资源简介

【学习目标】
生命观念：通过分析碳循环和能量流动过程，理解生态系统中物质循环利用、能量单向流动且逐级递减，二者相互依存、不可分割的生命观念。
科学思维：通过解读碳循环、能量流动示意图，培养逻辑推理和模型分析能力；通过对比物质循环与能量流动的特点，提升归纳、辨析和总结能力。
探究实践：通过 “生态瓶物质能量变化观察” 活动，提升观察、分析和合作探究能力；尝试分析生态农业模式中物质循环与能量利用效率。
态度责任：认同生态农业的优势，树立合理利用自然资源、实现可持续发展的生态意识和社会责任感，关注温室效应等生态问题。
【课前预习】
一、选择题（每题只有一个正确选项）
1. 下列关于生态系统碳循环叙述正确的是（ ）
A. 二氧化碳只能通过生产者光合作用进入生物体内
B. 只有消费者呼吸作用能释放二氧化碳
C. 分解者的分解作用不能产生二氧化碳
D. 生产者不能重复利用环境中的二氧化碳
二、填空题
2. 生态系统中，__________可以在非生物环境与生物之间循环流动，而_________沿食物链单向流动、逐级递减，不能循环。
三、判断题（对打√，错打 ×）
3. 农业上秸秆喂家畜、粪便制沼气，目的是调整能量流动关系，提高能量的利用率。（ ）
四、简答题
4. 简述生态系统中二氧化碳从无机环境进入生物群落、再回归无机环境的两条主要途径。
【课中研学】
核心问题 1. 碳在生态系统中是如何循环的？2. 生产者、消费者、分解者在碳循环中分别起到什么作用？
观察思考 观察生态瓶，思考：水草中的有机物是如何形成的？鱼体内的有机物来源于哪儿？生态瓶是怎么维持清洁的？
碳循环路径 大气中的CO → 生产者（光合作用） → 消费者 → 分解者 → 大气中的CO
大气中CO 的来源 1. 生产者的呼吸作用；2. 消费者的呼吸作用；3. 分解者的分解作用；4. 化石燃料的燃烧
大气中CO 的吸收 生产者的光合作用
物质循环的特点 循环利用，周而复始
核心问题 1. 生态系统中的能量从哪里来？沿着什么渠道流动？2. 能量流动有什么特点？为什么食物链一般不超过5个营养级？
能量流动的起点 生产者固定的太阳能
能量流动的渠道 食物链和食物网
能量流动的特点 1. 单向进行：只能从一个营养级流向下一个营养级，不能反向流动，也不能循环流动；2. 逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中，每个营养级都会通过呼吸作用散失大部分能量，只有10%~20%的能量能够传递到下一个营养级
食物链长度限制的原因 能量逐级递减，经过5个营养级后，剩余的能量已经不足以维持更高营养级生物的生存，因此食物链一般不超过5个营养级
核心问题 1. 物质循环和能量流动之间有什么关系？2. 如何利用物质循环和能量流动的规律来发展生态农业？
二者的关系 1. 物质是能量流动的载体：能量必须依附于物质才能在生态系统中流动；2. 能量是物质循环的动力：物质的循环利用需要能量来驱动；3. 二者相互依存、不可分割，共同维持着生态系统的稳定
生态农业的原理 通过合理设计食物链，实现物质的循环利用和能量的多级利用，提高能量的利用效率，减少环境污染
生态农业的常见模式 1. 桑基鱼塘：桑→蚕→鱼→塘泥→桑，实现物质循环和能量多级利用；2. 稻田养鱼：水稻为鱼提供遮阴和有机物，鱼为水稻除草、除虫、增肥，实现互利共生；3. 沼气农业：秸秆、粪便等有机物发酵产生沼气，沼渣、沼液作为肥料，实现能量多级利用和物质循环
缓解温室效应的措施 1. 植树造林，增加植被覆盖，通过光合作用吸收更多的CO ；2. 节能减排，减少化石燃料的燃烧，降低CO 的排放；3. 开发利用新能源，替代化石燃料
【课堂总结】
1. 生态系统的物质循环以碳循环为核心，碳在生物群落与无机环境之间循环利用，生产者、消费者、分解者分别承担着固定、传递、分解归还的作用。
2. 生态系统的能量流动始于生产者固定的太阳能，沿食物链单向流动、逐级递减，因此食物链长度有限。
3. 物质循环与能量流动相互依存、不可分割，物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，二者共同维持生态系统的稳定。
4. 利用物质循环和能量流动的规律，可以发展生态农业，实现物质循环利用和能量多级利用，提高资源利用率，减少环境污染，同时通过植树造林、节能减排等措施缓解温室效应。
【课堂练习】
1. “海洋牧场”是人工营造的海洋生态系统，它能量的最终来源是（ ）
A．藻类 B．贝类 C．鱼虾 D．太阳能
2. 生态系统中，碳循环的主要形式是（　　）
A．碳单质 B．二氧化碳 C．碳酸盐 D．有机物
3. 下列措施中，能有效降低大气中二氧化碳含量，缓解温室效应的是（ ）
A. 大量燃烧煤炭、石油等化石燃料
B. 大量砍伐森林，开垦农田
C. 植树造林，增加植被覆盖
D. 大力发展工业，增加工厂数量
4. 关于生态系统能量流动的特点，下列说法正确的是（ ）
A. 可以循环流动 B. 单向流动，逐级递减
C. 传递效率可达50% D. 食物链越长，能量利用效率越高
5. 某生态农场构建了“玉米→猪→沼气池→玉米”的循环模式，结合该模式和所学知识，回答下列问题：
(1) 该模式中的生产者是________，猪在生态系统中属于________；沼气池中的细菌和真菌属于________，它们的作用是将玉米秸秆和猪的粪便中的________分解为无机物。
(2) 该模式中，玉米通过________作用固定太阳能，太阳能最终转化为________储存在玉米体内；猪以玉米为食，获得玉米体内能量的________（填“全部”或“部分”），这体现了能量________的特点。
(3) 沼气池产生的沼气能用于做饭、照明，这是将________能转化为________能和光能，实现了能量的________利用；沼渣和沼液作为肥料施给玉米，实现了________的循环利用。
(4) 与传统农场相比，该生态农场的优势是________（写出1点即可）。
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【参考答案】
【课前预习】
A
物质；能量
√
4.①进入生物：生产者利用二氧化碳进行光合作用制造有机物；
②返回环境：生产者、消费者的呼吸作用，分解者的分解作用，分解有机物释放二氧化碳回到非生物环境。
【课堂练习】
1. D
2. B
3. C
4. B
5. (1) 玉米；消费者；分解者；有机物
(2) 光合；化学能；部分；单向流动、逐级递减
(3) 化学；热；多级；物质
(4) 减少环境污染（或提高资源利用率、降低化肥和农药使用量等，合理即可）

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