当前位置：ppt课件下载站 → 教案设计 → 中学生物教案 → 高一生物教案

第17章生态系统的稳定教案

减小字体

增大字体作者：本站收集整理来源：本站收集整理发布时间：2010-03-05 19:17:47

第17章生态系统的稳定

第1节绿色植物与生物圈中的水循环

教学目标

1 知识目标：

了解绿色植物的蒸腾作用及其对自身生长的意义

描述气孔的组成及开闭原理

2能力目标

通过测定植物的蒸腾作用和观察叶表皮气孔的实验，培养学生动手能力，观察能力及分析能力。

3情感目标：

通过组内合作完成蒸腾作用的实验培养学生组内合作的精神及实事求是的科学态度,初步形成节约用水,保护森林的意识.

课前准备

1 全班学生每四人一组，提前一天，完成课本“测定植物的蒸腾作用”的实验

2 教师准备实验“观察叶表皮的气孔”的材料用具。材料用菠菜叶片及青菜叶片

教学过程

一导入

[幻灯片] ：本班两位同学绿野村实践时树荫下休息的照片

提出问题：大树底下好乘凉，同学们，你在树下纳凉时，是否想过：身边的树木，整日在阳光下，它怎么就不怕热，怎么就不会被晒伤呢？

二回顾课前实验：测定植物的蒸腾作用

1 回忆整个实验的过程，及所观察到的实验现象

2 引导学生分析现象

① 为什么瓶内内的水面下降了，水到哪去了？

② 水是通过什么结构到达袋面的？

③ 外面的植物叶片周围是否水汽腾腾？水分是以什么状态从叶片出去的？

3 提出蒸腾作用的概念

三蒸腾作用的意义

1 资料分析：

科学家研究发现：一株玉米从出苗到结实，大约需要消耗 200kg (200000g)以上的水，这200多公斤的水的用途如下：

保留在植物体内的水 1872g

用于光合作用等生理过程的水 250g

蒸腾消耗的水 202106g

生长期中总用水量 204228g

提问：①从这段资料，你获得了什么信息？

②植物的生活需要水，为什么它却把跟所吸收的水的绝大部分用于蒸腾了呢？这是不是一种浪费呢？

2 学生体验：酒精棉球擦皮肤

提问：①有什么感觉？为什么？（引导学生联系物理上刚学过的“气化制冷“原理来解释）

②再联系植物的蒸腾作用，想一想：为什么植物在烈日下不怕热了？

通过上面的活动，联系物理知识，使学生很容易理解植物通过蒸腾作用降低了叶面的温度，并进一步理解“大树底下好乘凉“的道理。

3 [幻灯片] 高山流水图

提问：“人往高处走，水往低处流”，自然状态下，水总是从高处向低处流，为什么在植物体内水却是从低往高处流呢？

活动：教师手拿一烧杯水，给一位学生一个针筒，请他往针筒里装水，提醒别的同学注意观察这位学生的动作。

这位同学做了一个“拉”的动作，正是在“拉力”的作用下，水从下面的烧杯进入了上面的针筒。同样，植物体内水从下往上运输也需要这样一股“拉力”，而这股拉力就是由植物的蒸腾作用引起的“蒸腾拉力”。

通过小活动，使得学生对蒸腾拉力以及它的作用有了一个形象的了解。

4 联系生活：讨论：为什么移栽植物时会将植物的部分叶片去掉？为什么不全去掉？

四观察植物叶表皮的气孔

1 提问：窗外的叶片，此时此刻并不是很悠闲，而是在忙碌地进行正光合作用，同时还在进行着蒸腾作用。植物进行光合作用时，气体是通过什么结构进出叶片的？（引导学生回忆光合作用气体进出的门户“气孔”）

同样，植物进行蒸腾作用时，水蒸气也是通过气孔散发出去的。

2 学生实验：寻找叶表皮上水分出去的通道“气孔”

提醒学生注意尽量撕取叶片下表皮，不要撕取叶脉处的表皮

结合[幻灯片] 叶的表皮图

指导学生注意观察

形状不规则的细胞——叶表皮细胞

眼睛状的结构——由两个保卫细胞构成

保卫细胞的结构特点：内壁厚，外壁薄，中间的空隙就是气孔

3提问：每天，当太阳升起的时候，大部分气孔就张开了，水分也就从气孔中散发出去，当夜幕降临的时候，大部分气孔就关闭了，蒸腾作用也就随之减弱。气孔是如何开放和关闭的呢？

观看气孔开闭机制的动画课件提醒学生观看时注意保卫细胞的变化：

保卫细胞变胖了，发生形变，中间出现空隙——气孔张开

保卫细胞变长变瘦，空隙消失——气孔关闭

由于保卫细胞壁厚薄不均匀，当细胞吸水膨胀时，细胞发生形变，中间出现空隙，气孔张开；当细胞失水收缩时，内外壁拉直，气孔闭合。

五、绿色植物在生物圈水循环中的作用

1、参与生物圈水循环

2、保持水土，涵养水源

第2节 绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡

教学目标：

　　（一）知识目标

　　 1.归纳出光合作用的概念。

　　 2.运用实验法独立设计并完成本章节的探究活动。

　　 3.认识绿色植物在维持碳-氧平衡方面的重要作用。

　　（二）能力目标

　　通过让学生设计光合作用的探究实验和技能训练，培养学生的科学素养、创新精神和实践能力。

　　（三）情感价值观

　　阐明绿色植物在生物圈中还是氧的制造者，理解碳—氧平衡的重要意义，培养学生爱护绿色植物，热爱大自然，保护环境的美好感情。

　　教学过程：

　　1.导入新课，创设情景

　　资料一

　　人体吸入的空气中主要含有氧气、氮气和二氧化碳三种气体。氮气所占的容积比例虽很大，但由于它对人体既无用又无害，所以我们在讨论人体气体交换时可以不作考虑。附表如下：

气体成分吸入气体呼出气体肺泡气体

氧气 20.96% 16.4% 14.3%

二氧化碳等 0.04% 4.1% 5.6%

氮气 79% 79.5% 80.1%

教师：请同学们进行资料分析，空气中氮气、氧气和二氧化碳等气体所占的比例分别是多少呢？

　　学生：空气的氧的含量及所占的比例不足21%。

教师：在自然界中，生物的呼吸和燃料的燃烧每天都消耗了空气中大量的氧，但我们为什么没有感到缺氧呢？

学生：在绿色植物与生物圈中存在着碳-氧平衡的问题。生物圈的空气中氧如此之少，而在自然界中，生物的呼吸和燃料的燃烧每天都消耗了空气中大量的氧，所以我们要爱护绿色植物，热爱大自然，保护环境。

　　2.演示实验，观察思考

　　教师的演示实验：观察实验装置里的金鱼藻在太阳光下是否放出了气泡。（然后等气体充满试管容积的1/2左右时，教师取出试管迅速将快要熄灭的卫生香伸进试管内，让学生注意卫生香的燃烧情况。）

　　注意：为了保证观察演示实验的成功，要注意如下五点。①如果教室内光线不够充足，可以用事前准备好的100w或200w白炽灯来照射金鱼藻。②选用500ml 大号烧杯和柄长10.5cm漏斗。③要选新鲜的金鱼藻。④在烧杯的清水中可加适量碳酸氢钠，具体做法是每100ml 清水加0.1g碳酸氢钠。⑤烧杯中的清水不要太冷，可用20℃～25℃的温水，以提高光合作用的速度，促进放氧。

　　3.学生讨论，教师指导

教师：“光合作用产生了什么气体？”

学生思考并展开讨论。

教师：设置一组对照组来检验光合作用产生了什么气体。

（具体做法如下，准备a、b、c三支试管分别是贮存有用化学方法制备的氧、空气中氧和绿色植物光合作用所获取的气体，然后用快要熄灭的卫生香逐个插入，让学生观察其燃烧的情况）

学生得出结论：光合作用产生了氧。

4.学生探究，教师引路

　　17世纪有一位荷兰的科学家海尔蒙特，他尝试找出植物是怎样生长的。他把一棵重2.5kg的柳树栽在一个装有90kg泥土的木桶中，只浇雨水。5年后，他的柳树长到了85kg，而称一称桶内的泥土却只少了大约60g。由于加到桶内的除泥土之外水是唯一的物质，所以，他认为使柳树生长所需要的物质是水。同学们，你们认为海尔蒙特的结论有道理吗？

　　　5.联系生活，归纳概念

教师：由光合作用的公式来分析，同学们能阐述一下光合作用对于生物圈的意义吗？

学生讨论后回答：光合作用可以提供食物，产生氧气供生物呼吸，把太阳能转化成我们可以直接利用的能量等等

教师指出：光合作用除了以上种种好处，还有非常关键的一点就是维持了生物圈中的碳-氧平衡。

学生分析：对于绿色植物在维持碳氧平衡方面的重要性有了初步了解。

教师：　1、碳-氧平衡会被打破吗？出现什么样的情况会打破碳-氧平衡？我们应该采取何种措施来预防？

　　2、你认为二氧化碳增多的主要原因有哪些？

如果环境中的二氧化碳过多会对生物圈造成什么样的影响

第3节生态系统的自我调节

教学目标：

知识目标：

1、认同生态系统具有一定的自我调节能力

2、描述生态系统的相对稳定和生态平衡

3、概述生态系统的自我调节能力是有限的

能力目标：

1、培养学生收集、分析资料和交流的能力

2、学会将所学知识与生活、环境、社会等实际问题相联系，并运用到生活中去

3、尝试用坐标、曲线图或直方图来表示并分析几种生态因素之间的关系

情感态度和价值观目标：

1、培养学生热爱大自然、爱护生物的情感，理解人与自然和谐发展的意义，提高环境保护意识

2、关注与生物学有关的社会问题，具有社会责任感

3、通过人与生态系统之间的相互影响，相互作用，使学生初步形成辨证唯物注意观点。

教学过程：

一、导入《食物链的故事》

这是一件真实的故事。在我国遥远的南海上，有一群岛屿——西沙群岛。别看这些岛子小，岛上却生长着青翠的树林，生活着各种昆虫和海鸟。解放军叔叔在这里日夜守卫着祖国的海疆。小岛上生活很艰苦。不要说粮食，就连喝的淡水，种菜的土壤也要从大陆上运去。解放军叔叔不怕困难，在岛上种菜养花，把小岛打扮得象花园一样。为了改善生活条件，他们自力更生，在岛上养了鸡。后来，经过不断地繁殖，鸡群越来越多。只要到林子里转一圈，就可以拾回满满一筐鸡蛋。可是，没过多久，不知为什么这里的老鼠成了灾。由于老鼠的危害，岛上的鸡大量死亡。大白天，一个小时内，二十多只雏鸡就被老鼠咬死；夜里，两、三只大老鼠竟向老母鸡发动了进攻。由于鼠灾，鸡群越来越少。侥幸活下来的鸡干脆躲进树林里，再也不敢出来。“老鼠怕猫，还是请猫帮帮忙吧！”为了消灭老鼠，战士们又把猫带到小岛上。果然，老鼠就被消灭了。可是，战士们在岛上巡逻时，又发现低矮的麻枫桐树下有一堆堆鲣鸟的尸体。经调查，原来是猫作的孽。猫不仅吃老鼠，同时也危害珍贵的鲣鸟。鲣鸟是国际重点保护鸟类。为了不让这群谗猫为非作歹，残害鲣鸟，战士们又养起了狗。狗的嗅觉很灵敏，一发现猫，就扑上去把猫咬死。猫少了，老鼠又再次猖獗起来。狗爱打架，到处汪汪乱叫，搅得小鸟整日不得安宁。驻守海岛的解放军叔叔感到实在无能为力了，他们只好给科学家写信，请求帮忙解决难题。

师：请问这个故事告诉我们什么道理？

生：这个故事告诉我们，世界上千万种生物组成了一台十分巧妙的“机器”，各种生物是这台机器的零件，他们互相依赖，互相影响，如果人类不小心无意中触动了机器中的一个零件，就可能带来许多麻烦。

二、生态系统具有自我调节功能

师：在一片草原上，当雨量充沛、气候适宜时，草木生长得十分繁茂，由于有了充足的食物，老鼠的数量急剧增加，同学们，你们想想，老鼠的数量会无限制地增加吗？

生：（讨论）不会，当老鼠的数量增加时，蛇、鹰也因为有了丰富的食物来源，数量增加，相反由于食物缺乏和天敌数量的增加，老鼠的数量减少，草因老鼠的数量减少又繁茂起来，如此循环下去，老鼠的数量就不会无限制地增长。

师：这说明生态系统具有怎样的特点？

生：（讨论）说明生态系统具有稳定性。

师：也说明了生态系统具有一定的自我调节能力。

师：那么就请大家尝试用坐标、曲线表示草、鼠、鹰间的关系

三、生态系统的调节能力是有限的

师：同样是一片草原，人们过度放牧牛羊，草原会有什么变化呢？

生：（讨论）草原会被破坏，再也长不出草来，最后变成一片沙漠。

师：这个例子又说明了什么问题呢？

生：（讨论）这说明草原如果被过度利用，就会超出它的自我调节范围，就会有负面影响。

师：非常好！这个例子也说明了生态系统的自我调节能力是有一定限度的，超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏。到底什么样的生态系统不容易遭到破坏呢？

生：一般说生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越小，稳定性就越低。那些生物种类多、数量多，自然条件好的生态系统不容易遭到破坏。

师：同学们请思考：热带雨林、北方针叶林、温带落叶林和热带草原生态系统，哪个自我调节能力最大？

生：：热带雨林生态系统的自我调节能力最大。

资料分析：森林大火，厄尔尼诺现象

生：地震等原因可能造成生态系统的严重破坏，但是更为严重的是人类自身的生活和生产也对生态环境产生不良影响。（沙尘暴，海啸）

师：那么你还知道哪些破坏生态系统平衡的事例呢？

生：自然因素：火山爆发、地震、泥石流、洪水泛滥、台风海啸等；人为因素：人类在生产、生活活动中对大自然不合理地开发，如修建大型工程、大量排放有毒物质、引进或毁灭某些生物物种、大量地施用农药或化肥等。

四、环保教育

师：要使我们周围的生存环境变好，我们每个人必须爱护生物，保护生物的多样性。

生：（分析、讨论）在食物链中，有毒物质会随着营养级的升高而不断积累。最终危害到人类的安全。

师：很好。那么这些有毒物质是从哪里来的呢？

生：工厂排放的废水，废电池随手扔入水中，生活污水排入水中……

师：这说明了人类活动对生态系统的破坏，最终威胁人类自身，所以为了我们的生存，为了地球的生存，让我们珍惜环境吧！

附：“厄尔尼诺”现象

20世纪末的几大灾害，如1998年中国长江全流域洪灾和1997年印度尼西亚有史以来最大的森林火灾的祸首就是厄尔尼诺。它像妖魔那样，可以让久旱的南美洲沙漠骤降暴雨，又会让利马外港海滩上的海鸟海兽相继夭折，使海水变色臭气熏天，这些残骸腐烂后产生的硫化氢气体吹向大陆，给海港城市卡西俄的建筑物和汽车涂上一层黑色，因而当地人又把厄尔尼诺戏称“卡西俄漆匠”。那么，厄尔尼诺究竟是什么？它的成因又是怎样的？它给人类带来的灾难能消减吗？

厄尔尼诺是西班牙语，意为“圣婴”，即上帝之子。厄尔尼诺现象是指赤道太平洋中东部每隔几年发生的一次大规模海水温度异常增高的现象。

“圣婴”的老家在南太平洋的东岸，即南美洲的厄瓜多尔、秘鲁等国的西部沿海。世界著名的秘鲁寒流由南向北流经这里，形成了著名的秘鲁渔场，这里生产的鱼类曾占世界海洋鱼类总产量的1/5左右。但是每隔2～7年，秘鲁渔场便发生一次由于海水温度异常升高而造成的海洋生物浩劫：鱼死鸟亡，海兽它迁，渔类大幅度减产。这种现象一般在圣诞节前后或稍后一两个月出现，因此秘鲁人称此为“厄尔尼诺”，即“圣婴”。除了秘鲁南海岸之外，厄尔尼诺现象还可能在美国加利福尼亚、西南非洲、西澳大利亚等地的沿海发生，只是影响程度比较小一些，没有引起人们的广泛注意。

厄尔尼诺现象是太平洋赤道带大范围内海洋与大气相互作用失去平衡而产生的一种气候现象。在东南信风的作用下，南半球太平洋大范围内海水被风吹起，向西北方向流动，致使澳大利亚附近洋面比南美洲西部洋面水位高出大约50厘米。当这种作用达到一定程度后，海水就会向相反方向流动，即由西北向东南方向流动。反方向流动的这一洋流是一股暖流，即厄尔尼诺暖流，其尽头为南美西海岸。受其影响，南美西海岸的冷水区变成了暖水区，该区域降水量也大大增加。厄尔尼诺现象的基本特征是，赤道太平洋中东部海域大范围内海水温度异常升高，海水水位上涨。

厄尔尼诺现象发生时。由于海温的异常增高，导致海洋上空大气层气温升高，破坏了大气环流原来正常的热量、水汽等分布的动态平衡。这一海气变化往往伴随着出现全球范围的灾害性天气：冷热失去均衡，该天晴的地方洪涝成灾，该下雨的地方却烈日炎炎。一般来说，当厄尔尼诺现象出现时，赤道太平洋中东部地区降雨量会大大增加，造成洪涝灾害，而澳大利亚和印度尼西亚等太平洋西部地区则干旱无雨。

近年来，有科学家提出厄尔尼诺现象的形成可能与海底地震、火山喷发、大气环流变化和含盐量有关。更多的研究发现，厄尔尼诺事件的发生与地球自转速度变化有关，地球自转减慢可能是形成厄尔尼诺现象的主要原因。还有科学家从厄尔尼诺现象发生的周期逐渐缩短（近百年来已有16次，1990年代以来变得越来越频繁）这一点推断：厄尔尼诺现象同人类活动造成的温室效应加剧的全球变暖有直接关系。

厄尔尼诺发生的时间并不固定，短则半年，长则一两年。强度也不一样，1982－1983年那次较强，持续时间长达两年之久。最近一次（1997－1998年）则是有记录以来最强的。1997年开始的厄尔尼诺现象将全球气候搅得一团糟，所到之处灾痕遍地：智利遭受了一场百年不遇的特大洪灾，连续的滂沱大雨把这个国家的沙漠变成了花儿盛开、河流湖泊纵横的草原；我国夏季的酷暑中心移至华北乃至东北，出现罕见的“南凉北热”异常现象；印度尼西亚由于雨季推迟，长期干旱，引发了有史以来最严重的森林大火；东非暴雨频繁，洪水泛滥，肯尼亚、埃塞俄比亚等国饱受洪灾之苦，相反南非等地却在经受干旱的煎熬，大部分粮食作物颗粒无收。

当然人们在猖獗的厄尔尼诺面前并非束手无策。各国海洋及气象局对引发世纪性灾难的1997－1998年厄尔尼诺现象都进行了及时的预报和预测，并对其形迹进行监测，不断发出最新研究报告，使有关国家和地区能做好防灾减灾工作，把灾害损失降到最低点。

在深入探索厄尔尼诺与气候变化关系的过程中，科学家又发现了与其性格相反的拉尼娜（La Nina）现象。有人称之为圣婴的邪恶妹妹“女婴”。虽然威力不及厄尔尼诺，但也会给人类造成相当大的危害。拉尼娜现象也是每隔几年出现一次，是东太平洋沿着赤道酝酿出的不正常低温气流，导致气候异常。其发生频率比厄尔尼诺现象低，上一次较强的情况发生在1988－1989年。

研究厄尔尼诺和拉尼娜现象成为全球科学家的一个长期的课题。世界各地的科学家都在全力以赴，研究这对臭名昭著的“姐妹”引起的种种神秘现象，以及它们之间的互动关系。科学家坚信，只要能研究出这些神秘现象背后隐藏的规律，就能揭示出它们的活动规律，从而有效地对付它们。