最新高中生物5.2生態(tài)工程的實(shí)例和發(fā)展前景教學(xué)案新人教版選修3

PAGE1PAGE5選修三專題55.2生態(tài)工程的實(shí)例和開展前景一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.舉例說出生態(tài)工程的實(shí)例，說出這些實(shí)例所運(yùn)用的主要生態(tài)工程原理。2.評(píng)述生態(tài)工程開展前景，說出生態(tài)工程的局限性，舉例說出我國生態(tài)工程的特點(diǎn)。3.嘗試設(shè)計(jì)簡單的生態(tài)工程。二、教學(xué)建議1.課時(shí)數(shù)：本節(jié)教學(xué)建議用2課時(shí)。2.課時(shí)側(cè)重點(diǎn)：生態(tài)工程的根本原理。3.教學(xué)策略教材選擇的六個(gè)生態(tài)工程各有特色，教師可以根據(jù)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，區(qū)域的特點(diǎn)進(jìn)行選擇，“搭配〞出適于學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容。例如，在第一節(jié)的教學(xué)中組織了實(shí)踐活動(dòng)?調(diào)查沼氣工程的實(shí)施情況?，教師要精心設(shè)計(jì)參觀內(nèi)容，讓學(xué)生通過調(diào)查，總結(jié)出以沼氣工程為中心的農(nóng)村綜合開展型生態(tài)工程的特點(diǎn)。小流域綜合治理生態(tài)工程的教學(xué)可以通過資料分析進(jìn)行；如果學(xué)生的家鄉(xiāng)有這類問題，教師就應(yīng)從社會(huì)調(diào)查入手開展教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生對(duì)具有我國特色的生態(tài)工程有一定的了解。教學(xué)中要注意強(qiáng)調(diào)我國農(nóng)民和科技工作者在實(shí)踐中的創(chuàng)造，讓學(xué)生理解實(shí)踐出真知的道理，培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)、創(chuàng)新及勇于實(shí)踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程的教學(xué)，師生可以通過搜集資料了解我國沙漠化現(xiàn)狀和三北防護(hù)林建設(shè)的背景、開展前景及存在的問題。在有條件的地區(qū)，應(yīng)組織學(xué)生開展植樹等志愿者活動(dòng)，積極參加生態(tài)工程的建設(shè)。濕地生態(tài)恢復(fù)工程的教學(xué)，可適當(dāng)參加濕地的生態(tài)功能、我國濕地面臨的問題，以及生物多樣性的保護(hù)等內(nèi)容?？刹扇∑刚?qǐng)專家開設(shè)專題講座等多種方式進(jìn)行，也可以組織志愿者活動(dòng)，如去濕地觀鳥、考察等，讓學(xué)生重視濕地生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)，關(guān)注濕地生態(tài)恢復(fù)工程的建設(shè)，在教學(xué)中注意整體性原理的應(yīng)用。關(guān)于礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)工程的教學(xué)，如果學(xué)生沒有這方面的經(jīng)驗(yàn)，除教材中的實(shí)例外，教師可查閱相關(guān)資料，如向?qū)W生介紹德國的礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)工程〔德國在這方面的工作很有特點(diǎn)〕。城市環(huán)境生態(tài)工程的教學(xué)，一種方式是對(duì)環(huán)境問題進(jìn)行調(diào)查，組織學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，如將學(xué)生分成不同的課題小組，分專題研究城市生態(tài)系統(tǒng)的主要問題，調(diào)查城市生態(tài)工程的現(xiàn)狀，以小專題〔如校園或小區(qū)綠化〕的形式設(shè)計(jì)城市生態(tài)工程，撰寫調(diào)查報(bào)告和開辯論會(huì)等。另一種方式是可以帶著學(xué)生調(diào)查城市生態(tài)系統(tǒng)存在的問題，討論目前所采用方法的利與弊，并在有條件的地方，組織學(xué)生參觀城市環(huán)境生態(tài)工程，如污水處理廠、生態(tài)園區(qū)等。但無論哪種教學(xué)模式，都要把教學(xué)落實(shí)在學(xué)生的行動(dòng)上，積極組織學(xué)生參加生態(tài)工程的建設(shè)和環(huán)保活動(dòng)，提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，并用行動(dòng)教育周圍的居民自覺地保護(hù)環(huán)境。關(guān)于“生物圈2號(hào)〞內(nèi)容的教學(xué)，雖然“生物圈2號(hào)〞在初中和高中必修模塊中都有介紹，但作為人工模擬自然生態(tài)系統(tǒng)的工程，在本專題中還有必要進(jìn)行認(rèn)真地分析。對(duì)這局部內(nèi)容的講授，一方面是從科學(xué)實(shí)驗(yàn)的角度學(xué)習(xí)，如教師提出實(shí)驗(yàn)方案，與學(xué)生討論其設(shè)計(jì)思路，最主要的是總結(jié)分析其失敗原因和帶來的啟示。另一方面，可以從一個(gè)導(dǎo)游者的角度，帶著學(xué)生進(jìn)行“生物圈2號(hào)〞虛擬參觀，讓學(xué)生以游記的形式記錄所見所聞，或以當(dāng)年進(jìn)入“生物圈2號(hào)〞的科學(xué)家的口氣描述實(shí)驗(yàn)的過程，反思其失敗的原因。三、達(dá)標(biāo)檢測(cè)1．以下生態(tài)工程中，哪項(xiàng)工程被譽(yù)為“世界生態(tài)工程之最〞()A．沿海防護(hù)林工程B．“三北〞防護(hù)林生態(tài)工程C．退耕還林還草生態(tài)工程D．防沙治沙生態(tài)工程2．以下措施中不符合城市生態(tài)工程建設(shè)根本原理的是()A．城市規(guī)劃，分區(qū)建設(shè)工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、生態(tài)綠地等B．大力推廣“環(huán)境友好技術(shù)〞和低污染清潔生產(chǎn)工藝C．采用浮床工藝法等手段治理水污染D．用法律手段嚴(yán)禁汽車上路，造紙廠、酒廠生產(chǎn)，以斷絕污染的源頭3．我國的濕地面積僅次于加拿大和俄羅斯，居世界第三位。濕地是地球上獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)，是水域和陸地的自然過渡形態(tài)，因此它具有多種多樣的作用。以下選項(xiàng)中不屬于濕地生態(tài)系統(tǒng)的作用的是()A．是生產(chǎn)能力最強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)B．調(diào)節(jié)區(qū)域氣候C．為遷飛的鳥類和多種動(dòng)植物提供棲息地D．蓄洪防旱4．以下選項(xiàng)中不屬于大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程的是()A．退耕還林還草工程B．南水北調(diào)工程C．防沙治沙工程D．“三北〞防護(hù)林生態(tài)工程5．以下關(guān)于小流域綜合治理生態(tài)工程的表達(dá)，錯(cuò)誤的是()A．該工程的主要目的是治理小流域的水土流失問題B．該生態(tài)工程運(yùn)用了整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理以及系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理C．該生態(tài)工程針對(duì)不同的地形采取不同的措施D．該生態(tài)工程做到了經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益相統(tǒng)一6．以下生態(tài)工程模式與典型實(shí)例或措施對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤的是()A．農(nóng)村綜合開展型生態(tài)工程——北京郊區(qū)竇店村物質(zhì)多級(jí)循環(huán)利用工程B．小流域綜合治理生態(tài)工程——甘肅隴南地區(qū)的“九子登科〞治理模式C．大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程——“生物圈2號(hào)〞生態(tài)工程D．濕地生態(tài)恢復(fù)工程——平堤行洪、退田還湖、移民建鎮(zhèn)7．我國赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程是礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)工程的實(shí)例，除煤礦外，金礦、鐵礦等也存在很多的廢棄地需要進(jìn)行礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程建設(shè)。這些生態(tài)恢復(fù)工程中最重要的內(nèi)容都是()A．礦區(qū)布局規(guī)劃B．停止礦物開采C．改進(jìn)土壤，恢復(fù)植被D．隔離重建，綜合利用8．以下描述中不符合“生物圈2號(hào)〞實(shí)驗(yàn)給人的啟示的是()A．人要與自然和諧共處B．加深對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)，按自然規(guī)律辦事C．人類早晚會(huì)建立第2個(gè)“生物圈〞，無須擔(dān)憂地球惡化D．大自然給人類提供的支持與效勞可謂無價(jià)之寶9．以下有關(guān)生態(tài)工程的相關(guān)內(nèi)容的表達(dá)中，不正確的是()A．農(nóng)村綜合開展型生態(tài)工程遵循物質(zhì)循環(huán)再生和整體性原理等生態(tài)工程的根本原理B．我國南方的桑基魚塘通過將單個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化組合成一個(gè)有機(jī)整體，大大提高了系統(tǒng)生產(chǎn)力，這是運(yùn)用生態(tài)工程的整體性原理的典型實(shí)例C．小流域綜合治理的目標(biāo)是建立穩(wěn)定高效的復(fù)合系統(tǒng)，獲得最大的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益D．礦區(qū)廢棄地的生態(tài)工程恢復(fù)關(guān)鍵在于植被的恢復(fù)以及為植被恢復(fù)所必需的土壤微生物群落的重建10．如圖表示經(jīng)濟(jì)開展與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系，根據(jù)這種關(guān)系，開展中國家應(yīng)認(rèn)識(shí)到()A．環(huán)境污染不可防止，只能采取“先污染，后治理〞的策略B．后工業(yè)化階段環(huán)境問題會(huì)自行解決C．保護(hù)至關(guān)重要，必須杜絕興建大量排污的工業(yè)D．可以采取措施減少或防止生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染問題11．“豬—沼—茶〞是華南山地丘陵地區(qū)常見的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，由種植(茶樹)、養(yǎng)殖(豬)、農(nóng)戶(人)和沼氣生產(chǎn)(微生物)四個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式()A．由茶樹、豬、人和微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)B．實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)和能量在系統(tǒng)中的多級(jí)循環(huán)利用C．使整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)入了廢物資源化的良性循環(huán)D．注重系統(tǒng)內(nèi)部的自身調(diào)節(jié)作用，不需要外部投入12．以下不屬于生態(tài)工程的是()A．沼氣工程B．桑基魚塘C．長江兩岸加固河堤D．退耕還林還草13．“十一五〞期間農(nóng)業(yè)部方案在全國建設(shè)10000個(gè)資源良性循環(huán)的生態(tài)新村。農(nóng)村沼氣的綜合利用將是其中重點(diǎn)開展的內(nèi)容，沼氣綜合利用指人畜糞便經(jīng)沼氣池發(fā)酵后，所產(chǎn)生的沼氣、沼液、沼渣作為下一級(jí)生產(chǎn)活動(dòng)的原料、肥料、飼料、添加劑和能源等，進(jìn)行再利用。以下是一組沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)的問題，請(qǐng)答復(fù)：(1)沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧環(huán)境中，通過微生物發(fā)酵作用，產(chǎn)生的一種可燃性氣體，其主要成分是甲烷。有機(jī)物變成沼氣的過程主要分為兩道工序：首先是分解細(xì)菌將糞便、秸稈中的復(fù)雜有機(jī)物分解成簡單有機(jī)物和CO2，再在甲烷菌的作用下將CO2復(fù)原成甲烷，甲烷菌也從中獲得能量而生長。由此可見，分解細(xì)菌和甲烷菌的同化作用類型分別為__________和________；甲烷菌在生態(tài)系統(tǒng)中的成分屬于____________。(2)沼氣發(fā)酵菌種在8℃～60℃范圍內(nèi)都能發(fā)酵產(chǎn)氣，并且溫度越高，發(fā)酵越活潑。這是因?yàn)開___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)甲烷菌主要以____________方式進(jìn)行繁殖。其變異的主要來源是________________，控制甲烷菌主要遺傳性狀的基因位于______________，其性狀遺傳是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律？____________。為什么？_____________________________________________________________________________________________________________________。(4)以下圖是某地農(nóng)民以沼氣為紐帶建立的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。①該生態(tài)工程主要運(yùn)用了哪些根本原理？________________________________________________________________________。②通過實(shí)踐證明，這種生態(tài)系統(tǒng)較為理想，不僅有很好的生態(tài)效益，而且也為農(nóng)民增加了經(jīng)濟(jì)效益，其原因是充分利用了______________中的能量。建立這種生態(tài)系統(tǒng)的目的就是為了_____________________________________________________________。③動(dòng)物糞便中的臭味主要來自氨，在沼氣池中經(jīng)________________作用，可以形成__________________被植物吸收利用。14．下面是竇店村綜合開展生態(tài)工程示意圖。請(qǐng)據(jù)圖答復(fù)：(1)這一生態(tài)工程的結(jié)構(gòu)和功能有哪些特點(diǎn)？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)藍(lán)綠萍的代謝類型是__________，在生態(tài)系統(tǒng)中的地位是____________。(3)假設(shè)以下圖是某科研工作者為該村設(shè)計(jì)的垃圾資源化、無害化處理的一種方案，請(qǐng)據(jù)圖答復(fù)以下問題：①此方案中a、b過程需每一位居民的參與，參與的行動(dòng)方式是__________。②過程d、e利用的生物屬于生態(tài)系統(tǒng)的何種成分？______________。③從對(duì)資源的充分利用角度看，d、e途徑比c途徑突出的優(yōu)點(diǎn)是_________________________________________________________________________________________。15．以下圖是我國南方開始嘗試的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖，其中利用植物秸稈為原料生產(chǎn)的燃料乙醇，是一種“綠色能源〞，可減少對(duì)石油資源的依賴，請(qǐng)據(jù)圖答復(fù)：(1)該生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是____________。蘑菇在該生態(tài)系統(tǒng)中的成分屬于______________。(2)生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，從生態(tài)學(xué)角度分析，人們建立圖示的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是__________________________________________________。建立該生態(tài)工程所遵循的根本原理主要是_______________________________(至少答兩個(gè))等。(3)植物秸稈經(jīng)預(yù)處理后，應(yīng)該利用微生物A所產(chǎn)生的纖維素酶進(jìn)行水解，使之轉(zhuǎn)化成發(fā)酵所需的葡萄糖。假設(shè)從土壤中別離獲取微生物A，應(yīng)采用具有選擇功能的培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中的碳源為____________。(4)為了提高植物秸稈的利用率，可以利用基因工程對(duì)微生物A進(jìn)行改造，其根本方法是：先用__________________同時(shí)切割______________和____________，然后用DNA連接酶將上述切割產(chǎn)物連接，構(gòu)成____________________，并將其導(dǎo)入到受體菌中。答案1．B2．D3．A4．B5．B6．C7．C8．C9．B10．D11．C12．C13．(1)異養(yǎng)型自養(yǎng)型生產(chǎn)者(2)在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的活性增強(qiáng)(3)二分裂基因突變擬核DNA否甲烷菌是原核生物，主要進(jìn)行無性繁殖(4)①物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理②各營養(yǎng)級(jí)使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴木植竣巯趸?xì)菌的硝化硝酸鹽和亞硝酸鹽14．(1)以沼氣工程為中心，農(nóng)、林、牧、副、