七顆鉆石教案

第七章 硅和硅酸鹽工業(yè)。

一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗，會提前做好準(zhǔn)備，教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案，做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎？以下是小編為大家精心整理的“第七章 硅和硅酸鹽工業(yè)”，歡迎大家閱讀，希望對大家有所幫助。

學(xué)法指導(dǎo)

1.要注意知識的縱向和橫向?qū)Ρ取?/p>

縱向，即碳族元素的單質(zhì)及化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律的研究。如CH4和SiH4的穩(wěn)定性強弱的比較，H2C03和H2Si03，的酸性強弱的比較等。

橫向，即碳族元素跟同周期的氮族元素、氧族元素和鹵素元素的對比。如Si、P、S、Cl的非金屬強弱的比較，氫化物的穩(wěn)定性、最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性強弱的比較等。

2.要注意知識的歸納總結(jié)。如歸納硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，水泥、玻璃、陶瓷的生產(chǎn)過程等。在歸納時要注意各物質(zhì)的特殊性，如CO的毒性和還原性，SiO2的特性(與Na2CO3、HF反應(yīng))等。

3.要重視所學(xué)知識與社會、生產(chǎn)、科技的聯(lián)系。如半導(dǎo)體材料與計算機技術(shù)的聯(lián)系，光導(dǎo)纖維與通訊的聯(lián)系等

考點說明

碳、硅等元素知識也是非金屬元素的命題熱點之一，該類試題常以元素及其化合物知識為載體與化學(xué)基本概念、基本理論、化學(xué)實驗及化學(xué)計算密切結(jié)合?？疾榈膬?nèi)容主要有：

1.C、CO的還原性；

2.CO、C02的檢驗與鑒別；

3.C02、CO等氣體的制取和收集；

4.C02與Na0H、S02與C等反應(yīng)產(chǎn)物的確定及計算；

5.幾種新型無機非金屬材料的性能和重要用途；

6.環(huán)境保護(hù)，消除碳氧化物污染的綜合應(yīng)用。

CO2作為化學(xué)與生物學(xué)相互聯(lián)系的重要物質(zhì)(CO2是植物光合作用的反應(yīng)物，是動物新陳代謝的產(chǎn)物)，在今后的綜合測試中應(yīng)引起重視。

7.金剛石、石墨、晶體硅、二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

第一節(jié)碳族元素

碳族元素位于元素周期表的ⅣA族，包括C、S、Ge、Sn、Pb，最外層電子數(shù)均為4個，易形成共價化合物。

1.碳族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律

元素

性質(zhì)

碳(C)

硅(Si)

鍺(Ge)

錫(Sn)

鉛（Pb）

主要化合價

+2、+4

+4（只有+4）

+2、+4

+2、+4

+2、+4

單質(zhì)色、態(tài)

無色或黑色固體

灰黑色固體

灰白色固體

銀白色固體

藍(lán)白色固體

氫化物RH4的穩(wěn)定性

主要氧化物

CO、CO2

SiO2

GeO、GeO2

SnO、SnO2

Pb、PbO2

最高價氧化物的水化物

化學(xué)式

H2CO3

H2SiO3H4SiO4

Ge(OH)4

Sn(OH)4

Pb(OH)4

酸堿性

酸性遞減

堿性遞增（多數(shù)有兩性）

金屬性、非金屬性

非金屬性遞減、金屬性遞增

2.碳的化學(xué)性質(zhì)

碳在常溫下性質(zhì)比較穩(wěn)定，很難被氧化，但在點燃或加熱的條件下也能跟其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

①還原性：_________________________________________

②可燃性:__________________________________________

③氧化性：__________________________________________

3.一氧化碳和二氧化碳的比較

（1）一氧化碳

物理性質(zhì)

五色無味氣體，劇毒(結(jié)合血紅蛋白)，難溶于水

化學(xué)性質(zhì)

①可燃性

②還原性(與Fe304、CuO、H20的反應(yīng))

③不成鹽氧化物

實驗室制法

收集方法:排水法

檢驗方法:點燃后在火焰上方罩上干燥的燒杯，無水霧出現(xiàn)，罩沾有澄清的石灰水的燒杯，出現(xiàn)渾濁

工業(yè)制法主要用途:燃料、還原劑、化工原料

（2）二氧化碳

二氧化碳物理性質(zhì)：無色略帶酸味氣體，無毒，能溶于水(1:1)固體時俗稱干冰

化學(xué)性質(zhì)

①不能燃燒，一般情況下不助燃；

②氧化性(與C、Mg的反應(yīng))

③酸性氧化物(與堿及堿性氧化物的反應(yīng))

④與鹽[Ca(Cl0)2、Na2Si03、NaAl02、C6H5ONa]

收集方法：向上排空氣法

體驗：使澄清的石灰水變渾濁煅燒石灰石：CaC03=CaO+C02↑

用途：滅火劑、致冷劑、人工降雨、制純堿、尿素等作用

4.硅及化合物

(1)硅

①晶體結(jié)構(gòu)：與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)類似，是正四面體型空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體。

②物理性質(zhì)：硬度大、熔點高，具有金屬光澤，是一種半導(dǎo)體，只能以化合態(tài)存在于自然界。

③化學(xué)性質(zhì)：不活潑。注意下列化學(xué)反應(yīng)的條件，前三者常溫反應(yīng)，后四者需加熱。

第三個化學(xué)反應(yīng)方程式說明NaOH等堿性溶液不使用玻璃塞的試劑瓶。

第四個化學(xué)方程式說明氫氟酸能用玻璃試劑瓶，而應(yīng)用塑料瓶。

(3)硅酸

①制法：用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制取：

(思考，上述反應(yīng)說明硅酸的酸性比碳酸的酸性強這是為什么?)

②化學(xué)性質(zhì)

常溫可與F2、HF、NaOH反應(yīng)，加熱條件下可與O2、H2HNO3Cl2等物質(zhì)反應(yīng)

（2）二氧化硅

結(jié)構(gòu)

化學(xué)性質(zhì)：酸性氧化物（與堿性氧化物反應(yīng)、堿反應(yīng)），特殊反應(yīng)（HF）,與碳反應(yīng)

（3）硅酸

制法

化學(xué)性質(zhì)

課堂之外

硅的制?。涸诎雽?dǎo)體及集成電路的發(fā)展史上，硅是極其重要的角色，因此研究計算機的地方稱為硅谷，集成電路需要超純度的硅，它是怎樣產(chǎn)生的呢?

Si02+2C?Si+2C0↑

主要副反應(yīng)為：Si02+3C?SiC+2C0↑

因此生產(chǎn)的粗硅所含的雜質(zhì)有C、Si02、SiC等，它們都是高熔沸點物質(zhì)。為了提純硅采用下列方法：

SiCl4的沸點很低，可以采用蒸餾的方法反復(fù)提純，直所需的純度。

2.鉛的化合物與鉛污染

鉛的應(yīng)用很廣，如鉛蓄電池、汽油抗爆震的添加劑四乙基鉛[Pb(C2H5)]等，古代也有人用鉛制成器皿，但鉛是有毒的，古羅馬帝國時興用鉛皿煮酒以消除酸味：

Pb+2CH3COOH＝(CH3COO)2Pb+H2↑

(醋酸)鉛糖

但由于鉛糖是有毒的，不少的人因此而中毒?，F(xiàn)代鉛污染主要來源于汽車的尾氣，環(huán)保部門已在很多城市禁止使用含鉛汽油。

考題解析

例下列關(guān)于硅的說法不正確的是()

A.硅是非金屬元素，但它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體

D.硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料

C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)起反應(yīng)

D.當(dāng)加熱到一定溫度時，硅能與氧氣、氫氣等非金屬反應(yīng)

[解析]常溫下，硅可與氟氣、氫氟酸、強堿溶液反應(yīng)，加熱和高溫條件下，硅能與氧氣、氫氣起反應(yīng)。選C。

[答案]C

例下列關(guān)于碳族元素的說法中，錯誤的是()

A.它們從上到下的非金屬性向金屬性遞變的趨勢比鹵族元素明顯

B.碳族元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性從上到下逐漸減弱

C碳族元素原子的最外層都有4個電子

D.主要化合價有+2價和+4價，大多數(shù)+2價化合物穩(wěn)定

[解析]由碳族元素主要化合價及有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)遞變規(guī)律,

A、B、C說法正確，D不正確。因為C、Si、Ge、Sn的+4價化合物都是穩(wěn)定的，而只有鉛的+2價化合物是穩(wěn)定的。

[答案]D

相關(guān)知識

高一化學(xué)《硅酸鹽和硅單質(zhì)》導(dǎo)學(xué)案

高一化學(xué)《硅酸鹽和硅單質(zhì)》導(dǎo)學(xué)案
第2課時　硅酸鹽和硅單質(zhì)
[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.知道硅酸鈉的性質(zhì)和用途。2.學(xué)會用氧化物的形式表示復(fù)雜硅酸鹽的方法。3.知道玻璃、水泥和陶瓷是硅酸鹽制品以及生產(chǎn)它們的主要原料。4.知道晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料，能說出它的主要用途。
1．鹽酸、碳酸、硅酸都能與堿反應(yīng)，請寫出它們分別與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式：
(1)________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。(3)________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
2．用化學(xué)方程式表示：
(1)鹽酸的酸性比碳酸強：________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)碳酸的酸性比硅酸強：_________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．二氧化硅是硅酸的酸酐。請寫出由二氧化硅制取硅酸的化學(xué)方程式和離子方程式：
(1)________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。(2)________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
知識點一　硅酸鹽

[探究活動]
1．下列含硅物質(zhì)：①硅酸鈣CaSiO3，②長石KAlSi3O6，③石棉CaMg3Si4O12，它們在組成上的相同點是______________________________________________，共同的物質(zhì)類別是____________。它們種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成各異，通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示其組成，如硅酸鈣CaSiO3可表示為CaOSiO2，長石表示為__________，石棉表示為________________________。
2．硅酸鹽是一大類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)物質(zhì)，大多________溶于水，化學(xué)性質(zhì)________穩(wěn)定。最簡單的硅酸鹽是硅酸鈉，是一種白色固體，能溶于水，其水溶液俗稱____________。若取兩個小木條(或濾紙條)，分別放入蒸餾水和硅酸鈉飽和溶液中浸泡，取出稍瀝干后，同時分別放置在酒精燈外焰處，觀察到的現(xiàn)象是_______________________________，由此可得出的實驗結(jié)論是________________________。
3．硅酸鹽產(chǎn)品有著廣泛的應(yīng)用，大家熟悉的玻璃、水泥和陶瓷是常見的硅酸鹽產(chǎn)品，也是使用量最大的無機非金屬材料。閱讀教材填寫下表：
硅酸鹽產(chǎn)品原料主要設(shè)備主要成分
水泥
玻璃
陶瓷
[歸納總結(jié)]
1．硅酸鹽的概念是________________________________________。硅酸鹽的表示方法：
(1)將硅酸鹽中所有元素都寫成氧化物(二氧化硅和氧化物的組合)。氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。
(2)氧化物之間以“”隔開。
(3)在氧化物前面按化學(xué)式中的比例添加數(shù)字。
2．最常見的硅酸鹽——硅酸鈉化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定，不易腐蝕，不能燃燒，熱穩(wěn)定性強，其水溶液呈堿性，能與酸反應(yīng)，其離子方程式為__________。
3．硅酸鹽產(chǎn)品水泥與陶瓷的共同原料是________，水泥與玻璃的共同原料是
____________；玻璃的主要成分是_____________________________________，玻璃生產(chǎn)
過程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)的方程式是_____________________________。
4．其他含硅物質(zhì)(如：碳化硅、硅鋼、硅橡膠、分子篩等)的應(yīng)用。
[遷移應(yīng)用]
1．用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成，其中正確的是()
A．鈣沸石[CaAl2Si3O103H2O]，表示為Al2O3CaO3SiO23H2O
B．鎂橄欖石(Mg2SiO4)，表示為MgO12SiO2
C．鉀云母(K2Al6Si6H4O24)，表示為K2O2H2O3Al2O36SiO2
D．滑石(Mg3H2Si4O12)表示為3MgO4SiO2H2O
2．下列敘述正確的是()
A．Na2SiO3是硅酸鹽，所以不溶于水
B．電影銀幕用水玻璃浸泡，主要是為了防腐
C．建筑工業(yè)常用水玻璃作粘合劑
D．用水玻璃浸泡鐵道的木制枕木，主要是為了防火
3．在制玻璃、制水泥兩種工業(yè)生產(chǎn)中，都需要原料()
A．純堿B．石灰石
C．石英D．黏土
知識點二　硅單質(zhì)

[探究活動]
1．單質(zhì)硅可分為晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅結(jié)構(gòu)如圖所示，為________________型晶體，與____________結(jié)構(gòu)相似。晶體硅是一種帶有______________的灰黑色固體，根據(jù)其結(jié)構(gòu)分析可知，晶體硅熔點________、硬度________、有脆性。
晶體硅的導(dǎo)電性介于________________之間，是良好的____________材料。
2．硅原子最外層有4個電子，得失電子都較難，化學(xué)性質(zhì)____________。常溫下，除與F2、HF和強堿溶液反應(yīng)外，硅不與其他物質(zhì)(如強酸和強氧化劑)反應(yīng)。加熱時，能與O2、Cl2、C發(fā)生化合反應(yīng)。
[歸納總結(jié)]
晶體硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)：___________________________________________________
________________________________________________________________________。
[遷移應(yīng)用]
4．我國具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的電腦芯片“龍芯一號”的問世，填補了我國計算機制造史上的一項空白。下列對晶體硅的有關(guān)敘述正確的是()
A．晶體硅和金剛石的物理性質(zhì)相似
B．晶體硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)
C．晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，但是它的提煉工藝復(fù)雜，價格昂貴
D．晶體硅具有金屬光澤，故它屬于金屬材料，可以導(dǎo)電
5．下列關(guān)于碳和硅的比較，正確的是()
A．它們的氧化物都能與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸
B．碳和硅的最高正價都是＋4價
C．硅元素在地殼中的含量占第二位，碳占第一位
D．碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游離態(tài)也有化合態(tài)
1．硅具有親氧性，自然界中以SiO2及硅酸鹽的形式存在，具有很好的半導(dǎo)體性和化學(xué)穩(wěn)定性，常用作信息技術(shù)與光電技術(shù)材料。
2．硅酸鹽種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用氧化物的形式表示其組成。最常見的硅酸鹽是Na2SiO3，主要用作黏膠劑(水玻璃)、防火膠。
第2課時　硅酸鹽和硅單質(zhì)
課前準(zhǔn)備區(qū)
1．(1)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O　H＋＋OH－===H2O
(2)H2CO3＋2NaOH===Na2CO3＋2H2O　H2CO3＋2OH－===CO2－3＋2H2O
(3)H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O　H2SiO3＋2OH－===SiO2－3＋2H2O
2．(1)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
(2)Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
3．(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O　SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O
(2)Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl　SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓
課堂活動區(qū)
知識點一
探究活動
1．都是由硅、氧和金屬元素組成的化合物　硅酸鹽　K2OAl2O36SiO2　CaO3MgO4SiO2
2．不　很　水玻璃　用蒸餾水浸泡的木條燃燒，用硅酸鈉溶液浸泡的不燃燒　硅酸鈉耐高溫，不能燃燒
3．石灰石、黏土　水泥回轉(zhuǎn)窯　3CaOSiO2,2CaOSiO2,3CaOAl2O3　純堿、石灰石、石英　玻璃窯　Na2OCaO6SiO2　黏土　硅酸鹽
歸納總結(jié)
1．由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱
2．SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓
3．黏土　石灰石　Na2OCaO6SiO2或Na2SiO3CaSiO34SiO2(混合物)
Na2CO3＋SiO2=====高溫Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2=====高溫CaSiO3＋CO2↑
遷移應(yīng)用
1．D　[根據(jù)硅酸鹽改寫氧化物的要求可以判斷，A中Al2O3和CaO的排列順序有誤；B中化學(xué)計量數(shù)出現(xiàn)了12；C正確的寫法應(yīng)為K2O3Al2O36SiO22H2O；D的寫法完全符合要求。]
2．C　[Na2SiO3既是硅酸鹽，又是鈉鹽，硅酸鹽大多難溶于水，而鈉鹽均易溶于水；浸泡銀幕主要是為了防火，而浸泡枕木主要是為了防腐；水玻璃有粘合作用，常作粘合劑。]
3．B　[這是一道硅酸鹽工業(yè)中理論聯(lián)系實際問題的試題。解答本題時應(yīng)熟悉生產(chǎn)玻璃、水泥產(chǎn)品的原料情況。制玻璃的原料是純堿、石灰石和石英；制水泥的原料是石灰石、黏土等。相互對比后可知B項為正確答案。]
知識點二
探究活動
1．正四面體　金剛石　金屬光澤　高　大　導(dǎo)體和絕緣體半導(dǎo)體
2．不活潑
歸納總結(jié)
晶體硅具有正四面體型結(jié)構(gòu)；熔點高、硬度大、良好的半導(dǎo)體；常溫下，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定
遷移應(yīng)用
4．A　[晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，是具有正四面體型的空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以物理性質(zhì)與金剛石相似，熔、沸點高，硬度大；硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但常溫下可與F2、HF和強堿等反應(yīng)；晶體硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，被廣泛使用；晶體硅是一種非金屬單質(zhì)，雖然它具有金屬光澤。]
5．B　[SiO2不溶于水也不與水反應(yīng)，A不正確；在地殼中含量第一的是氧元素，硅占第二位，C不正確；自然界中有游離態(tài)的碳(金剛石等)，但是沒有游離態(tài)的硅，因為硅是一種親氧元素，D不正確。]
課后練習(xí)區(qū)
1．B　2.C
3．B　[航空材料的特點是質(zhì)輕、高強度、穩(wěn)定性好，故A項正確，B項錯誤；復(fù)合材料屬于混合物，沒有固定的熔、沸點，碳化硅屬于新型無機非金屬材料，C、D項正確。]
4．C　[合成這些無機非金屬材料的過程中應(yīng)杜絕氧氣的存在，否則會生成相應(yīng)的氧化物。]
5．D
6．D　[在反應(yīng)②中Si元素化合價升高，被氧化。]
7．C　[在周期表中，硅位于金屬和非金屬分界線附近，是導(dǎo)體材料，既有金屬性又有非金屬性。常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但可與氟氣、氫氟酸、強堿溶液反應(yīng)；在加熱或高溫條件下，硅能與氧氣、氯氣、氫氣、碳等起反應(yīng)，C項不正確。]
8．B　[Si化學(xué)性質(zhì)不活潑，但能與O2高溫下反應(yīng)：Si＋O2=====高溫SiO2，也可與HF反應(yīng)：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；是一種親氧元素，主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在。]
9．(1)2MgO3SiO2nH2O　(2)2MgO3SiO2nH2O＋4HCl===2MgCl2＋(n＋2)H2O＋3SiO2
解析　用氧化物的形式表示硅酸鹽的時候，應(yīng)注意書寫順序：活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、水。第二問若直接寫三硅酸鎂與鹽酸反應(yīng)，許多同學(xué)會感到無從下手。應(yīng)以氧化物形式書寫。堿性氧化物(MgO)能與鹽酸反應(yīng)，而SiO2不能與鹽酸反應(yīng)，可當(dāng)成雜質(zhì)，最后寫出正確的方程式。
10．(1)SiO2　CO　CO2　H2SiO3
(2)SiO2＋2C=====高溫Si＋2CO↑
(3)SiO2－3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO2－3
解析　本題主要考查SiO2的特性。其突破口應(yīng)從“A是一種高熔點的化合物，不溶于硫酸、硝酸，卻溶于氫氟酸”推斷出A為SiO2，然后依次推斷出B為CO、C為CO2、D為H2SiO3。
11．(1)稀鹽酸　無色氣體　碳酸鈣　(2)二氧化硅
12．(1)①SiHCl3＋H2=====1357KSi＋3HCl　②SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑　高溫下H2與O2混合發(fā)生爆炸　(2)ABC
解析　(1)①H2還原SiHCl3可制備Si，化學(xué)方程式為SiHCl3＋H2=====1357KSi＋3HCl。
②SiHCl3與H2O反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和H2；用H2還原SiHCl3過程中若混入O2，則高溫下H2與O2反應(yīng)發(fā)生爆炸。
(2)A項，碳化硅硬度很大，可用于生產(chǎn)砂紙、砂輪等；B項，含4%硅的硅鋼具有很高的導(dǎo)磁性，主要用作變壓器鐵芯；C項，高純度的SiO2可以制造光導(dǎo)纖維；D項，普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3，是由石英(SiO2)、石灰石、純堿高溫下反應(yīng)產(chǎn)生的，化學(xué)方程式為Na2CO3＋SiO2=====高溫Na2SiO3＋CO2↑，CaCO3＋SiO2=====高溫CaSiO3＋CO2↑；E項，Si與HCl不反應(yīng)。

第二節(jié) 硅酸鹽工業(yè)簡介、新型無機非金屬材料

俗話說，居安思危，思則有備，有備無患。教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來，幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？小編特地為大家精心收集和整理了“第二節(jié) 硅酸鹽工業(yè)簡介、新型無機非金屬材料”，供大家參考，希望能幫助到有需要的朋友。

一、硅酸鹽工業(yè)簡介

1.水泥

普通水泥的主要成分是硅酸三鈣(3CaO·Si02)、硅酸二鈣(2CaO·Si02)和鋁酸三鈣(3CaO·A1203)等。

2.玻璃

玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光學(xué)玻璃等等。玻璃沒有固定的熔、沸點。

3.比較水泥和玻璃的生產(chǎn)方法(見下表)硅酸鹽產(chǎn)品

硅酸鹽產(chǎn)品

水泥

玻璃

主要設(shè)備

水泥回轉(zhuǎn)窯

玻璃窯

原料

石灰石和粘土

純堿、石灰石、石英(過量)

反應(yīng)原理

復(fù)雜的物理-化學(xué)變化

Na2CO3+SiO2?Na2SiO3+CO2↑

CaCO3+SiO2?CaSiO3+CO2↑

主要成份

3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3

Na2SiO3、CaSiO3、SiO2

反應(yīng)條件

高溫

高溫

4.陶瓷

(1)制造陶瓷的主要原料：粘土。

(2)制造陶瓷的一般過程：混合、成型、干燥、燒結(jié)、冷卻、陶器

(3)陶瓷的種類(根據(jù)原料、燒制溫度劃分)：土器、陶器、瓷器、炻器等。硅酸鹽的組成可以用氧化物形式來表示例高嶺石：A12(Si205)(OH)4可表示為：A1203·2Si02·2H20

二、新型無機非金屬材料

1.無機非金屬材料的分類

(1)傳統(tǒng)無機非金屬材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。

(2)新型無機非金屬材料：半導(dǎo)體材料、超硬耐高溫材料、發(fā)光材料等。

2.新型無機非金屬材料的特性

（1）耐高溫、強度高

（2）具有電學(xué)特性

（3）具有光學(xué)特性

（4）具有生物功能

3.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷

(1)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的優(yōu)點：能經(jīng)受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等。

(2)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的種類：

①氧化鋁陶瓷：又稱人造剛玉，具有熔點很高、硬度高的優(yōu)點?？捎糜谧髹釄?、高溫爐管、球磨機、高壓鈉燈的燈管等。

②氮化硅陶瓷：具有硬度極高、耐磨損、抗腐蝕和抗氧化能力等優(yōu)點。可用于制造軸承、汽輪機葉片、機械密封環(huán)、永久性模具、發(fā)動機部件等。

③碳化硼陶瓷：具有熔點高、硬度大的優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、原子能工業(yè)、宇航工業(yè)等。

4.光導(dǎo)纖維(光纖)

(1)光導(dǎo)纖維的特點：傳導(dǎo)光的能力非常強，抗干擾性能好，不發(fā)生電輻射等。

高三化學(xué)教案：《硅和硅酸鹽的區(qū)別》教學(xué)設(shè)計

俗話說，凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ)，幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢？下面是小編為大家整理的“高三化學(xué)教案：《硅和硅酸鹽的區(qū)別》教學(xué)設(shè)計”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

學(xué)法指導(dǎo)

1.要注意知識的縱向和橫向?qū)Ρ取?/p>

縱向,即碳族元素的單質(zhì)及化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律的研究。如CH4和SiH4的穩(wěn)定性強弱的比較,H2C03和 H2Si03,的酸性強弱的比較等。

橫向,即碳族元素跟同周期的氮族元素、氧族元素和鹵素元素的對比。如Si、P、S、Cl的非金屬強弱的比較,氫化物的穩(wěn)定性、最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性強弱的比較等。

2.要注意知識的歸納總結(jié)。如歸納硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,水泥、玻璃、陶瓷的生產(chǎn)過程等。在歸納時要注意各物質(zhì)的特殊性,如CO的毒性和還原性,SiO2的特性(與Na2CO3、HF反應(yīng))等。

3.要重視所學(xué)知識與社會、生產(chǎn)、科技的聯(lián)系。如半導(dǎo)體材料與計算機技術(shù)的聯(lián)系,光導(dǎo)纖維與通訊的聯(lián)系等

考點說明

碳、硅等元素知識也是非金屬元素的命題熱點之一,該類/tk/Index.html>試題常以元素及其化合物知識為載體與化學(xué)基本概念、基本理論、化學(xué)實驗及化學(xué)計算密切結(jié)合?？疾榈膬?nèi)容主要有:

1.C、CO的還原性;

2.CO、C02的檢驗與鑒別;

3.C02、CO等氣體的制取和收集;

4.C02與Na0H、S02與C等反應(yīng)產(chǎn)物的確定及計算;

5.幾種新型無機非金屬材料的性能和重要用途;

6.環(huán)境保護(hù),消除碳氧化物污染的綜合應(yīng)用。

CO2作為化學(xué)與生物學(xué)相互聯(lián)系的重要物質(zhì)(CO2是植物光合作用的反應(yīng)物,是動物新陳代謝的產(chǎn)物),在今后的綜合測試中應(yīng)引起重視。

第七章生物的進(jìn)化

一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗，會提前做好準(zhǔn)備，作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來，幫助高中教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎？下面是小編精心為您整理的“第七章生物的進(jìn)化”，供大家借鑒和使用，希望大家分享！

第七章生物的進(jìn)化
教學(xué)目的1.了解達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容。2.了解種群，種群基因庫、基因頻率的概念，以及基因頻率的計算方法。3.了解突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料的原因。4.通過對樺尺蠖在工業(yè)區(qū)體色變黑例子的學(xué)習(xí)，了解自然選擇在生物進(jìn)化中的作用。5.了解隔離的概念和類型，以及隔離與物種形成的關(guān)系。
教學(xué)重點1．基因頻率的概念。2．自然選擇在生物進(jìn)化過程中的作用。3．隔離的概念和類型，以及物種形成的方式。
教學(xué)難點1．基因頻率的概念和計算方法。2．自然選擇在生物進(jìn)化過程中的作用。
教學(xué)用具1．非洲野牛遷徒生活的錄像片斷。2．英國曼徹斯特地區(qū)18世紀(jì)中期到20世紀(jì)中期淺色型和黑色型樺尺蠖數(shù)量變化的CAI課件。3．加拉帕克斯島地雀演化的CAI課件。
教學(xué)方法：教師講述，學(xué)生歸納，探究相結(jié)合。課時安排：2課時　
引言：我們已經(jīng)知道地球上現(xiàn)存的有記載的生物種類大約200多萬種，還有許許多多種生物沒有被我們發(fā)現(xiàn)，沒有發(fā)現(xiàn)的生物數(shù)目可能要比已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的多10倍，更何況已經(jīng)絕滅的生物比現(xiàn)存的還要多得多。據(jù)估計，曾在地球上生活過的生物種數(shù)可能多達(dá)5億～10億。這么多的生物從無到有，從少到多，從簡單到復(fù)雜，從低等到高等，一批又一批地“踏上”地球，又“遠(yuǎn)離”地球走向滅亡，進(jìn)行著自然界的“新陳代謝”，這就是生物的進(jìn)化。（板書）
設(shè)問：生物為什么會進(jìn)化？生物進(jìn)化的實質(zhì)是什么？生物進(jìn)化有什么規(guī)律？
講述：19世紀(jì)，達(dá)爾文提出的以自然選擇學(xué)說為核心的生物進(jìn)化論，已被廣大學(xué)者所承認(rèn)，任何理論通常都要隨著知識的增加而改進(jìn)，隨著遺傳學(xué)和生態(tài)學(xué)等現(xiàn)代生物科學(xué)的發(fā)展和深入到生物進(jìn)化理論的研究，使達(dá)爾文進(jìn)化理論不斷完善和發(fā)展，形成了以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。（板書）
觀看：錄像——非洲草原野牛四季生活及生殖過程，突出遷徙路經(jīng)大河時，許多個體被淹死或被鱷魚吃掉的情景。
提問：請同學(xué)們根據(jù)錄像及初中所學(xué)有關(guān)知識總結(jié)歸納出達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容是什么？有什么重要意義及局限性？（回答：主要內(nèi)容包括：過度繁殖，生存斗爭，遺傳變異、適者生存。）
提問：什么是過度繁殖？（回答：任何一種生物的繁殖能力都很強，在不太長的時間內(nèi)能產(chǎn)生大量的后代表現(xiàn)為過度繁殖。）
提問：為什么自然界中的生物總是繁殖的多生存下來的少呢？（回答：因為生存條件是有限的，生物在爭奪有限的空間和食物的情況下同種生物個體之間、種與種之間、生物與無機環(huán)境之間進(jìn)行著激烈的生存斗爭，斗爭的結(jié)果是一部分個體被淘汰。）
提問：生物個體的幸存與被淘汰的基礎(chǔ)是什么？（回答：生物個體具有既能保持親本的性狀又會出現(xiàn)不同的變異性狀。達(dá)爾文清楚地知道可遺傳的變異是生物進(jìn)化的基礎(chǔ)。）
提問：在生存斗爭中，什么樣的個體容易獲勝，并生存下來？（回答：有利變異個體容易在生存斗爭中獲勝并將這些變異遺傳下去，不利變異個體則容易被淘汰。達(dá)爾文把這種適者生存不適者被淘汰的過程叫作自然選擇。）
在長期的自然選擇過程中，微小的有利變異得到積累變?yōu)轱@著變異，從而產(chǎn)生了適應(yīng)特定環(huán)境的生物新類型，這就是生物進(jìn)化的原因。
提問：達(dá)爾文自然選擇學(xué)說有什么重要意義？（回答：科學(xué)的解釋了：（1）生物進(jìn)化的原因；（2）生物的多樣性和適應(yīng)性。）
提問：什么是生物進(jìn)化的原因？（回答：在長期的自然選擇過程中，微小的有利變異得到積累變?yōu)轱@著變異，從而產(chǎn)生了適應(yīng)特定環(huán)境的生物新類型，這就是生物進(jìn)化的原因。）
講述：由于受到當(dāng)時科學(xué)發(fā)展水平的限制，自然選擇學(xué)說對于（1）遺傳和變異的本質(zhì)，（2）自然選擇如何對可遺傳的變異起作用的問題不能作出科學(xué)的解釋。
在21世紀(jì)的今天，隨著現(xiàn)代生物科學(xué)的發(fā)展，關(guān)于生物進(jìn)化過程的研究，雖然仍以達(dá)爾文進(jìn)化理論為框架，但達(dá)爾文原來的思想?yún)s被大大改進(jìn)和擴展了。關(guān)于自然選擇等問題的研究，已經(jīng)從生物個體為單位發(fā)展到了以種群為基本單位。形成了以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)的現(xiàn)代進(jìn)化理論。（板書）設(shè)問：現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容包括哪幾方面？
講述：主要內(nèi)容包括四個方面：（1）種群是生物進(jìn)化的單位；（2）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料；（3）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向；（4）隔離導(dǎo)致物種的形成。
提問：為什么說種群是生物進(jìn)化的單位呢？種群的定義是什么？講述：請通過實例分析歸納出種群的概念。例如：（1）一個池塘中的全部鯉魚；（2）一個池塘中的全部魚；（3）一片草地上的全部植物；（4）一片草地上的全部蒲公英。
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出（1）與（4）屬于種群，因此，總結(jié)出種群是指生活在同一地點的同種生物個體的總和。
提問：種群的組成有什么特點？個體之間存在著什么關(guān)系？（回答：種群個體間具有年齡和性別的差異，并不是機械的結(jié)合在一起。個體之間存在關(guān)系是：彼此可以交配實現(xiàn)基因交流，并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。）
講述：因此說種群是生物繁殖的基本單位。達(dá)爾文清楚地知道只有能遺傳的變異才對進(jìn)化過程有意義。也就是說可遺傳的變異是物種或種群進(jìn)化的基礎(chǔ)。
提問：進(jìn)化所需要的變異的來源有幾方面？（回答：突變和基因重組。）
講述：由減數(shù)分裂和有性生殖引起的基因重組，通過產(chǎn)生不同基因的組合，都提高了群體的可遺傳變異。例如，人有23對染色體，即使每對染色體只含有一對雜合的等位基因，通過自由組合就會產(chǎn)生出8萬多種不同配子，這樣在一個新生兒中就可能有6′l07個以上的基因重組?？紤]到染色體上有許許多多對雜合基因，因此實際上基因重組數(shù)可能是一個天文數(shù)字。由此可見，一個個體所含的基因僅僅是種群中基因的小小組成部分。
提問：種群中全部個體的基因稱為什么？（回答：一個種群所含有的全部基因，叫做這個種群的基因庫。）
講述：我們知道多指為顯性基因控制的遺傳病，而絕大多數(shù)人表現(xiàn)為正常。白化病是隱性基因控制的遺傳病，但絕大多數(shù)人表現(xiàn)正常。
提問：以上事實說明了什么？（回答：說明不同的基因在種群的基因庫中所占的比例是不同的。）
講述：某種基因在某個種群中出現(xiàn)的比例叫做基因頻率。
提問：怎樣才能知道某種基因的基因頻率呢？講述：可通過抽樣調(diào)查的方法獲得。例如，從某種種群中隨機抽出100個個體測知基因型為AA、As、aa的個體分別為30、60和10，其中A基因頻率為多少？a基因頻率為多少？教師的引導(dǎo)下由學(xué)生自己計算得出：A基因頻率＝；a基因頻率＝
提問：（1）種群中某基因的頻率能否發(fā)生變化？（2）導(dǎo)致種群中某基因頻率發(fā)生變化的因素有哪些？
觀看：用CAI課件模擬英國曼徹斯特地區(qū)樺尺蠖從19世紀(jì)中期到20世紀(jì)中期，淺色型樺尺蠖和黑色型樺尺蠖所占比例發(fā)生劇烈變化的過程。首先出現(xiàn)19世紀(jì)中期長滿地衣的淺色樹干及樹干上棲息著淺色與黑色9：1的樺尺蠖的畫面。
提問：1850年以前該地區(qū)的樺尺蠖為什么以淺色為主？黑色個體很少的原因是什么？回答：因為淺色與環(huán)境色彩相似，是樺尺蠖的保護(hù)色。黑色易被天敵捕食，而受到控制。
講述：調(diào)查發(fā)現(xiàn)淺色基因頻率為95％，黑色基因頻率為5％，這說明黑色基因是突變產(chǎn)生的。觀看：出現(xiàn)第二個畫面，即隨著英國工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使地衣不能生存，結(jié)果樹皮裸露并被熏成黑色的樹干及棲息著淺色與黑色1：9的兩色樺尺蠖。
探究實驗：讓學(xué)生背對電腦屏幕，教師哨聲一響學(xué)生轉(zhuǎn)身迅速用鼠標(biāo)點掉一個樺尺蠖，哨聲一響再背過身去這樣重復(fù)多次后，統(tǒng)計剩下的兩色樺尺蠖的數(shù)量。
討論：(1)多數(shù)幸存者的顏色與生存環(huán)境有什么關(guān)系？(與生存環(huán)境顏色相近)
討論：(2)你的實驗結(jié)果與自然選擇有什么關(guān)系？(與自然選擇結(jié)果類似)
提問：以上實驗結(jié)果說明兩色樺尺蠖的數(shù)量變化的根本原因是什么？（回答：原因是黑色基因（S）與淺色基因（s）兩種基因出現(xiàn)的頻率發(fā)生了改變，這是長期自然選擇的結(jié)果。）
講述：由此可見，種群中的基因頻率是可以改變的，導(dǎo)致基因頻率改變的因素是：基因突變、基因重組、自然選擇。
總之，種群中的個體一代一代死亡，但基因庫卻在代代相傳的過程中保持和發(fā)展。因此說，生物進(jìn)化的過程實質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。所以說種群是進(jìn)化的單位。
引言：我們已經(jīng)知道了：（1）生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。（2）種群是生物進(jìn)化的單位。（3）影響種群基因頻率改變的因素有基因突變、基因重組、自然選擇。
提問：基因突變與基因頻率的改變有什么關(guān)系呢？（回答：基因突變是可遺傳變異的根本來源。這是因為基因突變可產(chǎn)生新基因（等位基因），是基因頻率改變的基礎(chǔ)。）
提問：基因突變有什么特點？回答：基因突變的特點有：（1）普遍存在的；（2）隨機發(fā)生的；（3）突變頻率是很低的；（4）多數(shù)對生物體是有害的；（5）不定向的。講述：自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對生物體是有害的。
提問：為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？回答：這是因為種群都由許多個體組成，每個個體都有成千上萬個基因，雖然每個基因的突變率很低，但每個種群的每一代都會產(chǎn)生大量的突變基因。
講述：例如，果蠅約有104萬對基因，假定每個基因的突變率都是10－5，若有一個中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個個體），請同學(xué)們計算出每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少？（由學(xué)生計算得出結(jié)論）每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是107個。說明種群中每一代產(chǎn)生的基因突變的數(shù)量是很大的，并通過繁殖得到積累是基因頻率改變的基礎(chǔ)。突變有利有害不是絕對的，是相對的。這取決于生物的生存環(huán)境。再次出示英國曼徹斯特地區(qū)19世紀(jì)中期到20世紀(jì)中期淺色樺尺蠖和黑色樺尺蠖比例變化的畫面，引導(dǎo)學(xué)生答出（S）黑色基因是基因突變產(chǎn)生的，對樺尺蠖的生存是有害的，但隨著英國工業(yè)的發(fā)展，樺尺蠖生存環(huán)境的改變，有害的基因（S）變?yōu)橛欣幕颉Ｒ虼苏f，突變基因的有害與有利是相對的，不是絕對的。
提問：基因重組與基因頻率的改變有什么關(guān)系？回答：由于基因突變是不定向的，突變的結(jié)果可產(chǎn)生相應(yīng)的等位基因。如前所述，假如人的23對同源染色體上都有一對等位基因，通過減數(shù)分裂和受精作用，在后代中則可產(chǎn)生6′107個以上基因重組類型，使種群中出現(xiàn)大量的可遺傳變異，從而使突變基因頻率擴增。由于這些變異的產(chǎn)生是不定向的，無法定向改變基因頻率。
設(shè)問：生物進(jìn)化的方向是如何決定的呢？請同學(xué)們閱讀課文P66頁（第二段）P67（第一段），同時回憶CAI課件所展示的結(jié)果，四人一組討論，從宏觀（性狀）和微觀（基因）兩個方面分析英國曼徹斯特地區(qū)從19世紀(jì)中期到20世紀(jì)中期，樺尺蠖比例的變化，說明樺尺蠖進(jìn)化過程的原因。
講述：1．從宏觀（性狀）上來看進(jìn)化過程為：19世紀(jì)中期樺尺蠖的淺色性狀與環(huán)境色彩相似，屬于保護(hù)色，較能適應(yīng)環(huán)境而大量生存；黑色性狀與環(huán)境色彩差異很大，不能適應(yīng)環(huán)境，易被捕食者捕食，因此，突變產(chǎn)生后，后代的個體數(shù)受到限制。19世紀(jì)中期到20世紀(jì)中期，由于地衣死亡，樺尺蠖棲息的樹干裸露并被煙熏黑，使得黑色性狀與環(huán)境色彩相似而大量生存，淺色性狀與環(huán)境色彩差異很大，易被捕食者捕食而大量被淘汰。表現(xiàn)為適者生存，不適者被淘汰。
2．從微觀（基因）來看進(jìn)化過程為：19世紀(jì)中期以前，由于黑色基因（S）為不利變異基因，控制的性狀不能適應(yīng)環(huán)境而受到限制，因此，當(dāng)時種群中淺色基因（s）的頻率為95％，黑色基因（S）的頻率為5％。到20世紀(jì)中期由于黑色基因（S）控制的性狀能適應(yīng)環(huán)境而大量生存并繁殖后代，淺色基因（s）控制的性狀不能適應(yīng)環(huán)境而大量被淘汰，使后代數(shù)量大量減少。淺色基因（s）的頻率下降為5％，黑色基因（S）的頻率上升為95％。結(jié)果是淘汰了不利變異的基因并保留了有利變異基因，通過遺傳逐漸積累。
由此可見，種群產(chǎn)生的變異是不定向的，經(jīng)過長期的自然選擇和種群的繁殖使有利變異基因不斷積累，不利變異基因逐代淘汰，使種群的基因頻率發(fā)生了定向改變，導(dǎo)致生物朝一定方向緩慢進(jìn)化。因此，定向的自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向。
請根據(jù)樺尺蠖的進(jìn)化過程分析：（1）是否產(chǎn)生了新的物種，為什么？回答：沒有產(chǎn)生新的物種，因為曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖是一個種群，個體之間彼此可以自由交配，實現(xiàn)基因交流，并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。
提問：（2）什么是物種？物種又是如何形成的？回答：物種是指分布在一定的自然區(qū)域內(nèi)，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，而且在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖，并能夠產(chǎn)生可育后代的一群生物個體。即物種是代代相傳保持一個共同基因庫的群體。
問：騾子是怎樣產(chǎn)生的？能否傳種接代？說明什么問題？(騾子是馬和驢的雜交后代，不能繁殖，原因是馬和驢是兩個物種)
講述：這一事實說明不同物種之間不能交配，或即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代，該現(xiàn)象稱之為生殖隔離。
請分析說明：區(qū)分物種的主要依據(jù)是什么？(區(qū)分物種的主要依據(jù)是有無生殖隔離)
提問：生殖隔離（物種）形成的主要原因是什么？
觀看：演示CAI課件，給出加拉帕戈斯群島的地圖。請同學(xué)們用地理知識估算島與島之間的距離。再出示不同島上的植被情況（突出果實的大?。寣W(xué)生了解各島嶼的生存條件。最后出示有不同特征的地雀，特別突出地雀喙形大小的特征，然后讓學(xué)生根據(jù)地雀的特征和島嶼生存條件將地雀安放在適宜的島上（放錯會發(fā)出鳴響）。
講述：加拉帕戈斯群島上的14種地雀都起源于同一個物種，是南美雀類的后代。請同學(xué)們分析，它們形態(tài)特征形成顯著差異的原因是什么？
提問：加拉帕戈斯群島之間的水域起了什么作用?；卮穑浩鸬降乩砀綦x的作用。講述：一個種群由于地理環(huán)境原因被分割成了許多個小的種群——這種隔離稱為地理隔離。被地理條件隔開的小種群的基因組成或基因頻率起初就不可能完全相同。
提問：根據(jù)基因突變的隨機性的特點，長期的隔離對不同島嶼上地雀小種群的基因組成有什么影響？回答：由于突變是隨機的，被分割的小種群可能會出現(xiàn)完全不同的突變。由于地理隔離，各種群間沒有基因交流，因此一個種群中的突變自然不會引起另一種群的改變。
提問：根據(jù)不同島嶼的生態(tài)環(huán)境特點分析14種地雀形成顯著差異的根本原因是什么？回答：由于地理隔離，各種群生活在不同的生態(tài)環(huán)境中，因而有不同的選擇方向。即，不同種群選擇保留下的基因不同，使分開的種群的基因庫組成和基因頻率產(chǎn)生了很大的差異。這就是14種地雀形態(tài)特征顯著差異的根本原因。
講述：經(jīng)過長期地理隔離，不同種群在形態(tài)特征。生活習(xí)性上有了顯著的差異，若再次相遇仍能交配和繁殖可育后代，這樣的不同種群稱之為亞種。如，東北虎和華南虎屬于不同的虎亞種。如果通過長期的地理隔離，使不同種群個體之間形成生殖隔離（不能發(fā)生基因交流）。新物種就產(chǎn)生了，如，加拉帕戈斯群島上的14種地雀的形成過程，就是長期的地理隔離導(dǎo)致生殖隔離的結(jié)果。
因此說：物種形成的原因是突變和基因重組。自然選擇及隔離三個基本環(huán)節(jié)綜合作用的結(jié)果。不同新物種形成的過程進(jìn)行的十分緩慢，往往需要成千上萬代甚至更長。
小結(jié)：現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點是：進(jìn)化的基本單位是種群；進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變
物種形成的基本環(huán)節(jié)是：突變和基因重組——提供進(jìn)化的原材料；自然選擇——基因頻率定向改變，決定進(jìn)化的方向；隔離——物種形成的必要條件
第八章生物與環(huán)境第一節(jié)生態(tài)因素
教學(xué)目的1.理解生態(tài)因素的概念。2.理解非生物因素（光、溫度、水）對生物的影響。3.理解生物因素（種內(nèi)關(guān)系和種間關(guān)系）對生物的影響。4.理解生態(tài)因素的綜合作用。
教學(xué)重點1.光、溫度和水對生物的影響。2.種內(nèi)關(guān)系和種間關(guān)系。教學(xué)難點1.互利共生和寄生的區(qū)別。2.生態(tài)因素的綜合作用。
教具準(zhǔn)備：多媒體教學(xué)軟件（或錄像帶、投影片）、小道具模型（三葉草、有香味的花、螞蟻、三角燒瓶、酒精燈等）
教學(xué)方法：觀察、探索、論證與歸納相結(jié)合；以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，鼓勵競爭為導(dǎo)向。課時安排：一課時
引言：生物無論生活在什么樣的環(huán)境中，都會受到環(huán)境中的各種因素的影響。例如（演示下列現(xiàn)象）：①給過敏性鼻炎患者聞花香，患者會怎樣？（會立即打噴嚏）②將水灑在含羞草的葉片上，葉片會怎樣？（立即合攏）③將螞蟻放在三角燒瓶中加熱，螞蟻會怎樣？（隨著溫度的升高，螞蟻活動加劇直至死亡。）
從上述例子不難看出，環(huán)境中的各種因素對生物的影響是十分深刻的。因此，我們把環(huán)境中影響生物的形態(tài)、生理和分布的因素，叫做生態(tài)因素。（用屏幕顯示課題及生態(tài)因素的概念、種類）
生態(tài)因素包括非生物因素和生物因素。下面請同學(xué)們看一段錄像片（與課本內(nèi)容基本一致），并回答下列問題：（用屏幕顯示）①光對植物、動物的形態(tài)、生理、分布有什么影響？找出片中的實例。②溫度對植物、動物的形態(tài)，生理，分布有什么影響？用片中的實例說明。③水對動物，植物的形態(tài)，生理、分布有什么影響？找出片中的實例。
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，出示板書內(nèi)容。并提問：①除光、溫度和水以外，還有哪些因素屬于非生物因素？（空氣、土壤……）②影響公雞打鳴的非生物因素是什么？（光）
自然界中的每一個生物，都受到周圍很多其他生物的影響。這些生物，既有同種的，也有不同種的。因此就形成了種內(nèi)關(guān)系和種間關(guān)系。（在屏幕上打出種內(nèi)、種間關(guān)系的概念及種類，并簡述之。然后，以小組為單位，用搶答的方式，判斷出所播放的畫面是那一種關(guān)系。）（注：a.滾動播放，直至全部找出。b.播放的畫面包括種內(nèi)、種間關(guān)系，以便于區(qū)分，如可將狼與羊、兔子與草、雌螳螂在交配后吃掉雄螳螂的畫面組成一組播放。c.采用小組計分制。）
提問：①在片中，?？c寄居蟹的關(guān)系屬互利共生，蛔蟲與人的關(guān)系是寄生。雖然都是兩種生物共同生活在一起，但它們是有區(qū)別的，你能說出它們的不同嗎？②為什么作物播種或栽培不能過密？
種間關(guān)系數(shù)量關(guān)系圖特點實例
互利共生

兩種生物在數(shù)量上同時增加，同時減少，呈現(xiàn)出“同生共死”的同步性變化。地衣；
大豆與根瘤菌
寄生寄生生物的生存離不開寄主，但寄生生物的存在對寄主有害，在一定程度上又會影響宿主的數(shù)量。蛔蟲與人；
噬菌體與細(xì)菌
競爭
不同物種間生態(tài)需求越接近競爭越激烈。在兩種生物生存能力不同時，數(shù)量上呈現(xiàn)出“你死我活”的同步性變化。牛與羊；
水稻與稗
捕食
兩種生物在數(shù)量上呈現(xiàn)出“先增加者先減少，后增加者后減少”的不同步性變化。草與牛；
兔與狼
環(huán)境中的各種生態(tài)因素，對生物體是同時共同起作用的，而不是單獨地、孤立地起作用。（顯示板書）例如片中看到的海葵，除與寄居蟹有關(guān)系外，還與周圍環(huán)境中的其他因素有關(guān)，如水溫、食物、天敵等，受著各種生態(tài)因素的綜合影響。但各種生態(tài)因素所起的作用并不是同等重要的，有關(guān)鍵因素和次要因素之分。
問：對海葵來說，上述生態(tài)因素中哪一個是關(guān)鍵因素？（答：寄居蟹）
總之，生物的生存受到很多種生態(tài)因素的影響，這些生態(tài)因素共同構(gòu)成了生物的生存環(huán)境。生物只有適應(yīng)環(huán)境才能生存。
重播本堂課板書內(nèi)容，作為本節(jié)課的小結(jié)。
第八章生物與環(huán)境第二節(jié)種群和生物群落
教學(xué)目的1．了解種群的特征。2．了解種群數(shù)量的變化。3．了解研究種群數(shù)量變化的意義。4．了解生物群落的概念和結(jié)構(gòu)。
教學(xué)重點1．種群的特征。2．種群數(shù)量的變化。3．生物群落的概念。教學(xué)難點：種群數(shù)量的變化。
教具準(zhǔn)備1.錄像資料：野兔成災(zāi)、蝗災(zāi)。2.剪報資料：澳大利亞野兔成災(zāi)、山西發(fā)生蝗災(zāi)。3.投影片（或自制掛圖）：①種群年齡組成的三種類型；②我國人口數(shù)量變化曲線；③影響種群數(shù)量變化的因素；④某海島上環(huán)頸雉種群的增長曲線；⑤大草履蟲種群的增長曲線；⑥某島嶼上綿羊種群的增長曲線；⑦兩種增長類型比較；⑧森林生物群落和湖泊生物群落的垂直結(jié)構(gòu)；⑨森林生物群落的水平結(jié)構(gòu)。
教學(xué)方法：講述，談話與討論相結(jié)合。課時安排：二課時。
引言：在生產(chǎn)實踐中，常常碰到這樣的問題：草原的牧民在承包的草場上該放養(yǎng)多少牛羊，經(jīng)濟效益才最好；沿海的漁民該捕撈多少魚蝦，才能既獲得好的收益又能持續(xù)發(fā)展；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中怎樣控制害蟲的數(shù)量，才能獲得大豐收。要解決這些問題，必須研究生物的群體單位——種群和生物群落。我們先來復(fù)習(xí)一下第七章學(xué)過的種群概念。
提問：什么是種群？（回答：生活在同一地點的同種生物的一群個體。）
練習(xí)：下列敘述中屬于種群的是：1．一個池塘中的全部魚。2．一片草地上的全部蒲公英。3．世界上的全部鳥。4．一片農(nóng)田的全部東亞飛蝗。（回答：2和4是種群。）
講述：如果某種生物對人類是有益的，人們總是希望它們越來越多；如果某種生物對人類是有害的，人們總想使它們越來越少。由此可見：種群研究的核心問題是種群數(shù)量的變化。要研究種群數(shù)量的變化，首先要了解種群的一些特征。這些特征主要包括種群密度、出生率和死亡率、年齡組成、性別比例等。
種群密度是指單位空間內(nèi)某種群的個體數(shù)量。
提問：實際研究中，不可能逐一計數(shù)某個種群的個體總數(shù)，如何測定某物種的種群密度呢？（回答：計數(shù)種群的一小部分，估計整個種群的密度。）
講述：對了，這就是常用的取樣調(diào)查法。要測定某地的某種植物的種群密度，常用的取樣調(diào)查法，實習(xí)3介紹的就是這種方法。要測定某地的某種動物的種群密度，常用的取樣調(diào)查法是標(biāo)志重捕法。標(biāo)志重捕法就是在被調(diào)查的種群的生存環(huán)境中捕獲一部分個體，將這些個體標(biāo)志后再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一定期限后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕中標(biāo)志個體占總捕獲數(shù)的比例，來估計該種群的數(shù)量。公式是種群數(shù)量N=（標(biāo)志個體數(shù)X重捕個體數(shù)）/重捕標(biāo)志數(shù)
提問：經(jīng)過測定，我國某地的野驢，平均每100km2不足兩頭，而同一地區(qū)的灰倉鼠，平均每100km2有數(shù)十萬只。由此可得出什么結(jié)論？（回答：相同的環(huán)境條件下，不同物種的種群密度不同。）
提問：在一片農(nóng)田中的東亞飛蝗，夏天種群密度較高，秋未則降低。由此可得出什么結(jié)論？（回答：不同的環(huán)境條件下，同一物種的種群密度不同。）
小結(jié)：種群密度是種群的重要特征。種群密度隨環(huán)境條件和物種的不同而不同。
講述：種群密度為什么會發(fā)生變化呢？我們繼續(xù)研究種群的其他特征。
出生率是指種群中單位數(shù)量的個體在單位時間內(nèi)新產(chǎn)生的個體數(shù)目。死亡率是指種群中單位數(shù)量的個體在單位時間內(nèi)死亡的個體數(shù)目。
提問：出生率和死亡率與種群密度的關(guān)系如何？（回答：出生率高于死亡率，種群密度增加；出生率低于死亡率，種群密度下降。）（投影片：我國人口數(shù)量變化曲線）
討論：長期以來，我國的人口增長很快，主要原因是什么？（結(jié)論：出生率高，死亡率低是導(dǎo)致我國人口增長過快的主要原因。）
討論：控制我國人口增長的措施？（結(jié)論：在死亡率低的前提下，只能控制人口出生率。）（在此可批判馬爾薩斯反動的人口論觀點。）
小結(jié)：出生率和死亡率是決定種群密度和種群大小的重要因素。
講述：與出生率和死亡率密切相關(guān)的是種群的年齡組成。
年齡組成是指一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例。一般分為三個年齡期：幼年期，成年期和老年期。
提問：按年齡組成可分為幾種類型？（回答：1．幼年多、老年少，2．幼年少、老年多，3．比例適中。）（投影片：年齡組成的三種類型）
提問：幼年多、老年少，種群密度的變化趨勢是什么？（回答：種群密度會逐漸增大。）
提問：幼年少。老年多，種群密度的變化趨勢是什么？（回答：種群密度會逐漸減小。）
提問：比例適中，種群密度的變化趨勢是什么？（回答：種群密度會保持穩(wěn)定。）
小結(jié)：種群的年齡組成可用于預(yù)測種群密度的變化趨勢，按變化趨勢分為三種類型：增長型、衰退型。穩(wěn)定型。
講述：與出生率有關(guān)的另一個種群特征是種群的性別比例。性別比例是指種群中雌雄個體數(shù)目的比例。
提問：種群的性別比例失調(diào)，對種群密度有什么影響？（回答：種群的性別比例失調(diào)，出生率就會下降，種群密度明顯降低。）
講述：生產(chǎn)上常利用性引誘劑誘殺害蟲的雄性個體，達(dá)到事半功倍的殺蟲效果。
小結(jié)：性別比例通過影響出生率來影響種群密度。
講述：種群除了以上所講的特征外，還有遷人和遷出等特征。
總結(jié)：綜上所述，種群數(shù)量變化是種群研究的核心問題，種群密度是種群的重要特征。出生率和死亡率。年齡組成，性別比例以及遷人和遷出等都可以影響種群的數(shù)量變化。其中出生率和死亡率。遷入和遷出是決定種群數(shù)量變化的主要因素，年齡組成是預(yù)測種群數(shù)量變化的主要依據(jù)。
引言：《光明日報》消息：“澳大利亞野兔成災(zāi)。估計在這片國土上生長著六億只野兔，它們與牛羊爭牧草，啃樹干，造成大批樹木死亡，破壞植被導(dǎo)致水土流失，專家計算，這些野兔每年至少造成一億美元的財產(chǎn)損失。兔群繁殖之快，數(shù)量之多足以對澳洲的生態(tài)平衡產(chǎn)生威脅。
澳洲本來沒有兔子，一八五九年，一個叫托馬斯奧斯汀的英國人來澳定居，帶來了二十四只野兔，放養(yǎng)在他的莊園里，供他打獵取樂。奧斯汀絕對沒有想到，一個世紀(jì)之后，這二十四只野兔的后代達(dá)到六億只之多?！保ㄓ袟l件的學(xué)校，教師可播放澳大利亞野兔成災(zāi)的錄像片或蝗災(zāi)的錄像片，沒有錄像資料的可以給學(xué)生讀有關(guān)的剪報內(nèi)容。）
提問：一只野兔是一個個體，澳大利亞的全部野兔屬于什么？（回答：是一個種群。）
講述：澳大利亞野兔成災(zāi)，實際上是種群的數(shù)量變化問題。澳大利亞野兔為什么成災(zāi)？成災(zāi)后人們該采取什么對策？這節(jié)課我們接著來研究種群數(shù)量的變化。請大家閱讀課本第94頁第四段，注意分析影響種群數(shù)量變化的因素。
閱讀：提問：種群數(shù)量是由什么決定的？（回答：種群的數(shù)量是由出生率和死亡率、遷入和遷出等決定的。）
提問：哪些因素影響種群數(shù)量的變化，怎樣影響？（回答：氣候、食物、被捕食、傳染病等因素可以影響種群數(shù)量的變化，它們通過對出生率和死亡率、遷入和遷出的影響來影響種群數(shù)量的變化。）
講述：凡是影響種群的出生率和死亡率、遷入和遷出的因素，都會引起種群的數(shù)量變化。這些因素有自然因素，也有人為因素?，F(xiàn)代社會中，對種群數(shù)量變化的影響越來越大的是人類活動。（投影片：影響種群數(shù)量變化的因素。）
講述：在這些因素的綜合影響下種群數(shù)量會發(fā)生各種變化，包括增長、波動、穩(wěn)定和下降等。下面我們主要研究種群的增長。（投影片：某海島上環(huán)頸雉種群的增長；我國人口數(shù)量變化曲線。）
提問：兩個種群的增長有什么共同特點？（回答：連續(xù)增長，曲線大致呈“J”型）
討論：出現(xiàn)“J”型增長曲線的條件。（注意與影響種群數(shù)量變化的四種因素對照）（結(jié)論：理想條件：食物或養(yǎng)料充足，空間條件充裕，氣候適宜，沒有敵害等。）
種群遷入一個新環(huán)境后，在一定時期內(nèi)種群的增長大致符合“J”型曲線。（投影片：大草履蟲種群的增長曲線；某島嶼綿羊種群的增長曲線。）
提問：兩個種群的增長有什么共同特點？（回答：增長到一定程度（K）后不再增長，曲線呈“S”型。）
講述：對，這就是“S”型增長。這種增長的特點是增長率逐漸下降。請分析為什么這兩個種群的數(shù)量不能無限增長？（回答：在有限的環(huán)境中，隨著種群密度的增大，種內(nèi)斗爭必將加劇，捕食者也會增加，種群的出生率就會降低，死亡率增高，增長率下降。）講述：“S”型曲線出現(xiàn)的條件是：空間有限，食物有限，有捕食者存在等非理想條件。
小結(jié)：種群數(shù)量的增長有兩種類型，在理想的環(huán)境條件下，種群數(shù)量連續(xù)增長，呈現(xiàn)“J”型曲線；在有限的環(huán)境條件下，種群數(shù)量的增長率逐漸下降，呈現(xiàn)“S”型曲線。（投影片：兩種增長類型比較）
討論：澳大利亞野兔為什么成災(zāi)？其他地區(qū)的野兔為什么不會成災(zāi)？（結(jié)論：因為氣候適宜，空間充裕，牧草繁盛，沒有敵害，所以澳大利亞野兔種群屬于“J”型曲線增長。其他地區(qū)的環(huán)境條件是有限的。）
討論：如何控制野兔種群的增長？（結(jié)論：引進(jìn)野兔的天敵。）
講述：對，我們不能改變澳大利亞的氣候，也不可能縮小空間，更不能減少牧草，只能引入天敵。
讀剪報：“二十世紀(jì)五十年代，科學(xué)家采用載液瘤病毒殺死了百分之九十的野兔，澳大利亞人才算松了一口氣。”
分組討論：蝗蟲是對農(nóng)業(yè)危害極大的害蟲，大家討論一下蝗災(zāi)發(fā)生的主要原因。
結(jié)論：1．食物不是主要原因，因為蝗災(zāi)的發(fā)生與糧食增產(chǎn)并無直接聯(lián)系。2．空間條件也不是主要原因，因為蝗災(zāi)發(fā)生時空間并無變化。3．也不可能是沒有敵害，因為蝗災(zāi)發(fā)生，它的大敵應(yīng)該增多。4.主要原因是氣候條件。
讀剪報：《山西日報》消息：“由于去冬今春嚴(yán)重干旱，以蝗蟲為主的病蟲害在我省由南到北大面積發(fā)生?！?br> 講述：這則報道證明了我們的分析是正確的。下面我們再來分析討論一個實際問題。
討論：水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)戶在一個池搪中放養(yǎng)了鯉魚，每年捕撈多少才合適呢？（結(jié)論：合理的捕撈量與K值有關(guān)，一般為K/2，因為這樣，種群的增長量最大。）
小結(jié)：研究種群數(shù)量變化可為防治害蟲提供科學(xué)依據(jù)，還可幫助人們對野生生物資源合理利用和保護(hù)。
講述：通過以上學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)了解了種群的特征，種群的數(shù)量變化，知道種群是自然界中生物存在的群體單位。但是，在自然界中，一個種群是不可能單獨存在的，它必然與其他種群通過種間關(guān)系有著緊密聯(lián)系。
在一定自然區(qū)域內(nèi)，相互之間具有直接或間接關(guān)系的各種生物的總和，叫做生物群落，簡稱群落。（投影片：森林群落、湖泊群落垂直結(jié)構(gòu)。）大家觀察這兩種生物群落，都是由多個種群組成的，各個種群之間具有直接或間接的關(guān)系。比如，它們分別占據(jù)一定的空間，形成一定的空間結(jié)構(gòu)。
觀察：森林群落、湖泊群落有無分層現(xiàn)象。（回答：有，動植物都分上、中，下三層。）
講述：生物群落在垂直方向上具有明顯的分層現(xiàn)象，這就是生物群落的垂直結(jié)構(gòu)。（投影片：森林群落的水平結(jié)構(gòu)。）
觀察：水平方向上種群的分布和密度有什么特點？（回答：不同地段分布著不同的種群，種群的密度也有個別。）
講述：在水平方向上的分區(qū)段現(xiàn)象，就是生物群落的水平結(jié)構(gòu)。
垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)是生物群落的空間結(jié)構(gòu)，生物群落還有演替等現(xiàn)象，同學(xué)們課后可自己閱讀有關(guān)資料。
總結(jié)：經(jīng)過兩個課時的學(xué)習(xí)，我們了解了種群和生物群落的一些知識：
在一定區(qū)域內(nèi)的生物，同種的個體形成種群，不同的種群形成生物群落。
種群具有種群密度、出生率和死亡率、年齡組成、性別比例等特征。環(huán)境中的各種生態(tài)因素都可能影響種群的數(shù)量變化，在理想條件下，種群的增長呈現(xiàn)“J”曲線，在有限的環(huán)境條牛下，種群的增長呈現(xiàn)“S”型曲線。了解種群的數(shù)量變化規(guī)律對人們的生產(chǎn)生活實踐有著重要意義。
生物群落在空間上有垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。
思考題：1．讀剪報：“可是，好景不長。到了二十世紀(jì)五十年代，人們發(fā)現(xiàn)野兔又多了起來。原來，新一代的野兔己對粘液瘤病毒產(chǎn)生了免疫力?！闭埻瑢W(xué)們根據(jù)所學(xué)知識幫助澳大利亞人解決這個問題。（參考答案：用新種病毒來解決。）2．草原的牧民承包了一片草場，要想取得好的經(jīng)濟效益，必須確定合理的載畜量。為什么？
（參考答案：草場的環(huán)境條件是有限的，如草的產(chǎn)量等，牲畜過多，食物不足，畜產(chǎn)品的產(chǎn)量不高，而且過度放牧容易造成草場的毀壞；牲畜過少，不能充分利用資源，造成浪費，同樣經(jīng)濟效益不高。）
第八章生物與環(huán)境第三節(jié)生物與環(huán)境的相互關(guān)系一、生態(tài)系統(tǒng)的類型
教學(xué)目的1．理解生態(tài)系統(tǒng)的概念。2．了解生態(tài)系統(tǒng)的類型。教學(xué)重點：生態(tài)系統(tǒng)的概念。
教學(xué)難點：1．生態(tài)系統(tǒng)的概念。2．運用直觀教學(xué)手段，使學(xué)生了解不同類型的生態(tài)系統(tǒng)的特點。
教具準(zhǔn)備：多媒體課件（或錄像、掛圖）。教學(xué)方法：講授、啟發(fā)式教學(xué)與自學(xué)相結(jié)合。課時安排：一課時。
講述：（創(chuàng)設(shè)情境，復(fù)習(xí)并引入新課）同學(xué)們，如果我們以一口池塘為研究對象。（課件：池塘生態(tài)系統(tǒng)）那么，通常情況下，池塘中會有些什么生物呢？（答：魚、蝦、浮游藻類、小甲殼動物等。）
問：池塘中所有的魚是一個種群嗎？為什么？（答：不是。因為魚有許多種。）
問：池塘中魚、蝦、浮游植物等所有生物組成什么？（答：生物群落。）
問：池塘中除生物群落還有什么呢？（答：有水、溶解在水中的物質(zhì)、照射到池塘的陽光等無機環(huán)境。）
講述：生物群落和無機環(huán)境存在什么關(guān)系呢？下面我們來看兩個事例。（多媒體課件、錄像或講解）
事例1：1998年，我國長江流域發(fā)生特大洪澇災(zāi)害。大災(zāi)過后，我國政府痛下決心，宣布在長江中上游地區(qū)實施天然林保護(hù)工程。
問：保護(hù)植被和防治洪澇災(zāi)害有什么關(guān)系呢？（植被大量破壞，引起水土嚴(yán)重流失，氣候變化異常，旱澇災(zāi)害頻繁發(fā)生。）
事例2：南極科考中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，南極的企鵝體內(nèi)竟然有殺蟲劑DDT。這一地區(qū)從來沒有施灑過農(nóng)藥，那么，DDT是哪來的呢？（答：農(nóng)田中大量使用DDT，隨雨水沖刷進(jìn)入水體后，導(dǎo)致水生生物中毒，遠(yuǎn)在南極的企鵝也難幸免。）
可見，生物群落和無機環(huán)境之間相互作用、相互影響、密不可分，它們之間形成一個有機統(tǒng)一的整體。我們把生物群落和無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體，叫做生態(tài)系統(tǒng)。
講述：一口池塘就是一個生態(tài)系統(tǒng)。同理，一塊草地，一片森林，一塊農(nóng)田，都可以各自成為一個生態(tài)系統(tǒng)，它們的共同特征是：在一定的空間和時間范圍內(nèi)，在各種生物之間以及生物群落和無機環(huán)境之間，通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)而相互作用形成一個統(tǒng)一整體。而生態(tài)系統(tǒng)的時空范圍有大有小，小到一口池塘，大到地球上全部生物及無機環(huán)境，即生物圈。生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)。
討論：1．森林和河流的無機環(huán)境有什么不同？（主要區(qū)別在于森林是陸地?zé)o機環(huán)境組合，而河流為淡水水域無機環(huán)境組合。）
2．森林和河流中的生物群落分布有什么不同？（主要區(qū)別是森林喬木和樹棲動物為主，而河流以水生動植物為主。）
講述：可見，由于無機環(huán)境組合的不同，導(dǎo)致生物群落的分布不同，森林和河流生態(tài)系統(tǒng)類型顯著不同。在生物圈這個最大的生態(tài)系統(tǒng)中，存在著許多的不同的生態(tài)系統(tǒng)類型。
講述：地球上的生態(tài)系統(tǒng)可以分為陸地生態(tài)系統(tǒng)和水域生態(tài)系統(tǒng)，陸地生態(tài)系統(tǒng)中，根據(jù)各生態(tài)系統(tǒng)的植被分布情況，可分為森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)等。水域生態(tài)系統(tǒng)中，又可分為海洋生態(tài)系統(tǒng)、淡水生態(tài)系統(tǒng)等類型。
下面以森林生態(tài)系統(tǒng)為例分析其主要特點：（也可選學(xué)生比較熟悉的生態(tài)系統(tǒng)為例）（課件，錄像或講授）
問：森林生態(tài)系統(tǒng)分布在什么地區(qū)？（答：濕潤和較濕潤地區(qū)。）
問：主要的動植物有哪些？（答：植物以喬木為主，動物以營樹棲和攀援生活的種類特別多，如犀鳥、松鼠、眼鏡猴等。）
講述：對，森林生態(tài)系統(tǒng)的主要特點是：動、植物種類繁多，群落的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而種群的密度和群落結(jié)構(gòu)能夠長期處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。那么，森林有什么作用呢？（師生共同得出森林的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益。）
接下來請同學(xué)們結(jié)合課件（或錄像）介紹，閱讀課本內(nèi)容中的草原生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)和淡水生態(tài)系統(tǒng)。（閱讀后）指導(dǎo)學(xué)生歸納：
名稱分布區(qū)域主要特點主要生物生態(tài)效益
森林生態(tài)系統(tǒng)濕潤或較
濕潤地區(qū)動植物種類繁多，群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，長期較穩(wěn)定植物：喬木為主；動物：營樹棲和攀援生活類多(1)是人類的資源寶庫(2)維持生物圈的穩(wěn)定(3)改善生態(tài)環(huán)境
草原生態(tài)系統(tǒng)干旱地區(qū)動植物種類少，群落結(jié)構(gòu)簡單，不穩(wěn)定易變化植物：草本為主，少量灌木叢
動物：營穴居生活類多(1)提供大量肉、奶和毛皮
(2)調(diào)節(jié)氣候，防風(fēng)固沙
海洋生態(tài)系統(tǒng)動植物多，集中在水深200米以內(nèi)，生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定植物：浮游植物為主；動物：主要是浮游動物，魚、蝦等(1)調(diào)節(jié)氣候方面起著重要作用
(2)蘊藏豐富的資源
濕地生態(tài)系統(tǒng)沼澤、沿海灘涂、河流、湖泊等動植物資源豐富，濕地類型多，與氣候關(guān)系密切植物：蘆葦?shù)?br> 動物：水禽、魚類等(1)生活和工農(nóng)業(yè)的用水來源(2)能補充地下水(3)有豐富的生物資源(4)控制洪水、調(diào)節(jié)氣候等
農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)人的作用非常明顯，動植物種類少，群落結(jié)構(gòu)單一人工種植的各種農(nóng)作物在一定程度上受人工控制的生態(tài)系統(tǒng)，為人類生活提供物質(zhì)資源。
城市生態(tài)系統(tǒng)(1)是城市居民與周圍生物和非生物環(huán)境相互作用的生態(tài)系統(tǒng)，也是人類改造自然環(huán)境的基礎(chǔ)上建立起來的特殊人工生態(tài)系統(tǒng)(2)人類活動對它的發(fā)展起支配作用。對其他生態(tài)系統(tǒng)具有高度的依賴性和干擾性(3)改善和保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境是人類在城市建設(shè)和發(fā)展過程中應(yīng)高度重視的課題
海洋生態(tài)系統(tǒng)和淡水生態(tài)系統(tǒng)，可讓學(xué)生就劃分依據(jù)（鹽度），主要影響因素（陽光、溫度、鹽度），主要動，植物等方面描述歸納。教師要強調(diào)海洋生態(tài)系統(tǒng)是一個巨大的生態(tài)系統(tǒng)，占地球表面積的71％。海洋中蘊藏著豐富的資源，將成為未來人類開發(fā)的主要對象。同時要強調(diào)指出水域生態(tài)系統(tǒng)的生物群落在空間結(jié)構(gòu)上的分層現(xiàn)象。
小結(jié)：在各種類型的生態(tài)系統(tǒng)中，生活著各種類型的生物群落。在不同的生態(tài)系統(tǒng)中，生物種類和群落的結(jié)構(gòu)都有差。但是，各種類型的生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上都是一個統(tǒng)一整體。生物類型雖然具有分布上的區(qū)域性，但又具有一定的遷移性，無機環(huán)境雖然具有氣象、地貌上的差異性，但也具有天氣、水域的連續(xù)性，所以地球上的全部生物及無機環(huán)境的總和構(gòu)成地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈。生物圈、生物圈與人的關(guān)系請同學(xué)課外閱讀“生物圈漫談”。
第八章生物與環(huán)境第三節(jié)生物與環(huán)境的相互關(guān)系二、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
教學(xué)目的1．掌握生態(tài)系統(tǒng)的成分。2．掌握食物鏈和食物網(wǎng)。教學(xué)重點1．生態(tài)系統(tǒng)的成分。2．食物鏈和食物網(wǎng)。
教學(xué)難點1．生產(chǎn)者、消費者和分解者之間的關(guān)系。2．初級消費者和次級消費者的概念。3．第一營養(yǎng)級、第二營養(yǎng)級等概念。
教具準(zhǔn)備：投影片、電腦軟件。教學(xué)方法：探討發(fā)現(xiàn)法。講述法。課時安排：一課時。
引言：上節(jié)課同學(xué)們學(xué)習(xí)了《生態(tài)系統(tǒng)的概念和類型》的夸關(guān)知識，那么這些類型的生態(tài)系統(tǒng)其組成如何？其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)怎樣呢？我們還是帶著這些問題共同去探討本課的內(nèi)容——《生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)》。
教師：（檢查上課時的作業(yè)：請每位同學(xué)回家后仔細(xì)觀察身邊的小“生態(tài)系統(tǒng)”有哪些生物？如“池塘生態(tài)系統(tǒng)”“稻田生態(tài)系統(tǒng)”“森林生態(tài)系統(tǒng)”“盤山自然保護(hù)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)”有哪些生物。）請同學(xué)回答。學(xué)生：（回答各生態(tài)系統(tǒng)的生物。）如：“稻田生態(tài)系統(tǒng)”學(xué)生回答是：有水稻、雜草、蝗蟲、鼠、蟋蟀、青蛙、野兔、蛇、麻雀等。（教師根據(jù)學(xué)生觀察到的各種生物種類，利用教學(xué)軟件，在大屏幕上一一展示出“稻田生態(tài)系統(tǒng)”“池塘生態(tài)系統(tǒng)”“森林生態(tài)系統(tǒng)”和“盤山自然保護(hù)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)”的畫面。）
教師：通過觀察，請你們比較各生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上有哪些相同點？學(xué)生：每個生態(tài)系統(tǒng)都有動物、植物。
教師：生態(tài)系統(tǒng)除生物之外還有其他成分嗎？學(xué)生：有。無機環(huán)境。如：陽光、溫度、水、巖石、土壤、空氣、氧氣、無機鹽等。
教師：對。這就是生態(tài)系統(tǒng)成分之一。即非生物的物質(zhì)和能量。學(xué)生：老師，非生物的物質(zhì)和能量是生物賴以生存的條件，這樣說可以嗎？
教師：可以，因為生物只有從無機環(huán)境中攝取非生物的物質(zhì)和能量，才能生存和發(fā)展。所以，你說的很正確。教師：同學(xué)們觀察到的生態(tài)系統(tǒng)中有很多綠色植物，如楊樹、柳樹、松樹、柏樹、鮮花、綠草、水稻、玉米、雜草等等。假如生態(tài)系統(tǒng)中沒有綠色植物，生態(tài)系統(tǒng)將如何呢？學(xué)生：各種生態(tài)系統(tǒng)不能維持。因為沒有綠色植物，無機環(huán)境中的太陽能就不能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。沒有綠色植物，生態(tài)系統(tǒng)自身不能制造有機物，各種動物無法生存。所以，沒有綠色植物生態(tài)系統(tǒng)無法維持?？梢?，綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分。
教師：你們回答的非常正確，正是綠色植物制造的有機物，才為動物的生存提供了物質(zhì)和能量，才為生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定奠定了基礎(chǔ)，所以把綠色植物稱為生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者。教師：生產(chǎn)者的同化作用屬于何種代謝類型？學(xué)生：自養(yǎng)型。
教師：自養(yǎng)型生物除綠色植物外，還有其他生物嗎？學(xué)生：有。如鐵細(xì)菌、硝化細(xì)菌等化能合成作用的生物。
教師：生產(chǎn)者在生態(tài)系統(tǒng)中占主導(dǎo)地位。做為生態(tài)環(huán)境的享有者——人類應(yīng)如何保護(hù)生產(chǎn)者，發(fā)展生產(chǎn)者，使生產(chǎn)者更好地為人類服務(wù)呢？（學(xué)生討論）學(xué)生：保護(hù)花草樹木，植樹造林，種花種草，發(fā)展生產(chǎn)者。
教師引言：《市場營銷學(xué)》有關(guān)買賣雙方稱謂中，稱買方為消費者，這是因為所購商品不是自己制造的而歸自己利用。生態(tài)系統(tǒng)中的各種動物也不能制造有機物，它必須直接或間接地以綠色植物制造的有機物為食，利用現(xiàn)成的有機物，所以，我們也稱這些動物為消費者。
教師：依據(jù)消費者直接或間接利用綠色植物制造的有機物的次序，將其分為：（1）直接以綠色植物為食的動物叫初級消費者。如：蝗蟲等。（2）以植食性動物為食的肉食性動物稱為次級消費者。如：蛙、食蟲鳥等。（3）以次級消費者為食的肉食性動物稱為三級消費者。如：蛇、鷹等。
教師：消費者的同化作用屬于何種代謝類型？學(xué)生：異養(yǎng)型。
教師：請同學(xué)們想想，稻田中的敗葉、各種動物糞便和尸體，為何能逐漸分解成無機物，歸還到無機環(huán)境中去呢？學(xué)生：有細(xì)菌和真菌。
教師：對。我們把這些細(xì)菌和真菌稱為分解者。學(xué)生：老師，沒有分解者，行嗎？
教師：（利用軟件，展示沒有分解者的生態(tài)系統(tǒng)中動物遺體，植物殘枝敗葉等堆積如山，生態(tài)系統(tǒng)面臨崩潰的畫面。）
教師：從畫面中已經(jīng)得到答案，不行！由此可見，分解者在生態(tài)系統(tǒng)中占有重要地位。
教師小結(jié)：總之，一個生態(tài)系統(tǒng)要穩(wěn)定平衡的發(fā)展，生產(chǎn)者、消費者、分解者必須是緊密聯(lián)系，缺一不可的。
教師：請同學(xué)們想一想，在“稻田生態(tài)系統(tǒng)”中各種生物之間是什么關(guān)系？如：水稻與蝗蟲之間，蝗蟲與青蛙之間，青蛙和蛇之間是什么關(guān)系？學(xué)生：吃與被吃的關(guān)系。
教師：對。我們把在生態(tài)系統(tǒng)中，各種生物之間由于食物關(guān)系而形成的聯(lián)系，叫做食物鏈。請寫出稻田中的食物鏈。
教師：根據(jù)食物鏈中生物獲取營養(yǎng)的次序把生物分為第一營養(yǎng)級，第二營養(yǎng)級等。請同學(xué)們對“水稻—蝗蟲—青蛙—蛇”“水稻—蝗蟲—蛇”兩條食物鏈劃分營養(yǎng)級。學(xué)生：水稻為第一營養(yǎng)級；蝗蟲為第二營養(yǎng)級；青蛙為第三營養(yǎng)級；蛇為第三或第四營養(yǎng)級。
教師強調(diào)：（1）生產(chǎn)者永遠(yuǎn)是第一營養(yǎng)級。（2）對某一動物而言，其營養(yǎng)級是不固定的。如：蛇。
教師：請同學(xué)們看溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)投影片，數(shù)一數(shù)有幾條食物鏈？對某一生物而言，可以以多種生物為食，也可以被多種生物所食嗎？請仔細(xì)觀察。學(xué)生：共9條。可以。
教師：在一個生態(tài)系統(tǒng)中，許多條食物鏈彼此相互交錯連結(jié)成的復(fù)雜的營養(yǎng)關(guān)系，叫食物網(wǎng)。
教師：食物網(wǎng)上某一生物的增加或減少，對整個生態(tài)系統(tǒng)有何影響？學(xué)生：某一生物的增減都會影響整個生態(tài)系統(tǒng)的種群變化。所以我們要珍愛每種生物，特別是瀕臨滅絕的生物種群，確保生態(tài)系統(tǒng)平衡健康發(fā)展。
教師：回答很好，正是因為食物鏈和食物網(wǎng)的存在，才構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，保證了能量的流動和物質(zhì)循環(huán)沿著這種渠道去進(jìn)行。
小結(jié)：這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了生態(tài)系統(tǒng)的成分。即：非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者、分解者，以及營養(yǎng)結(jié)構(gòu)包括食物鏈和食物網(wǎng)等知識。希望同學(xué)要認(rèn)真理解各種成分之間的關(guān)系，在日常生活中要主動參與，力求保持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性，使生態(tài)系統(tǒng)健康。平衡地發(fā)展。
第八章生物與環(huán)境第三節(jié)生物與環(huán)境的相互關(guān)系三、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
教學(xué)目的1.掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。2.了解研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。
教學(xué)重點：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。教學(xué)難點：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點及其形成原因。
教學(xué)方法：引導(dǎo)探索、談話、討論相結(jié)合。課時安排：一課時。
復(fù)習(xí)：生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么？（回答：是食物鏈和食物網(wǎng)。）
復(fù)習(xí)：如果我們寫一個一般的食物鏈，就是：生產(chǎn)者→初級消費者→次級消費者，這么寫的意思是什么？學(xué)生：是后一營養(yǎng)級以前一營養(yǎng)級為食的現(xiàn)象，后一營養(yǎng)級從前一營養(yǎng)級獲得了物質(zhì)和能量，物質(zhì)和能量就從前一營養(yǎng)級流動到后一營養(yǎng)級。我們現(xiàn)在就學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動的。
提問：那么，能量是怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的？能量流動的渠道是什么？能量流動的過程是怎樣的？請同學(xué)們閱讀教材“能量流動的過程”一段，并思考這些問題。（在同學(xué)們閱讀后，分別請幾位同學(xué)總結(jié)這幾個問題。）
講述：生態(tài)系統(tǒng)流動的能量來自太陽能，即生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭是太陽。但并不是所有的太陽能都參與生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動，必須是輸入到生態(tài)系統(tǒng)的第一營養(yǎng)級的能量才能開始在生態(tài)系統(tǒng)中流動。怎樣輸入？依賴于生產(chǎn)者的光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。生產(chǎn)者固定的太陽能總量就是流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。它沿著食物鏈流動。
提問：輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動的？或者說，生產(chǎn)者固定的太陽能流向什么方向？講述：生產(chǎn)者固定的太陽能有三個去處：一部分被自身的生命活動消耗了，即被細(xì)胞呼吸分解了；儲存在體內(nèi)的能量一部分被初級消費者攝食同化流入下一營養(yǎng)級，沒被初級消費者利用的枯枝落葉和初級消費者攝食未消化而排出的糞便中的這一部分被分解者釋放出來。簡單他說，生產(chǎn)者固定的太陽能的三個去處是：呼吸消耗，下一營養(yǎng)級同化，分解者分解。對于初級消費者所同化的能量，也是這三個去處。并且可以認(rèn)為，一個營養(yǎng)級所同化的能量＝呼吸散失的能量十分解者釋放的能量十被下一營養(yǎng)級同化的能量。但對于最高營養(yǎng)級的情況有所不同。
提問：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動有什么特點？形成這些特點的原因是什么？相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是多少？教材107頁也有兩個問題，請同學(xué)們帶著這些問題閱讀教材“能量流動的特點”一段，閱讀完后，可以討論一下這些問題。（待同學(xué)們閱讀完后）現(xiàn)在請一位同學(xué)概括一下能量流動的特點。是單向流動和逐級遞減。為什么是這樣呢？請繼續(xù)回答。講述：對于單向流動來講，是說能量只能從前一營養(yǎng)級流向后一營養(yǎng)級，而不能反向流動，可以理解為肉食動物以植食動物為食，植食動物不能以肉食動物為食。植物與植食動物的關(guān)系也是如此。對于逐級遞減來講，也是教材的第二個問題，一個營養(yǎng)級同化的能量，不能百分之百流向下一營養(yǎng)級，除了自身呼吸消耗外，還有一部分未被下一營養(yǎng)級利用。這就決定了能量越流越少。
在賽達(dá)伯格湖，第二營養(yǎng)級只獲得第一營養(yǎng)級同化能量的13．5％，第三營養(yǎng)級只獲得第二營養(yǎng)級同化能量的20％，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率只有10％～20％，那么，其余
80％～90％的能量哪里去了？請一位同學(xué)回答這個問題。
講述：對，被呼吸消耗，被分解者釋放，還有一大部分未被利用。未被利用的，可以理解為后一營養(yǎng)級不能利用的（如荒地中的草根）和后一營養(yǎng)級能利用而未利用的（如羊不可能將草地的草吃凈。這些未利用的能量除少量被分解者分解釋放外，它們或者進(jìn)入別的生態(tài)系統(tǒng)，如被河水沖向海洋，或者沉積在湖底成為有機質(zhì)沉積物，或者仍然是前一營養(yǎng)級的生存?zhèn)€體，保持了前一營養(yǎng)級的生產(chǎn)能力。
提問：在賽達(dá)伯格湖一個營養(yǎng)級所同化的能量，是怎樣分配的？
是未利用的呼吸的下一營養(yǎng)級同化的分解者釋放的。提問：能量金字塔是什么含義？如以生物個體數(shù)量表示有無例外？（請一位同學(xué)回答）講述：研究能量流動的意義在于使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠帧１热绮菰鯓臃拍廉a(chǎn)畜量高而草原又不退化？農(nóng)作物怎樣才能給人類提供更多的產(chǎn)品？教材中提到的辦法就是一個好辦法。假如給你一個池塘，你該怎樣經(jīng)營，才能最大獲益？請大家討論。（討論后請幾個同學(xué)闡述他們的結(jié)論）
現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)一種叫做“生態(tài)農(nóng)業(yè)”的農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式。這種經(jīng)營模式可以最小投入，得到最大收益。比如桑基漁塘就是一例。（在此稍作解釋）
總結(jié)：通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，我們知道生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲取能量。能量是一切生命的動力，是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。能量流動維持各個營養(yǎng)級的生命和繁殖后代，使得一個生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展。
第八章生物與環(huán)境第三節(jié)生物與環(huán)境的相互關(guān)系四、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)
教學(xué)目的1.掌握生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的概念。2.掌握碳循環(huán)的過程。3.掌握能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。4.培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。
教學(xué)重點：碳循環(huán)的過程。教學(xué)難點：能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。
教學(xué)用具：制作下列投影片：①光合作用過程示意圖；②細(xì)胞呼吸過程示意圖；③碳循環(huán)示意圖；④能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系示意圖。教學(xué)方法：教師講述、談話與學(xué)生討論相結(jié)合。課時安排：一課時。
[復(fù)習(xí)提問]1.生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭是什么？2.輸入這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么？3.能量流動的主渠道是什么？4.簡述能量流動的特點。
［引言］生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭是太陽能，而生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)卻是由地球提供的。地球為什么能為生物源源不斷地提供各種物質(zhì)呢？比如，生物在不停的呼吸過程中，每天都要消耗大量的氧，為什么我們并未感到大氣中的氧不斷減少呢？原來，在生物群落與無機環(huán)境之間，物質(zhì)是不斷地循環(huán)的。
授新課l提問：什么是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)？（回答概念）
提問：概念中的物質(zhì)是指什么？（回答：是組成生物體的基本化學(xué)元素。教師補充說明，不是指由這些元素組成的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等生物體內(nèi)所特有的物質(zhì)。）提問：概念中所說的循環(huán)是什么？（回答：是物質(zhì)往返運動。）
提問：概念中所說的生態(tài)系統(tǒng)指的是什么？（回答：地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈。）
教師小結(jié)：生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的基本元素在生物群落與無機環(huán)境之間的往返運動，其中伴隨著復(fù)雜的物質(zhì)變化和能量變化，不是物質(zhì)的單純移動，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)離不開能量的驅(qū)動。
學(xué)生討論：光合作用、細(xì)胞呼吸及分解作用等有關(guān)知識。出示光合作用過程示意圖投影片
提問：根據(jù)圖回答，光合作用過程中碳的傳遞過程。出示細(xì)胞呼吸過程示意圖投影片
提問：根據(jù)圖回答，細(xì)胞呼吸過程中碳的傳遞過程。提問：微生物的分解作用是指什么？
提問：碳在無機環(huán)境中的存在形式怎樣？提問：碳在生物群落的存在形式怎樣？（回答：有機物。）
提問：碳在無機環(huán)境與生物群落之間以什么形式循環(huán)？（回答：CO２）
提問：碳在生物群落內(nèi)部以什么形式循環(huán)？（回答：有機物。）提問：能量流動的特點？（回答：單向，不循環(huán)，逐級遞減。）
講述：能量在流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)級的時候，由于各營養(yǎng)級的生物自身細(xì)胞呼吸消耗了一部分能量，并且各營養(yǎng)級的生物總有一部分未被一下個營養(yǎng)級生物利用，因而能量流動是：單向的，不循環(huán)的，逐級遞減的。
提問：物質(zhì)循環(huán)的特點？（回答：在無機環(huán)境和生物群落之間反復(fù)循環(huán)。）講述：正因為物質(zhì)可以重復(fù)利用，所以物質(zhì)是永恒的（物質(zhì)不滅定律）。
問：濫伐森林對碳循環(huán)有何影響？（碳循環(huán)過程受阻，大氣中碳的含量就會明顯增多。）
問：化石燃料的燃燒對碳循環(huán)又有什么影響？（使大氣中CO２的含量增高，進(jìn)而導(dǎo)致氣溫升高。）
提問：什么是溫室效應(yīng)？講述：大氣中CO２越多，對地球上逸散到外層空間的熱量的阻礙作用就越大，從而使地球溫度升高得越快，這種現(xiàn)象就叫溫室效應(yīng)。提問：溫室效應(yīng)對生物圈和人類社會有何影響？
根據(jù)能量流動和物質(zhì)循環(huán)關(guān)系示意圖的投影片總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。
第八章生物與環(huán)境第三節(jié)生物與環(huán)境的相互關(guān)系五、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
教學(xué)目的1．理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。2．理解抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的概念，二者的區(qū)別、聯(lián)系，具有抵抗力穩(wěn)定性的原因。3．理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的保護(hù)。
教學(xué)重點1．生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。2．抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。
教學(xué)難點1.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。2.抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的區(qū)別及相互聯(lián)系。
教學(xué)用具：實物投影儀、錄像機、簡單草原生態(tài)系統(tǒng)模擬模型、河流（水域）生態(tài)系統(tǒng)污染及治理的錄像。熱帶雨林、北極苔原等生態(tài)系統(tǒng)的照片或畫片。熱帶雨林、北極苔原生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡圖?！吧锶I”實驗資料　
教學(xué)方法：教師講述與學(xué)生討論分析結(jié)合。課時安排：一課時。
引言：前面我們學(xué)習(xí)了生態(tài)系統(tǒng)的類型、結(jié)構(gòu)和功能。既然人類弄清了各種生態(tài)系統(tǒng)的成分，結(jié)構(gòu)，也知道了它們?nèi)绾瓮ㄟ^能量流動和物質(zhì)循環(huán)建立起有機的聯(lián)系，形成一個統(tǒng)一的整體。那么，人類能否在生物圈之外建造一個適于人類長期生活的生態(tài)系統(tǒng)呢？美國的科學(xué)家們做了這樣的實驗。
教師分發(fā)“生物圈II號”實驗資料（教師應(yīng)對教材有關(guān)的內(nèi)容加以補充，如：建造的時間、占地面積、空間大小、投入研究的資金、實驗的時間和方法、出現(xiàn)的問題、實驗結(jié)果及其分析），指導(dǎo)學(xué)生閱讀，安排學(xué)生順序思考。討論下列問題：
問題一，科學(xué)家們?yōu)槭裁匆ㄔ臁吧锶I號”并進(jìn)行實驗?zāi)?？（回答：深入研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，并試驗人類離開地球能否生存。）問題二，在“生物圈II號”中模擬生物圈建立了哪些生態(tài)系統(tǒng)？里面有哪些成分？（回答：有微型的森林、沙漠、農(nóng)田、海洋、溪流；里面有土壤、水源、空氣、太陽光，多種多樣的動植物和微生物等成分。非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者和分解者應(yīng)有盡有。）問題三，八位科學(xué)家原打算在“生物圈II號”中自給自足生活兩年，為什么中途撤出了？這個實驗過程中出現(xiàn)了什么問題？（回答：1．由于土壤中的碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，部分二氧化碳又與建“生物圈II號”的混凝土中的鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，導(dǎo)致氧氣含量由21％下降到14％，二氧化碳含量猛增。2．昆蟲中除了白蟻、蟑螂和蟈蟈外基本死亡，食物鏈等營養(yǎng)結(jié)構(gòu)聯(lián)系中斷。3．靠花粉傳播繁殖的植物都滅絕了，糧食嚴(yán)重減產(chǎn)?！﹩栴}四，生物圈1號出現(xiàn)這些問題了嗎？“生物圈II號”實驗失敗說明了什么問題？（回答：生物圈1號沒有出現(xiàn)這樣的問題，整個生物圈保持相對穩(wěn)定。該實驗的失敗表明，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，人類還無法建造一個脫離地球自然環(huán)境而又能讓人類休養(yǎng)生息的生態(tài)系統(tǒng)。）
教師講述：原因是這樣的，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能難以像真正的生物圈那樣，長期保持相對穩(wěn)定，具備生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
出示簡單草原生態(tài)系統(tǒng)模型（草→羊→狼）提問：當(dāng)該草原遷入一群羊后，將發(fā)生什么樣的變化？
讓學(xué)生利用模型演示（回答：羊群遷入后，一方面吃草增多，草在短期內(nèi)數(shù)量減少，造成羊群食物相對短缺；另一方面狼的食物充足，在一定時間內(nèi)繁殖增多，兩方面的結(jié)果使羊的數(shù)量又減少。隨著羊的數(shù)量減少，狼食物短缺，種內(nèi)斗爭加劇，數(shù)量也減少，而草的數(shù)量由于羊的減少而逐漸增多，最后三者的數(shù)量保持在一定范圍內(nèi)。）
講述：由于生態(tài)系統(tǒng)中生物的遷入，遷出及其它變化使生態(tài)系統(tǒng)總是在發(fā)展變化的，當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段時，它的結(jié)構(gòu)和功能能夠保持相對穩(wěn)定，我們就把：生態(tài)系統(tǒng)具有保持和恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，稱為生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
提問：你們都到哪旅游過？（回答：北京香山、頤和園、龍慶峽……薊縣盤山。）
提問：在薊縣有一片原始森林，那里樹木郁郁蔥蔥，百鳥爭鳴，風(fēng)景秀麗迷人，名字也好聽，叫“八仙桌子”，（學(xué)生笑，略停頓）你們?nèi)ミ^嗎？（回答：沒有。）
講述：我去“八仙桌子”做過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)那里害蟲種類非常多，它們以林木為食，但是在那里從未出現(xiàn)害蟲的大發(fā)生，也從未造成大的傷害。
　提問：這又是什么原因呢？（回答：害蟲數(shù)量增加時，食蟲鳥類由于食物豐富，數(shù)量也會增多，這樣害蟲種群就會受到抑制。）
講述：答得非常好，正是由于生態(tài)系統(tǒng)調(diào)整本身各成分的數(shù)量，抵抗了外界的干擾。在生物學(xué)上就把生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力，稱之為抵抗力穩(wěn)定性。
提問：你們還能舉出一些能證明生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗力穩(wěn)定性的實例嗎？（回答：“氣候干旱時，森林中的動植物種類和數(shù)量一般不會有大的變化?！?br> “池塘生態(tài)系統(tǒng)受到輕度污染（例洗衣服的泡沫）后，第二天消失了?！?br> 組織學(xué)生討論：（1）抵抗力穩(wěn)定性的本質(zhì)（核心）是什么？“抵抗干擾、保持原狀”；（2）判斷同學(xué)們所舉的例子是不是屬于抵抗力穩(wěn)定性。
利用學(xué)生所舉的抵抗力穩(wěn)定性實例提問：這些生態(tài)系統(tǒng)是怎樣保持這種穩(wěn)定性的？(回答：調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)和功能。)
提問：是誰去調(diào)整的？（回答：生態(tài)系統(tǒng)自身。）
講述：生態(tài)系統(tǒng)之所以具有抵抗力穩(wěn)定性，就是因為生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有一定的自動調(diào)節(jié)能力。
展示北極苔原生態(tài)系統(tǒng)圖片及食物網(wǎng)簡圖。
提問：該生態(tài)系統(tǒng)生物種類多嗎？（回答：略。）（以下同）提問：該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)如何？提問：假如地衣大面積死亡，將產(chǎn)生什么結(jié)果？提問：該生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力如何？
講述：生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自動調(diào)節(jié)能力越小，抵抗力穩(wěn)定性越低。
展示熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)圖片及食物網(wǎng)簡圖，按相同步驟由學(xué)生總結(jié)出：生態(tài)系統(tǒng)中各個營養(yǎng)級的生物種類越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自動調(diào)節(jié)能力越大，抵抗力穩(wěn)定性就越高。播放淮河流域（或大湖）污染及治理的錄像。
提問：這些水域在環(huán)境污染下，還能保持穩(wěn)定性嗎？說明了什么問題？（回答：不能，一個生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力是有一定限度的，如果外界因素的干擾超過了這個限度，生態(tài)系統(tǒng)的相對定狀態(tài)就會遭到破壞。）
提問：停止排污后，這些水域又出現(xiàn)什么變化，說明了什么？（回答：又恢復(fù)了原狀。外界因素的干擾消除后，生態(tài)系統(tǒng)具有重建穩(wěn)態(tài)的能力。）
講述：生態(tài)系統(tǒng)在遭到外界干擾因素的破壞以后恢復(fù)到原狀的能力，叫做恢復(fù)力穩(wěn)定性。
講述：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性等方面。
分組討論：討論題1，河流、草原、北極苔原。森林生態(tài)系統(tǒng)哪些具有抵抗力穩(wěn)定性？哪些具有恢復(fù)力穩(wěn)定性？
討論總結(jié)：抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)中同時存在的兩種穩(wěn)定能力。
討論題2，比較草原、北極苔原、森林生態(tài)系統(tǒng)，抵抗力穩(wěn)定性誰強誰弱？恢復(fù)力穩(wěn)定性誰高誰低？（學(xué)生討論回答：略）
接著提問：為什么抵抗力穩(wěn)定性強的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性低？（學(xué)生討論回答：略）
講述：抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性之間往往存在著相反的關(guān)系。
問題五，“生物圈II號”實驗給了我們什么啟示？（回答：人類既然離不開地球，就應(yīng)保護(hù)好地球，保護(hù)好人類賴以生態(tài)的自然環(huán)境。）
提問：我們應(yīng)該怎樣維持地球生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？（學(xué)生踴躍回答）
“不買使用氟利昂的冰箱”“多植樹、種草種花”“不使用一次性木筷和飯盒”“不亂砍濫伐森林”“控制污染物的排放”
講述：同學(xué)們講得很好，我們要保護(hù)好地球——人類唯一的家園。
教師總結(jié)：1．生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能總是處于不斷變化的過程中，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定只是相對的穩(wěn)定。2．生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)所具有的一種能力。3．生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。4．生物圈是人類生存的唯一環(huán)境，而人類活動的干擾正在全球范圍內(nèi)使生態(tài)系統(tǒng)偏離穩(wěn)態(tài)，我們要保護(hù)并提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
第九章人與生物圈第一節(jié)生物圈的穩(wěn)態(tài)
教學(xué)目標(biāo)1.知識方面(1)生物圈的概念(理解)；(2)生物圈穩(wěn)態(tài)能夠自我維持的原因(理解)；(3)酸雨等全球性環(huán)境問題(理解)。
2．態(tài)度觀念方面（1）通過學(xué)習(xí)生物圈的概念，理解生物與無機環(huán)境的和諧統(tǒng)一，增強愛護(hù)環(huán)境的意識；（2）通過學(xué)習(xí)生物圈穩(wěn)態(tài)的自我維持，理解生物圈穩(wěn)態(tài)的原因，樹立人類社會的可持續(xù)性發(fā)展的觀點；（3）通過了解全球性環(huán)境問題，理解人類生存與環(huán)境的關(guān)系、人類發(fā)展與環(huán)境的關(guān)系，提高拯救、優(yōu)化環(huán)境的意識。
3．能力方面（1）處理信息的能力：通過回答閱讀提綱中問題的方式，引導(dǎo)學(xué)生閱讀材料，培養(yǎng)學(xué)生處理信息，歸納、總結(jié)知識的能力；（2）進(jìn)行思維能力的訓(xùn)練：在課堂上，給予學(xué)生充分的思考、討論的機會，在培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力的同時，進(jìn)行思維訓(xùn)練，培養(yǎng)思維能力。
重點、難點1．重點：（1）生物圈的概念是本節(jié)的教學(xué)重點。因為“生物圈”是生物與無機環(huán)境相互作用、協(xié)同發(fā)展的統(tǒng)一整體，理解生物圈的概念，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)生物圈的穩(wěn)態(tài)、生物圈穩(wěn)態(tài)的自我調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)。（2）酸雨等全球性環(huán)境問題也是本節(jié)的教學(xué)重點。本節(jié)以酸雨為例，真切地反映了生物與無機環(huán)境的關(guān)系，闡述了人類面臨的嚴(yán)峻的環(huán)境形勢，增強學(xué)生的使命感，強調(diào)了保護(hù)生物圈的重要性。
2．難點：生物圈穩(wěn)態(tài)的自我維持是本節(jié)教學(xué)的難點。因為在生物圈這一大范圍內(nèi)理解穩(wěn)態(tài)的維持，是比較抽象的，學(xué)生難以理解。但是可以通過理解其中某一生態(tài)系統(tǒng)或某一方面穩(wěn)態(tài)的維持來突破難點。
教學(xué)模式：“目標(biāo)——發(fā)展”模式流程：材料引入——掌握原理——了解現(xiàn)狀——鞏固提高
教學(xué)手段：錄像、板圖等。課時安排1課時。
設(shè)計思路：首先以“生物圈Ⅱ號”為背景材料，引出課題，使學(xué)生明確地球是人類目前惟一的家園，要保護(hù)地球。通過分析“生物圈Ⅱ號”失敗的原因討論生物圈穩(wěn)態(tài)的維持，使學(xué)生明確，人類在地球上生存、繁衍、發(fā)展的基礎(chǔ)是生物圈的穩(wěn)態(tài)。然后以錄像的形式使學(xué)生了解人類面臨的環(huán)境問題，萌生環(huán)境危機的緊迫感。最后，通過討論提出可行性建議，培養(yǎng)學(xué)生參與意識。
重點提示1．環(huán)境問題是每個公民都關(guān)心的問題，因為維持他們生存和發(fā)展的每一分子的物質(zhì)都離不開環(huán)境。所以教學(xué)過程中容易產(chǎn)生共鳴。因此教師應(yīng)很好地利用這一點，合理安排教學(xué)內(nèi)容，展開教學(xué)。2．環(huán)境問題是一個很大的問題，教學(xué)過程中要從具體的問題入手，深入討論，將問題談透，防止泛泛討論。
教學(xué)過程：一、材料引入
以《“生物圈Ⅱ號”的終結(jié)》為背景材料，引起學(xué)生對生物圈問題的思考，并作為本課的開場白。思考以下問題：1．“生物圈Ⅰ號”、“生物圈Ⅱ號”分別代表什么？2．進(jìn)行“生物圈Ⅱ號”實驗的意義是什么？3．設(shè)計“生物圈Ⅱ號”的原理是什么？4．“生物圈Ⅱ號”由哪些成分組成？5．什么原因?qū)е铝诉@場實驗的失??？6．實驗的失敗又說明了什么？
通過閱讀和思考，不僅使學(xué)生聯(lián)想到高二所學(xué)的有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)能量流動、生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等已有的知識結(jié)構(gòu)，而且促使學(xué)生從整個生物圈的高度重新審視生態(tài)系統(tǒng)的知識，將新問題與己有知識之間建立起有機聯(lián)系。
二、掌握原理
通過以上的學(xué)習(xí)、討論，使學(xué)生明確只有生物圈的穩(wěn)定，人類才能在地球上生存、發(fā)展，地球是我們的惟一家園。從而進(jìn)一步引起學(xué)生對本節(jié)知識學(xué)習(xí)的興趣，明確本節(jié)的學(xué)習(xí)目的。
1．生物圈的概念。這一部分內(nèi)容是本節(jié)的重點之一，主要通過閱讀、討論來解決，閱讀的目的在于了解，討論的目的在于在大腦思維活動的基礎(chǔ)上，通過語言表達(dá)將思維過程外顯，達(dá)到思維訓(xùn)練的目的。
閱讀提綱：（1）地球由哪些圈層組成？生物圈指的是其中的哪些圈層？（2）什么是生物圈？（3）生物圈是怎樣形成的？你能用簡單圖表的形式表示其形成過程嗎？
此部分中第3問是一個具有開放性、有一定難度的問題，它不僅要學(xué)生看懂教材，還要將知識內(nèi)容在理解的情況下，整合為一體，從而達(dá)到突出重點，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的目的。
2．生物圈穩(wěn)態(tài)的自我調(diào)節(jié)。此部分是本節(jié)的教學(xué)難點。為解決這一難點，首先，仍然從“生物圈Ⅱ號”所設(shè)計的問題出發(fā)，更進(jìn)一步討論是什么原因?qū)е铝恕吧锶Β蛱枴钡氖　?br> 思考：（1）“生物圈Ⅱ號”中能量是怎樣流動的？（2）“生物圈Ⅱ號”中物質(zhì)是怎樣循環(huán)的？（3）“生物圈Ⅱ號”失敗的原因？（4）生物圈自動調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是什么？為什么？
通過（1）～（3）小問，學(xué)生理解了能量的流動和物質(zhì)的循環(huán)在生物圈穩(wěn)態(tài)中的作用，更強調(diào)了生物圈的自我調(diào)節(jié)能力，使學(xué)生理解就目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的水平來看，地球是我們惟一的家園，通過對（4）小問的分析回答，使學(xué)生了解維持生物圈的穩(wěn)態(tài)，應(yīng)從愛惜生物圈的一草一木、一水一石做起，對我們的生存空間應(yīng)倍加愛惜。
三、了解現(xiàn)狀：現(xiàn)在我們的地球是怎樣的狀況？這是學(xué)生此時最想了解的問題。
（1）全球性環(huán)境問題是什么？可以通過提問的形式由學(xué)生歸納。（2）你想了解哪些內(nèi)容？
此時可以通過括放錄像《我們的地球》，使學(xué)生通過聲像真切地感受環(huán)境的危機，傾聽地球的吶喊。這套錄像中所涉及環(huán)境污染的內(nèi)容很多，教師可根據(jù)學(xué)生的需求重點選擇2～3個供學(xué)生課上觀看，其余留在機動課觀看。其中關(guān)于酸雨的一段應(yīng)在課上看，便于對教材內(nèi)容的理解和掌握。
（3）酸雨的形成及危害。
通過看錄像和閱讀教材，回答閱讀提綱，達(dá)到初步理解酸雨的成因、危害的目的。問題如下：①酸雨形成的主要原因是什么？②二氧化硫的來源是什么？③二氧化硫的去路是什么？④酸雨的危害是什么？⑤怎樣減輕和避免酸雨的危害？
四、鞏固提高：此部分內(nèi)容作為對本節(jié)知識的總結(jié)和提高，在理解和掌握了原理的基礎(chǔ)上，提出保護(hù)生物和可持續(xù)性發(fā)展的口號，將學(xué)生的思路從觀看錄像后悲傷的情境喚醒：地球的危機，實質(zhì)上就是人類的危機，經(jīng)濟的發(fā)展決不能以破壞環(huán)境為代價。
1．有人認(rèn)為經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護(hù)是一對矛盾，你對這種說法是怎樣認(rèn)識的？2．你如何認(rèn)識教材中提到的“原料——產(chǎn)品——原料——產(chǎn)品”這一生產(chǎn)模式，能舉例說明嗎？3．請同學(xué)們利用課余時間，了解一下天津市在環(huán)境保護(hù)方面采取了哪些措施，效果如何。
此部分通過對問題的思考，加深對生物圈穩(wěn)態(tài)知識的理解和掌握，同時能夠使學(xué)生聯(lián)系實際進(jìn)行學(xué)習(xí)。
實驗觀察二氧化硫?qū)χ参锏挠绊?br> 教學(xué)目標(biāo)1．利用不同濃度二氧化硫氣體對植物影響的對照實驗，理解大氣中二氧化硫?qū)χ参锏奈：?，進(jìn)而提高控制二氧化硫污染的環(huán)保意識。2．學(xué)會觀察二氧化硫?qū)χ参镉绊懙膶嶒灧椒ā?．在實驗觀察中培養(yǎng)耐心細(xì)致、實事求是的科學(xué)態(tài)度。
難點、重點分析
學(xué)生完成本實驗似無多大難度，但是要使實驗比較準(zhǔn)確，應(yīng)把實驗重點放在以下兩個方面：1．測試放入植物的幼苗后玻璃罩容積的方法。因為玻璃罩容積的測試方法，是本實驗必須學(xué)會的一種實驗方法。2．觀察并如實記錄實驗現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象記錄得是否及時，詳細(xì)程度，真實情況都將直接影響對實驗結(jié)果的分析。另外，這也是完成第三個教學(xué)目標(biāo)的基本條件。
課時安排：本實驗的課內(nèi)部分為1～2課時。課外準(zhǔn)備實驗材料——植物幼苗的培養(yǎng)時間，則視所采用的受試植物的種類及當(dāng)?shù)貧夂驐l件的不同而有所區(qū)別。
設(shè)計思路：本實驗由課外準(zhǔn)備與課內(nèi)實驗兩部分組成。
一、課外準(zhǔn)備
1．培養(yǎng)植物幼苗此項工作可由學(xué)生自己完成，這樣可以訓(xùn)練學(xué)生學(xué)習(xí)培養(yǎng)幼苗的方法以及供對照實驗用的實驗材料（幼苗）的選擇方法。2．課外預(yù)習(xí)通過教師的書面指導(dǎo)，學(xué)生完成預(yù)習(xí)內(nèi)容，達(dá)到了解實驗梗概、理解實驗原理、明白實驗方法步驟的目的，為課內(nèi)實驗奠定基礎(chǔ)。
二、課內(nèi)實驗
學(xué)生分組實驗之前，安排“教師檢查學(xué)生的準(zhǔn)備工作”這一環(huán)節(jié)，為分組實驗落實物質(zhì)準(zhǔn)備和必要的理論知識準(zhǔn)備。
第二個環(huán)節(jié)是“教師的講解”，體現(xiàn)教師對實驗指導(dǎo)的主導(dǎo)作用。講解的重點放在實驗設(shè)計的原則、步驟、要求以及注意事項上，內(nèi)容力求少而精。
第三個環(huán)節(jié)是“分組實驗”，這是本實驗的主體，時間上要給予充分保證，學(xué)生操作要求分工合作。
學(xué)生實驗結(jié)束之后，安排“總結(jié)”。總結(jié)包括匯報實驗結(jié)果，分析實驗結(jié)果，找出某些規(guī)律，解釋異?，F(xiàn)象，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新等內(nèi)容。這是學(xué)生實驗的延伸和深化，舍此不能稱為一個完整的實驗。安排此環(huán)節(jié)，還可培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和工作方法。
最后是“整理”，這對于學(xué)生科學(xué)習(xí)慣的養(yǎng)成是必不可少的一環(huán)。
教學(xué)過程一、課外準(zhǔn)備
1．實驗所需植物幼苗的準(zhǔn)備工作。城市中學(xué)和農(nóng)村中學(xué)的實驗材料準(zhǔn)備工作有所不同。
農(nóng)村中學(xué)的教師可根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件要求學(xué)生：（1）根據(jù)大田或園田所栽培的植物，自選實驗材料，或根據(jù)自家條件，自己培養(yǎng)植物幼苗。（2）于實驗前自己移栽幼苗。城市中學(xué)的教師應(yīng)要求學(xué)生自己培養(yǎng)幼菌：（1）自選植物種子，進(jìn)行播種培養(yǎng)幼苗。（2）全班集體培養(yǎng)植物幼苗或按組分別培養(yǎng)自己所用的植物幼苗。
2．預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)。布置預(yù)習(xí)作業(yè)時，教師應(yīng)提出預(yù)習(xí)要求：（1）實驗中需要哪幾種藥品，它們各自的用途是什么？（2）明白放入植物幼苗后玻璃罩容積的測量方法。（3）了解對照實驗的設(shè)計方法。（4）對實驗結(jié)果做出預(yù)期。
二、課內(nèi)實驗
1．教師檢查學(xué)生的準(zhǔn)備工作。（1）檢查學(xué)生準(zhǔn)備植物幼苗的種類及相關(guān)的材料用具。（2）請幾個學(xué)生分別回答有關(guān)問題：
①本實驗中對照實驗的設(shè)計方法。②二氧化硫制備方法：說出配制兩種不同濃度的二氧化硫所需亞硫酸鈉的質(zhì)量的計算方法；制備二氧化硫的方法和原理。③實驗前為什么要給幼苗澆足水？④實驗前為什么要將幼苗在陽光下放置0.5h？實驗過程中為什么要將實驗裝置放在向陽處？
2．實驗前教師講解。（1）對照實驗的設(shè)計原則。（2）簡述實驗步驟。測量玻璃罩容積→計算并稱取所需要亞硫酸鈉的質(zhì)量→完成實驗裝置→觀察幼苗受害部位及受害程度。（3）實驗現(xiàn)象重點記錄內(nèi)容。葉片顏色的變化，傷斑的部位、形狀及顏色；同一片葉子的受害順序；不同葉齡的葉片受害的時間順序及受害程度；植株死亡時間。（4）實驗注意事項。①準(zhǔn)確計算并稱量配制兩種不同濃度二氧化硫所需的亞硫酸鈉的質(zhì)量。②亞硫酸鈉投入盛有稀硫酸的小燒杯中后，應(yīng)立即扣上玻璃罩。③玻璃罩與玻璃板之間必須用凡士林密封。
3．分組實驗。組內(nèi)同學(xué)分工合作，完成以下工作：（1）測試1、2、3號三個同樣大小的玻璃罩容積：用注水法和溢水法分別測出空罩及放入幼苗后的容積。（2）計算玻璃罩內(nèi)二氧化硫濃度分別為14mg／m3和28mg／m3所需亞硫酸鈉的質(zhì)量。（3）稱取兩份相應(yīng)質(zhì)量的亞硫酸鈉。（4）取1號與2號小燒杯，各倒入2ml稀硫酸。（5）在1、2、3號三塊玻璃板邊緣分別涂上凡士林，將三株幼苗分放在三塊玻璃板中央。1號、2號小燒杯分放在1號與2號幼苗旁。（6）將稱好的兩份亞硫酸鈉分別迅速投入1號和2號小燒杯中，立即扣上玻璃罩。3號燒杯和3號幼苗扣上3號罩。（7）觀察記錄：上述裝置放在向陽處，觀察三株幼苗變化。每5min觀察一次。教師為學(xué)生提供實驗現(xiàn)象記錄表，記錄表的格式如下。學(xué)生做記錄時，必須說明實驗用的植物名稱。
第九章人與生物圈第二節(jié)生物多樣性及其保護(hù)
教學(xué)目的1．了解生物多樣性的價值；2．了解我國生物多樣性的概況；3．了解如何保護(hù)生物多樣性。
教學(xué)重點1．生物多樣性的價值。2．生物多樣性的保護(hù)。
教學(xué)難點1．生物多樣性的間接使用價值。2．生物多樣性的概念及其三個層次的保護(hù)。
教學(xué)用具：當(dāng)?shù)厣锒鄻有允褂脙r值實例的圖片、資料；我國或當(dāng)?shù)靥赜小⒄湎　⒐爬仙飳嵗膱D片、資料；生物多樣性面臨威脅的圖例、錄像片或幻燈片；電教（含多媒體）設(shè)備；自制相關(guān)表格；角色標(biāo)牌。
教學(xué)方法：講述法、討論（含角色辯論）法。課時安排：二課時。
引言：（從上節(jié)課生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的保護(hù)引入第九章生態(tài)環(huán)境的保護(hù)）師：今天我們要學(xué)習(xí)第九章的第一節(jié)（板書）。
關(guān)于生物的多樣性，請同學(xué)們聯(lián)系前面幾章新學(xué)的知識，閱讀課本P116再進(jìn)行三個方面的歸納（板書：）。生：閱讀課文。
師：生物多樣性的三個層次，我們可以從第六章，第七章、第八章的相關(guān)內(nèi)容來討論（出示自制表格，或屏幕顯現(xiàn)：生物多樣性的三個層次）。
章目每層次相關(guān)的內(nèi)容
遺傳和變異基因是遺傳的信息，基因控制性狀遺傳，基因的變異等決定遺傳的多樣性
生物的進(jìn)化種群是進(jìn)化的單位，基因突變、基因重組和自然選擇使種群的基因庫在代代相傳過程中保持和發(fā)展導(dǎo)致物種的多樣性
生物與環(huán)境種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)的類型和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)成分的多樣性均表現(xiàn)出生態(tài)系統(tǒng)的多樣性
從上表可以看出，生物多樣性其實包含了遺傳的多樣性，物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。我們說的保護(hù)生物的多樣性就是指基因，物種和生態(tài)系統(tǒng)三個層次上的保護(hù)。
據(jù)報載（1999年12月6日《文匯報》），素有“北大荒”之稱的中國重要商品糧基地——黑龍江墾區(qū)，1999年全面停止了持續(xù)半個世紀(jì)的墾荒，“北大荒”不再開荒。這是因為連年的墾荒雖然為中國人的吃飯問題做了貢獻(xiàn)，卻也使三江平原的濕地慚積縮小了60％，丹頂鶴、東方白鸛等頻危水禽和多種候鳥被迫遷徙他鄉(xiāng)了。那么，糧食重要還是鳥禽重要？為什么要停止墾荒而保護(hù)上述水禽和候鳥？這就涉及到生物多樣性的價值問題（板書）。
師：請同學(xué)們閱讀課本有關(guān)內(nèi)容，回答思考題1（板書）。首先我們來討論生物多樣性的直接使用價值。生：（逐條舉例說明）師：總結(jié)同學(xué)發(fā)言。酌情提供資料（仿生的或美學(xué)的）——多媒體或投影顯示相關(guān)圖片、文字。
師：我們接著討論生物多樣性的間接價值。間接使用價值是其生態(tài)功能。也就是生物與生物之間具有相互依存和相互制約的關(guān)系。無論哪種生態(tài)系統(tǒng)，野生生物都是不可缺少的。野生生物一旦減少，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就要遭到破壞。實際上生態(tài)系統(tǒng)中的任何物種都有其生存功能，即間接使用的價值。這與我們學(xué)習(xí)過生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的哪個問題有聯(lián)系呢！請用具體例子來說明。生：……師：（總結(jié)學(xué)生發(fā)言或提供實例）師：最后讓我們來了解生物多樣性的潛在使用價值。(板書)潛在使用價值是我們對大量野生生物的使用價值還未發(fā)現(xiàn)、未研究、未開發(fā)利用的部分。正因為其價值是未知的，更需要保護(hù)，否則一旦該物種在地球上消失，其基因庫也就消失了，潛在價值也消失了。我國中草藥的使用價值，在開發(fā)利用之前，也是潛在的使用價值。
師：生物的多樣性是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類的環(huán)境保證，是人類及其子孫后代極寶貴的財富，那么我國生物多樣性的狀況怎樣？請大家閱讀教科書P117～118頁相關(guān)內(nèi)容。首先看看我國生物多樣性的特點（板書）。第一，物種豐富：（屏幕或表格顯示）第二（板書）
類別數(shù)量占世界同種比例（％）
高等植物
陸棲脊椎動物
魚類
藻類
真菌
細(xì)菌約3萬種
約2340種
2804種
5000種
8000種
500種10
10
12
16
17
0.2
師：請同學(xué)們聯(lián)系當(dāng)?shù)貙嶋H情況，據(jù)自己知道的古老的或特有種類說出來交流交流。（或教師展示相關(guān)資料）生：……
師：現(xiàn)在我們閱讀教科書相關(guān)內(nèi)容和看彩圖，重點看第三個特點（板書）。師：關(guān)于第四個特點，也要結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H，看看我們的家鄉(xiāng)，我們生活的環(huán)境中有哪些生態(tài)系統(tǒng)類型。生：……師：我們知道在現(xiàn)代文明社會人們面臨著世界上人口、糧食、環(huán)境、資源等重大問題的威脅，而生物多樣性又面臨著什么樣的威脅呢？（板書）請同學(xué)們閱讀教科書P118相關(guān)內(nèi)容。生：……
師：請同學(xué)們閱讀教科書P118～119相關(guān)內(nèi)容，同時回答思考題2（板書）。生：……師：（展示資料和圖片調(diào)……我國生物多樣性面臨著威脅，極需要保護(hù)，這是最重要的問題。
生物多樣性面臨威脅的事例和資料，除課本上敘述以外，我們還可以從我們的身邊，我們經(jīng)歷過的或傳媒上了解到，這些威脅是怎么造成的？怎么來解除這些威脅？這些我們下節(jié)課將要討論。師：小結(jié)本節(jié)課堂內(nèi)容，并布置預(yù)習(xí)題。
預(yù)習(xí)題：保護(hù)生物多樣性，我們能做什么？（請搜集當(dāng)?shù)鼗蚰闶煜さ哪澄锓N、某生態(tài)系統(tǒng)急需保護(hù)的相關(guān)資料）。
師：上節(jié)課我們講到我國生物多樣性面臨著威脅。這種威脅是如何造成的？（板書）大家可以閱讀教科書P119相關(guān)內(nèi)容，再以自己熟悉的例子來說明。生1：一是……生2：二是……生3：三是……生4：四是……
師：同學(xué)們概括得很全面，上述這些原因總的來說都是人為因素造成的，來自人類活動的結(jié)果。要解除生物多樣性面臨的威脅，人類要做哪些努力？這就是生物多樣性面臨的最要的另一個問題——急需要保護(hù)?，F(xiàn)在我們來討論思考題3（板書）。
首先，我們閱讀教科書中關(guān)于生物多樣性保護(hù)幾個方面的內(nèi)容（板書）。生：……
師：生物多樣性的保護(hù)包括就地保護(hù)，遷地保護(hù)和加強教育、加強法制管理。同時我們還強調(diào)合理地利用生物多樣性，讓生物多樣性更好地、可持續(xù)地為人類造?！，F(xiàn)在我們?nèi)嗤瑢W(xué)分成8個小組（或按原班級學(xué)習(xí)小組，或按原座位就近靠攏成組），每組分配（或挑選）一種角色（在小組某個座位放一角色標(biāo)牌），各組按各自角色在保護(hù)生物多樣性的行動中（或以當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)生物多樣性的典型，緊迫的事例中）相關(guān)角色理應(yīng)承擔(dān)的義務(wù)，職責(zé)和新面臨的實際困難，應(yīng)采取的措施（行動）進(jìn)行討論。要求：每種角色（每組）選１人記錄該組討論的要點，并代表本組參加全班討論。每人發(fā)言限1分鐘時間，不少于三個要點。角色種類——行政官員：市長、縣長等政府領(lǐng)導(dǎo)；職業(yè)人員：農(nóng)、林、漁、牧等業(yè)主；專業(yè)人員：科學(xué)家、技術(shù)員；經(jīng)營者：商、企業(yè)主；執(zhí)法者：司法人員、護(hù)衛(wèi)人員；保護(hù)主義者：保護(hù)協(xié)會成員；教育工作者：教育機構(gòu)工作者，教師；學(xué)生：大、中小學(xué)生。生：分組討論各自的論題、論點，全班討論，各組代表發(fā)言。師：（小結(jié)，或就當(dāng)?shù)氐湫褪吕械膶嶋H問題闡述自己的觀點。特別提醒，我們每個公民都應(yīng)了解自己的家鄉(xiāng)或生存環(huán)境，關(guān)心生物多樣性問題，關(guān)愛
每一種生物。）