高中生物生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與信息傳遞

1、第四章 第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)第二課時(shí) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與信息傳遞南京市第二十七高級(jí)中學(xué)唐春明教學(xué)目標(biāo):（一）知識(shí)目標(biāo).以碳循環(huán)為例，分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán).關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系.關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系.舉例說(shuō)出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。.說(shuō)出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。.描述信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。（二）技能目標(biāo)在進(jìn)物質(zhì)循環(huán)調(diào)查實(shí)踐活動(dòng)中，善于從自己親身經(jīng)歷的事物中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題，大膽做出假設(shè)，培養(yǎng)自主探究的能力（三）情感目標(biāo)養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新與合作的科學(xué)精神。二.教學(xué)重點(diǎn)：.以碳循環(huán)為例分析生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán).說(shuō)明能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系.

2、說(shuō)出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用三.學(xué)習(xí)難點(diǎn)：.說(shuō)明能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系.說(shuō)出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用四.教學(xué)方法及策略.布置調(diào)查小組收集水循環(huán)資料，并制作匯報(bào)課件，通過(guò)學(xué)生親身參與學(xué)習(xí)準(zhǔn)備 過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自主探究的能力.通過(guò)物質(zhì)循環(huán)失衡資料的列舉，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物質(zhì)循環(huán)的課堂關(guān)注度.巧妙設(shè)施問(wèn)題用，拓展學(xué)生的課堂思維，提高課堂學(xué)習(xí)效率。.充實(shí)課間媒體內(nèi)容，突出教學(xué)重點(diǎn)，突破教學(xué)難點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容：第1頁(yè) 共5頁(yè).圖中箭頭的比例及流向說(shuō)明了能量流動(dòng)的特點(diǎn)是什么？.為什么最高級(jí)的消費(fèi)者數(shù)量很少？新課引入：珊瑚礁作為海洋中“熱帶雨林”，擁有地球上生物多樣性最豐富的生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)珊瑚白化

3、持續(xù)發(fā)生時(shí)，整個(gè)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)會(huì)受到極大的損害， 其生產(chǎn)力和多 樣性都會(huì)受到影響。生活在其中的無(wú)脊動(dòng)物、魚(yú)類等的種群數(shù)目會(huì)明顯減少。為什么珊瑚會(huì)白化呢？海水溫度的升高導(dǎo)致伴生藻類死亡。那海水溫度為什么會(huì) 升高呢？這就要從生態(tài)系統(tǒng)的另一個(gè)功能物質(zhì)循環(huán)著手尋求答案。二.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（一）物質(zhì)循環(huán)的概念：物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的一些基本元素，包括碳、氫、氧、氮、磷、鈣等元素在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間所形成反復(fù)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。概念理解：物質(zhì)循環(huán)的范圍是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)一一生物圈，也就是說(shuō)，物質(zhì)循環(huán)帶有 全球性質(zhì)；“物質(zhì)”指的是構(gòu)成生物體的基本元素，主要是指 G H、O N、P、Ca等化學(xué)

4、元 素，物質(zhì)循環(huán)帶有化學(xué)性；“循環(huán)”的含義是指在 生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境間的反復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。故稱為生物地球化學(xué)循環(huán)。（二）物質(zhì)循環(huán)過(guò)程.水循環(huán)學(xué)習(xí)研究小組匯報(bào).碳循環(huán)：思考：組成生命體的大量元素中，最基本元素是什么？C元素生命大分子以 碳鏈為基本骨架;C在無(wú)機(jī)環(huán)境中的存在形式有哪些?大氣：CO水體：HCO巖石：碳酸鹽微生物的分解作用比氣中的二g化讖庫(kù)I .動(dòng)植物轆碳從無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的途徑是通過(guò) 生產(chǎn)者 的 光合 作用碳從生物群落進(jìn)入無(wú)機(jī)環(huán)境主要是通過(guò)生物的 呼吸作用、分解者的分解作用, 還有化石燃料的燃燒碳在生物群落之間轉(zhuǎn)移的形式和途徑碳在生物群落之間的轉(zhuǎn)移是以含碳有機(jī)物的形式，沿著食物鏈或食

5、物網(wǎng)進(jìn)行的。 碳在水體中的反應(yīng)(課后興趣探討) HCO在水溶液中有兩種趨勢(shì)：電離:HCO-H+CG2；水解:HCQ+HOHCG+OH溫室效應(yīng)CO能透過(guò)太陽(yáng)短波輻射，使其到達(dá)地面以增加地面溫度；同時(shí)它又能吸收 地面紅外輻射使氣溫上升，這種現(xiàn)象如同溫室一樣，故稱為“溫室效應(yīng)” 。 思考 形成“溫室效應(yīng)”的原因是什么？如何采取措施？ 造成大氣二氧化碳增加的因素有：(1)工廠、交通運(yùn)輸、家庭等大量燃燒化石燃料；(2)森林等綠地面積減少和海洋被污染。人類應(yīng)采取什么措施：(1)保持植被，植樹(shù)造林；(2)減少化石燃料的燃燒，開(kāi)發(fā)利用新能源；(三)能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系思考：光合作用過(guò)程中的物質(zhì)與能量變

6、化物質(zhì)變化 CO2+ H2O生成(C H2O)能量轉(zhuǎn)化 光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的穩(wěn)定的 化學(xué)能由此可見(jiàn)：能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移、釋放，都離不開(kāi)物質(zhì)的合成和分解等過(guò)程 結(jié)論：物質(zhì)作為能量的載體物質(zhì)在生物群落之間的轉(zhuǎn)移沿著食物鏈或食物網(wǎng)進(jìn)行的同時(shí)，能量起到推動(dòng)循環(huán)的作用結(jié)論：能量作為物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力總結(jié)：能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)二者相互伴隨，相輔相成，是不可分割的統(tǒng)一整體 三.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)的三大功能我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，那生么是信息傳遞 呢？觀看視頻，思考：蝙蝠等動(dòng)物分別主要通過(guò)什么方式傳遞信息？.生態(tài)系統(tǒng)中的信息種類：物理信息蝙蝠的回聲定位用的是超聲波“人間四月芳菲盡 山寺桃花始盛

7、開(kāi)”透露的就是溫度信息 這些都屬于物理信息化學(xué)信息鳳眼蓮根部的分泌物可以明顯地抑制由于水體富營(yíng)養(yǎng)化而大量繁殖的藻類的生 長(zhǎng)。這屬于化學(xué)信息行為信息孔雀開(kāi)屏、鳥(niǎo)類的舞蹈這屬于行為信息營(yíng)養(yǎng)信息食物傳遞的是營(yíng)養(yǎng)信息.信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用：茵苣種子萌發(fā)與光波長(zhǎng)的關(guān)系說(shuō)明信息傳遞的什么作用生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息的傳遞信息還能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定0時(shí)可圖中甲乙是什么關(guān)系？甲乙間種群密度的消長(zhǎng)說(shuō)明信息傳遞輸入與輸出間存在什么機(jī)制？.信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用：提高農(nóng)產(chǎn)品和畜產(chǎn)品的產(chǎn)量蘋(píng)果園里放置一個(gè)電子儀器，產(chǎn)生與蜜蜂跳舞時(shí)相同的頻率或聲音， 以吸引 大量蜜蜂到蘋(píng)果園采蜜

8、，利于蘋(píng)果更好的傳粉，從而提高蘋(píng)果的產(chǎn)量。對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制觀看視頻“白蟻防治”【反饋習(xí)題】1.下圖示生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，圖中D為大氣，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題:(2)碳元素在大氣中與 A、B、C之間的流動(dòng)是以 形式進(jìn)行的，在生態(tài)系統(tǒng) 的各成分中，A為, B為。(3)圖中DC過(guò)程是通過(guò) 作用實(shí)現(xiàn)的，CD過(guò)程是通過(guò) 作用實(shí)現(xiàn)的, BD過(guò)程是通過(guò) 作用實(shí)現(xiàn)的。(4)生物群落中的一部分碳返回大氣中，而另一部分則以 形式儲(chǔ)存在地層中， 碳在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間主要以 的形式循環(huán)。（5）碳循環(huán)的同時(shí)一定伴隨著 。解析：在生態(tài)系統(tǒng)中，碳元素主要以二氧化碳的形式在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán), 始終伴隨著能量流動(dòng)，

9、而生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是從綠色植物的光合作用開(kāi)始的，并進(jìn)入生物群落隨食物鏈而流動(dòng)。生物群落中的碳是以二氧化碳的形式返回到大氣中，但其中一部分碳則以化石燃料的形式儲(chǔ)存于地層中。答案：（1）C生產(chǎn)者（2）二氧化碳 消費(fèi)者 分解者（3）光合 呼吸 分解（4）化石燃料 二氧化碳（5）能量流動(dòng)2.狼依據(jù)兔留下的氣味進(jìn)行捕食，兔依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明（ ）A.生命活動(dòng)必須依靠信息的傳遞B.信息能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定C.所有生物都有信息傳遞D.信息傳遞具有普遍性和多樣性解析：生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈上的相鄰物種之間存在著“食”與“被食”的關(guān)系，相鄰物種的某些個(gè)體行為與種群特征為對(duì)方提供了大量的有用信息。信息能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。答案：B.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞不可能發(fā)生在（）A.細(xì)胞與細(xì)胞之間B.種群內(nèi)部個(gè)體與個(gè)體之間C.種群與種群之間D.生物