3.4.6 植物在生物圈中的作用 教案-2025-2026学年北师大版生物七年级上册

调节作用(吸收CO₂与释放O₂的同步性)。 【教学过程】 一、课程导入 同学们,大家好!在上课之前,老师先给大家播放一段视频,大家仔细观察视频中展现的各种自然场景。(播放一段包含森林、草原、河流、湖泊等自然景观的视频)好啦,视频播放完了,哪位同学来说说,在视频中你都看到了哪些植物呢? 【学生回答】可能会提到树木、花草、农作物等。 非常好,大家观察得很仔细。那现在请大家思考一个问题,这些植物在我们生活的生物圈中扮演着怎样的角色呢?它们对整个地球的生态环境有着怎样的重要作用呢?今天,就让我们一起走进 “第 6 节 植物在生物圈中的作用”,去探寻植物的奥秘。 二、植物能促进生物圈的水循环 (一)水循环的一般过程 同学们,我们先来了解一下地球上水循环的一般过程。大家看老师手中的这幅水循环示意图(展示水循环示意图)。在太阳辐射能的作用下,海洋、湖泊等水体中的水会蒸发变成水蒸气,进入大气。大气中的水蒸气遇冷会凝结成小水滴或小冰晶,以降水的形式落到地面。落到地面的水,一部分会形成地表径流,汇入江河湖泊,最终流入海洋;一部分会下渗到土壤中,形成地下水,地下水也会慢慢汇入江河湖泊或者通过植物的吸收等方式参与到水循环中。这就是地球上水循环的大致过程。那在这个过程中,植物又起到了什么作用呢?我们一起来探究。 (二)植物吸收和散失水分 老师给大家举个例子,我们知道植物的根就像一个个小吸管,从土壤中吸收水分。那植物吸收的水分都去哪儿了呢?大部分呀,都通过蒸腾作用散失到大气中了。同学们回忆一下,我们之前学习蒸腾作用的时候,了解到植物的叶片上有很多气孔,水分就是通过这些气孔以水蒸气的形式散失出去的。大家看这棵植物(展示一盆植物),它从土壤中吸收的水分,源源不断地通过蒸腾作用进入大气,就像一个小型的 “抽水机”。而且,植物吸收的水分只有一小部分用于自身的生命活动,比如光合作用、呼吸作用等,绝大部分都用于蒸腾作用散失到大气中了。那植物的这种吸收和散失水分的过程,对生物圈的水循环有什么影响呢?大家先在小组内讨论一下。 【学生小组讨论】 【小组代表发言】可能会提到植物能增加空气湿度,促进降水等。 非常好,大家的想法都很有道理。植物通过蒸腾作用散失大量水分到大气中,增加了空气的湿度,使得大气中的水蒸气更容易凝结成小水滴,从而促进了降水。而且,植物的根系在土壤中还能起到固着土壤的作用,减少水土流失,有利于水分的下渗和保存。比如说,在森林地区,树木高大茂密,它们的蒸腾作用强烈,能够增加当地的空气湿度,使得降雨更加频繁。同时,森林中的枯枝落叶和土壤中的腐殖质等也能吸收和储存大量水分,就像一个巨大的 “绿色水库”。当遇到暴雨时,森林能吸收大量雨水,减缓雨水的流速,减少洪水的发生;而在干旱时期,森林又能缓慢地释放储存的水分,为周边地区提供水源。所以说,植物在促进生物圈的水循环方面起着至关重要的作用。老师来出一道题考考大家:下列关于植物在水循环中的作用,说法错误的是( )A. 植物通过蒸腾作用散失水分,促进了水循环 B. 植物的根系能固着土壤,有利于水分下渗 C. 植物能增加空气湿度,促进降水 D. 植物吸收的水分全部用于蒸腾作用 大家思考一下,然后举手回答。 【学生回答】D。 非常正确,答案就是 D。植物吸收的水分只有一小部分用于自身生命活动,大部分用于蒸腾作用,而不是全部,所以 D 选项错误。A、B、C 选项都正确地描述了植物在水循环中的作用。 (三)水循环环节的具体参与 同学们,我们再来详细看看植物在水循环的各个环节是如何参与的。首先,植物的根从土壤溶液中吸收水。大家想想,根吸收水分的主要部位是哪里呀?对,是根尖的成熟区,那里有大量的根毛,大大增加了根吸收水分的表面积。然后,水分通过根、茎、叶脉中相连的导管运输至叶。大家还记得导管的特点吗?导管是由许多长形、管状的细胞组成,这些细胞没有细胞质和细胞核,上下细胞间的细胞壁已经消失,形成了一根中空的管道,水分和无机盐就是通过这样的管道在植物体内运输的。接着,水在叶中吸收热量,变成水蒸气。最后,水蒸气经叶的气孔的蒸腾作用散失到大气中。这就是植物参与水循环的完整过程。为了巩固大家对这个过程的理解,老师来出一道填空题:植物参与水循环的过程是:根从土壤中吸收水分 ( ) 叶 ( ) 大气。大家在练习本上填一填。 【学生填写并回答】依次填根、茎、叶脉中的导管;通过气孔蒸腾作用散失。 非常好,看来大家对植物参与水循环的过程掌握得不错。 三、植物是生产者 (一)植物与人类衣食住行的关系 同学们,我们每天都要吃饭、穿衣,住房子,出行可能还会用到交通工具。那大家有没有想过,我们的衣食住行和植物有什么关系呢?我们先来谈谈吃的方面。大家想想,我们平时吃的主食,像米饭、馒头,它们是由什么做成的呀?对,米饭是由水稻加工而成,馒头是由小麦磨成的面粉制作的,而水稻和小麦都是植物。还有我们吃的各种蔬菜、水果,它们也都是植物的一部分。再说说穿的方面,我们穿的棉质衣服,它的原材料棉花就是植物;丝绸衣服的原材料蚕丝,虽然是蚕吐出来的,但蚕是以桑叶为食,桑叶也是植物。在住的方面,我们住的房子,有些木材是用来做门窗、家具的,这些木材来自树木,也是植物。出行方面,我们乘坐的汽车,有些是用生物燃料,比如乙醇汽油,乙醇可以通过植物发酵得到。所以说,我们的衣食住行几乎都离不开植物。现在,老师来出一道题:下列物品中,与植物没有直接或间接关系的是( )A. 牛奶 B. 皮鞋 C. 塑料杯 D. 纸张 大家思考一下,然后回答。 【学生回答】C。 非常正确,答案是 C。牛奶是牛产出的,牛以植物为食,所以牛奶与植物有间接关系;皮鞋的原材料皮革来自牛等动物,动物也与植物有食物关系;纸张一般是用树木等植物纤维制作的。而塑料杯是由化工原料制成,与植物没有直接或间接关系。 (二)植物为生物提供物质和能量 那为什么我们的衣食住行都离不开植物呢?这是因为生物圈中种类繁多、分布广泛的植物通过光合作用,能为生物圈中的绝大多数生物的生存和发展提供必需的物质和能量。同学们,我们一起来回忆一下光合作用的过程。绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气。植物制造的这些有机物,不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要,还为其他生物提供了食物来源。像草食性动物直接以植物为食,肉食性动物又以草食性动物为食,所以说植物是整个食物链的基础,是生产者。而且,植物在光合作用过程中储存的能量,几乎是所有生物生命活动的能量源泉。动物和人类通过摄取食物,获得植物储存的能量,从而维持生命活动。老师来出一道题:绿色植物在生物圈中的作用不包括( )A. 为其他生物提供食物 B. 为其他生物提供能量 C. 分解有机物,促进物质循环 D. 维持大气中的碳氧平衡 大家仔细思考,这道题有一定难度哦。 【学生回答】C。 非常好,答案就是 C。绿色植物通过光合作用制造有机物,为其他生物提供食物和能量,还能维持大气中的碳氧平衡。而分解有机物,促进物质循环是细菌、真菌等分解者的作用,不是绿色植物的作用,所以选 C。 四、植物维持大气中的二氧化碳和氧气的平衡 (一)碳氧平衡的概念 同学们,我们都知道,地球上的生物要生存,都离不开氧气。那大气中的氧气是从哪里来的呢?对,主要是绿色植物通过光合作用产生的。同时,生物的呼吸作用和燃料的燃烧等过程又会消耗氧气,产生二氧化碳。在正常情况下,大气中的二氧化碳和氧气的含量是相对稳定的,这种相对稳定的状态就叫做碳氧平衡。那植物是如何维持这种碳氧平衡的呢?我们一起来学习。 (二)植物光合作用的作用 绿色植物在光合作用过程中,吸收二氧化碳,释放氧气。据计算,10000 m 的阔叶林在生长季节里,一天吸收二氧化碳约 1t,释放氧气约 0.73t。可以说,植物就像一个个天然的 “空气净化器”,不断地吸收大气中的二氧化碳,释放出氧气,维持着大气中二氧化碳和氧气的平衡,为人类和一切需氧生物的生存创造了必要条件。但是,近年来,随着人类活动的不断增加,特别是工业生产及汽车、轮船等交通工具的广泛使用,使排入大气中的二氧化碳不断增加。同时,人类对森林和草原资源的不合理开发和利用,比如过度砍伐森林,使得吸收二氧化碳的绿地面积大大减小,导致大气中二氧化碳和氧气的平衡失调,出现了像温室效应等环境问题。所以,保护植物,增加绿地面积,对于维持大气中的碳氧平衡至关重要。老师来出一道题:下列哪种情况会导致大气中二氧化碳和氧气的平衡失调( )A. 大量植树造林 B. 合理利用森林资源 C. 过度砍伐森林 D. 减少汽车尾气排放 大家快速思考,回答问题。 【学生回答】C。 没错,答案是 C。大量植树造林、合理利用森林资源、减少汽车尾气排放都有利于维持大气中的碳氧平衡,而过度砍伐森林会使绿地面积减小,吸收二氧化碳的能力下降,导致大气中二氧化碳和氧气的平衡失调。 (三)碳氧平衡与生活实际 同学们,在我们的生活中,也有很多行为可以影响大气中的碳氧平衡。比如说,我们平时可以多乘坐公共交通工具,减少私家车的使用,这样就能减少汽车尾气中二氧化碳的排放。我们还可以积极参与植树造林活动,多种植树木,增加绿地面积。在家里,我们可以多养一些绿色植物,它们不仅能美化环境,还能在一定程度上吸收二氧化碳,释放氧气。大家想一想,在生活中还有哪些行为可以有助于维持大气中的碳氧平衡呢?大家先在小组内讨论一下,然后我们请小组代表来分享。 【学生小组讨论】 【小组代表发言】可能会提到节约用电,因为发电过程可能会消耗大量能源,产生二氧化碳;还有减少一次性筷子的使用,因为一次性筷子大多是用木材制作的,减少使用可以保护森林资源等。 非常好,大家都很有环保意识。这些行为虽然看似微小,但如果我们每个人都能做到,就能对维持大气中的碳氧平衡做出很大的贡献。现在,老师来出一道综合题:下列做法中,不利于维持大气中碳氧平衡的是( )A. 使用一次性木筷 B. 爱护花草树木 C. 步行或骑自行车出行 D. 开发利用太阳能等清洁能源 大家仔细分析每个选项,然后回答。 【学生回答】A。 正确,答案是 A。使用一次性木筷会导致大量树木被砍伐,减少了绿色植物吸收二氧化碳的能力,不利于维持大气中的碳氧平衡。而爱护花草树木、步行或骑自行车出行、开发利用太阳能等清洁能源都有利于维持碳氧平衡。 五、植物在生物圈中的其他作用 (一)防风固沙与减少噪声 同学们,植物在生物圈中还有很多其他重要作用。比如说,植物能防风固沙。在沙漠边缘或者一些风沙较大的地区,人们常常会种植大量的树木和草皮。这些植物的根系能够牢牢地抓住土壤,防止土壤被风吹走,起到防风固沙的作用。而且,植物还能减少噪声。大家有没有注意到,在一些公路两旁或者工厂周围,会种植很多树木。这些树木就像一个个天然的 “隔音墙”,能够吸收和阻挡噪声,减少噪声对周围环境和居民的影响。老师来出一道题:下列关于植物防风固沙和减少噪声作用的说法,正确的是( )A. 植物的地上部分能防风固沙 B. 植物的根系对减少噪声有重要作用 C. 植物能吸收和阻挡噪声 D. 植物对防风固沙和减少噪声没有作用 大家思考一下,然后回答。 【学生回答】C。 非常正确,答案是 C。植物的根系能防风固沙,抓住土壤;植物的枝叶等地上部分能吸收和阻挡噪声,所以 C 选项正确。A、B 选项说法错误,D 选项与事实不符。 (二)美化环境与提供栖息地 除此之外,植物还能美化环境,让我们的生活变得更加美好。我们走在公园里、校园里,看到各种各样美丽的花草树木,心情都会变得格外舒畅。而且,植物还为很多动物提供了栖息场所。鸟儿在树上筑巢,松鼠在树林里生活,很多昆虫也依赖植物生存。可以说,植物是整个生态系统中不可或缺的一部分,它们的存在维持了生态系统的平衡和稳定。老师来出一道题:下列哪项不是植物在生物圈中的作用( )A. 美化环境 B. 为动物提供栖息场所 C. 制造酸雨 D. 促进物质循环 大家很容易就能回答出来吧。 【学生回答】C。 对啦,答案是 C。植物能美化环境、为动物提供栖息场所、促进物质循环,而制造酸雨主要是由于人类活动排放的二氧化硫、氮氧化物等污染物与大气中的水等物质反应形成的,与植物无关。 六、课堂总结 同学们,今天我们深入学习了植物在生物圈中的作用。植物通过蒸腾作用促进了生物圈的水循环