高三生物教学设计：生态系统的能量流动和物质循环

高三生物教学设计：生态系统的能量流动和物质循环

一、教学设计思路：

生态系统的功能揭示了生物与环境通过物质和能量的紧密联系、相互作用的本质，该部分是本章的核心内容，也是重点、难点和高考试题的热点。高考出题的方向多以应用型、设计型、材料分析型为多。应用型，往往提供一个全新的问题情境，让学生自己选取相关知识和方法进行解答；设计型，则通过设计简单的生态系统的稳定性与环保方面的实验，或对实验结果进行分析；信息型，通常是给学生提供几段材料，让学生根据已有的生物学知识，通过阅读、分析来回答提出的问题，材料来源可以是社会科学的热点、焦点、生态农业等，这部分内容的阐述，是以第三章光合作用有关知识的联系，以加强对本部分知识的理解。 二、考纲解读：

1、掌握生态系统的能量流动过程和特点及研究能量流动的意义。 2、掌握生态系统的物质循环，能量流动和特等循环的关系。 三、教学重点、难点、关键： 重点：

1、生态系统能量流动的过程和特点。 2、碳循环的过程。 难点：

1、生态系统的能量流动具有单向性和逐级递减的原因。 2、能量流动和物质循环的关系。 关键：

在理解的基础上，通过一些具体题目进行强化训练，能够举例说明，能够举一反三。

四、教学过程：（边提问边总结） 复习提问：生态系统的功能是什么 回 答：生态系统的能量流动和物质循环。 （一）生态系统的能量流动： 1、过程：

①起点：从生产者固定太阳能开始。

1

②数量：流经生态系统的总能量，是生产者固定的太阳能的总量，并非照射到这个生态系统中所有植物体上的太阳能。 ③渠道：食物链和食物网。

④过程：（引导学生再认书中图解分析各营养级能量的去路。）

特别提醒：流入各级消费者的总能量是各级消费者在进行同化作用时所同化的有机物中含有的能量。同化量=摄入量-粪便量。

强化训练：在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不应该包括（ ）

A 通过兔呼吸作用释放的能量 B 通过兔的粪便流入到分解者体内 C 通过狐狸的粪便流入到分解者体内 D 流入到狐体内 2、特点及原因：

①单向流动：原因是生物之间的捕食关系是一定的，能量只能由被捕食者流向捕食者，而不能逆流。

②逐级递减：原因：A，各营养级生物呼吸消耗；B 生产者的遗体、残枝败叶，消费者的尸体、粪便中的能量被分解者利用，经微生物的呼吸消耗；C 各营养级生物都有一部分生物未被下一个营养级生物所利用。 3、能量传递效率：10%~20%（有关计算） 强化训练：在下列食物网中

若F的种群有机物增加一千克，则沿着获得最少的能量渠道流动时，需要消耗生产者生产的有机物至少有 千克。

研究能量流动的意义：设法调整生态系统能量流动的关系，使能量持续高效流向对人类最有益的部分。

强化训练：在研究森林生态系统时，要设法使能量多储存在（ ） A 森林的草被中 B 森林的猛兽中 C 森林的鸟类中 D 森林的木林中 （二）生态系统的物质循环

1、对生态系统的物质循环的概念的理解：

①生态系统的物质循环的范围是指地球上最大的生态系统--生物圈； ②物质主要是指组成生物体的基本元素；

③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往返运动，

2

在生物群落内部只有能量流动没有物质循环； ④生态系统的物质循环离不开能量的流动。 2、碳循环：

①碳在无机环境中的存在形式：CO2 碳酸盐 ②碳在生物群落中的存在形式：有机物 ③循环形式：CO2 ④过程

强化训练：下图是生态系统碳循环图解，图中ABCD代表生态系统的各类成分，据图回答：

①ABCD各代表什么成分

②碳元素从B进入C主要通过 作用，从C进入D的过程为 ，从D进入B主要通过 作用，从A进入B通过 作用。

③大气中CO2浓度升高是导致温室效应的祸首，请结合现实情况写出导致CO2升高的两条主要原因。

④为了防止温室效应的寸步加剧，你认为应采取哪些措施 （三）能量流动与物质循环的关系： 能量流动物质循环

形式主要以有机物形成组成生物体的基本元素 特点单向流动逐渐递减全球性反复循环 范围生态系统的各营养级生物圈

联系能量流动和物质循环是生态系统的两大基本功能，二者相互伴随，相辅相承，共同通过食物链和食物网的渠道实现。

强化训练：下图为某温带草原上存在的食物链。让分析回答下列问题： 草 兔 猫头鹰 草食昆虫 食虫鸟

①该食物网和各种生物中，含有能量最多的是 。该生态系统的能量最终来源是 ，其能量流动特点是 。

②在生态系统的物质循环中，碳元素以 形式在生物群落与无机环境中进行循环，生产者通过 作用使碳元素进入到生物群落中，各种生物通过 作用使碳元

3

素回到无机环境中。

③在生物界中可实现无机物与有机物之间的相互转化，从而体现碳元素的循环：从细胞角度看，主要通过 和 实现；从生理作用角度看，主要通过 和 实现；从生态系统角度看，通过 和 实现。

4