原始昆虫…… 2.提出问题

让学生结合自己的生活经历，列举土壤微生物分解作用的实例，提出想探究的问题。教师予以启发、指导。例如，落叶在土壤中能被分解掉，这究竟主要是土壤的物理化学因素的作用，还是土壤中微生物的作用呢？

3.作出假设

假设既可以是基于已有的知识或经验作出的解释，也可以是想象或猜测。要鼓励学生大胆提出假设，通过讨论修正自己的假设。最后通过实验验证你的假设是否成立。如：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂并最终分解掉的。

4.制订计划

首先，要确定实验变量是什么，需要控制的变量有哪些，如何控制这些变量，等等。其次，要确定探究的地点或场所：在野外？还是在实验室中？第三，设计实验方案。教材中提供了两则案例供学生参考。如：本实验的变量是自然土壤和灭菌土壤，也就是微生物；需要控制的变量包括所有的理化因素、落叶的数量等；要很好地控制这些变量最好在实验室中，可以人为地控制；实验方案设计就是设计一下具体的操作步骤，见下。5.实施计划

建议探究一在实验室中进行，因为在室外的话，很难控制变量。教师可以巡视，并作必要的指导。

（1）把自然土壤和灭菌土壤分别放到两个无菌操作室中。取相同重量的自然土壤和灭菌土壤于两个无菌容器中。

（2）加入相同数量的落叶和土壤混匀，并加入等量的无菌水，使土壤湿润即可。（3）保证无外界微生物的干扰，并保持相同的理化因素。通入等量的无菌空气。（4）每五天观察记录一次，并控制变量和调整变量到适宜。连续观察记录1个月左右。6.结果分析：可以将实验过程和现象列表整理，进行对比分析，得出实验结果。注：在考试中可能要你预测可能结果和作相应的分析。7.表达交流： 以小组形式进行交流，提出问题，进行修改。实验二：探究土壤微生物对淀粉的分解作用 1.确定题目：探究土壤微生物对淀粉的分解作用

2.提出问题：土壤微生物对淀粉分解吗？如分解，那分解成什么？ 3.作出假设：土壤微生物能将淀粉分解成可溶性的还原糖。4.制订计划

（1）变量是微生物。可以用自然土壤浸出液和蒸馏水作对照。（2）其他的变量有温度、湿度、溶液的量等，要保持相同。（3）在实验室中进行。（4）实验步骤的设计。5.实施计划

具体步骤见书本。教师在实验过程中，作必要的提示和指导。（注：1.实验中的斐林试剂要现配现用，用2 mL的0.1 g/mL的NaOH和3~4滴0.05g/mL的CuSO4混合，加入斐林试剂后要加热沸腾。2.实验时间是几天到几周，所以开始时，A、B烧杯中的溶液量可以多些，以后每周观察记录一次）

6.结果分析

可以列表表示，如：

实验结论：土壤微生物能将淀粉分解成可溶性的还原糖。

7.表达交流：同学之间对实验中存在的问题进行质疑，并进行必要的修改。教师可以指导。

课堂小结

本节课，咱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与能量流动的相互关系。第一，大家要明确物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的反复循环流动。第二，关于碳循环要掌握以下三点：

①碳循环的形式是CO2；

②循环的过程是在无机环境与生物群落之间通过光合作用、呼吸作用、微生物的分解作用，营养级间的同化作用以及特殊的化能合成作用等对碳进行传递的；

③物质循环的特点是全球性往复循环。

第三，物质循环和能量流动的关系要注意其区别与联系，进而逐渐学会用辩证统一的观点去分析事物。板书

第五章 第二节 生态系统的能量流动

一、生态系统的物质循环 1.概念： 2.特点： 3.碳循环：

4.物质循环和能量流动的关系：

二、对土壤微生物分解作用的探究实验 实验一：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂吗？ 实验二：探究土壤微生物对淀粉的分解作用

第五篇：生态系统中的能量流动和物质循环教案

生态系统中的能量流动和物质循环

知识目标：

描述生态系统中的能量流动； 描述生态系统中的物质循环； 说出生态系统中能量的最终来源。能力目标：培养学生分析问题的能力 情感目标：培养学生珍爱生命的情感 重点：

概述生态系统中的能量流动； 描述生态系统中的物质循环。难点：生态系统中的物质循环和能量流动 导入：

问：我们每天为什么要吃各种食物？（获得营养物质和能量）思考 述：今天我们一起来了解生态系统中的特质如何循环，能量怎样流动。

生态系统中的能量流动

问：每天克们不论工作、学习还是生活都需要许多能量，其他生物也一样，这些能量最根本的来源是什么？ 太阳（能）

问：太阳能首先进入哪种物体内？ 植物

问：通过什么方式进入？ 光合作用

（通过光合作用固定在有机物中）

阅读64，讨论能量被固定在绿色植物体内后如何继续流动？ 思考：

1、能量伴随什么流动？（食物链）思考

2、能量由哪种生物流向哪种生物？（被取食者—取食者）

3、在流动过程中能量是否有流失？（呼吸）逐级递减

述：通过上述分析可以知道，能量从一种生物的流向另一种生物时，是不是100%传递？（图片）答：不是，有一部分散失了 单向流动

述：刚才我们还了解到，能量由被取食者流向取食者，能不能倒过来，由取食者流向被取食者呢？ 不能，能量流动具有单向性 物质循环

述：在能量流动的过程中也必然伴随着物质循环

述：自然界中许多物质如N、P、S、C等元素都可循环，我们要详细了解C循环。

物质循环：构成生物体的基本元素不断从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境。述：我们重点了解碳循环

问：生态系统中的碳主要以什么形式存了？（CO2，有机物）回答（图片：碳循环）

根据图片完成课本讨论题 讨论 动植物—CO2（呼吸）动物—有机物（摄取）动植物遗体—煤、石油、泥炭cte（有机物）煤等—CO2（燃烧）

述：通过这样一系列反应实现了碳元素的不断循环，反复利用。选择题

1.生态系统中，绿色植物固定的太阳能沿着食物链的传递叫做

（）A．能量输出

B．能量交换C．能量输入 D．能量流动 2.生态系

统

中的能

量

流

动

开

始

于

（）A．绿色植物 B．真菌C．动物

D．人 3.下列能

够

完

整

表

示

食

物

链的是

（）

A． 猫头鹰捕食田鼠，蛇捕食田鼠 B． C． 大鱼吃小鱼，小鱼吃是米 螳螂捕蝉，黄雀在后

D． 狐狸吃兔子，兔子吃草 判断题

1.生态系统中的物质循环实质上就是碳循环。

（）

2.生态系统中的能量流动严格遵守着生产者流向消费者，再流向分解（）

者

这

一

顺

序。