4.1.2 生态系统的结构和功能（导学案）生物鲁科版五四学制2024七年级上册

4.1.2 生态系统的结构和功能（导学案） 1、知识目标 （1）理解生态系统中生物之间的营养关系，形成对食物链和食物网的基本认知，认识生物与环境之间的相互依存关系。 （2）通过分析草原生态系统中生物之间的关系，培养逻辑推理能力，能够正确构建和解释食物链与食物网的结构。 （3）认识到生态系统平衡的重要性，增强保护生态环境的责任意识。 2、能力目标 （1）学生通过对不同生态瓶的观察和分析，初步学会生物科学探究的一般方法，在科学探究中发展合作、交流、实践、表达能力。 （2）初步具有搜集和分析图文资料等信息的能力。尝试通过分析资料提高学生发现、分析、解决问题的能力。 （3）通过捕食蛇、有毒物质积累等教学内容，学生初步学会将所学知识与生活、环境等实际问题相联系，并运用到生活中去。 3、情感态度与价值观 （1）通过问题对话式教学，鼓励学生通过探究活动自己找出答案，增强自信心，激发学生学习生物学的兴趣，培养科学的学习方法。 （2）通过资料图片的分析、探究活动的开展，增强学生热爱大自然，保护生物、珍爱生命的情感，更加爱护我们的家园——生物圈。 （3）通过科学家的故事和地方特色的视频和图片等教学资料，增强学生的民族自豪感和热爱家乡的情感。 重点 理解食物链和食物网的概念，并能在具体生态系统中进行正确分析和构建，培养科学探究与实践能力。 难点 认识食物链和食物网在生态系统中的作用，理解能量和物质在生物间的传递过程，提升生命观念和科学思维。 课前的基础任务，采用挖空、设置问题形式，课前扫清障碍，为课堂做准备 1、在一定的空间范围内， 与 所形成的统一的整体叫做生态系统。 2、生态系统由生物和环境两部分组成，生物部分包括 、 、 （细菌、真菌），非生物部分包括 、 、 等。 3、在生态系统中，植物能通过 制造有机物，有机物中储存着来自阳光的能量，植物制造的有机物不仅满足了自身对物质和能量的需求，也是动物的食物来源，因此植物是生态系统中的 。 4、动物 自己制造有机物，它们直接或间接地以 为食，因此动物是生态系统中的 。 5、森林中的落叶，动物的遗体残骸，会被大量的 分解，在分解过程中， 被分解成 ，可供植物 ，因此，细菌和真菌是生态系统中的 。 6、生产者、消费者和分解者之间是 、 的关系。缺少任何一种成分都不能组成一个生态系统。 7、在生态系统中， 生物之间由于 的关系而形成的 叫做食物链。 8、一个生态系统中，往往有 食物链，它们彼此 ，形成食物网。 9、 和 是生态系统的营养结构，生态系统中的物质和能量就是沿着 和 流动的 10、生态系统中的 、 、 等物质，随着各种生命活动不断的从无机环境到生物体，又从生物体到无机环境， 和 就是生态系统的两大功能，通过能量流动和物质循环，生态系统中的生产者、消费者、分界者与非生物环境紧密联系在一起，形成一个 。 1．制作一个稳定的生态瓶时，以下哪项是必须包含的成分（    ） A．水草、小鱼、泥沙、水 B．水草、小鱼、密封瓶口 C．水草、小鱼、阳光、水、分解者 D．水草、小鱼、大量氧气 2．在中国空间站的“问天”实验舱，科学家以斑马鱼和金鱼藻为研究对象，建立了稳定运行的空间自循环水生生态系统。下列关于这个生态系统分析错误的是（    ） A．金鱼藻在该生态系统中属于生产者 B．这个生态系统中的一条食物链为：金鱼藻→斑马鱼→微生物 C．微生物能够参与生态系统的物质循环 D．太空失重是影响斑马鱼生活的非生物因素 3．2025年是乙巳蛇年。蛇又称小龙，可以通捕食害虫来保护农作物。如图为某农田的食物网简图，以下说法错误的是（　　） A．蛇和鼠是捕食和竞争关系 B．蛇在陆地上产卵 C．蛇体表覆盖角质鳞片 D．蛇获得能量最多的食物链是农作物→鼠→蛇 4．如图示某草原生态系统食物网，下列叙述不正确的是（　　） A．该食物网中猫头鹰和蛇具有捕食和竞争关系 B．若有毒物质进入食物网，则猫头鹰体内有毒物质含量最多 C．该生态系统中绿色植物的数量最多 D．作为完整生态系统，图中还应补充的成分是分解者 5．随着人们环境保护意识的增强，生态农业应运而生。我国南方某些地区建立的“桑基鱼塘”模式，是现代生态农业的典型，该模式获得了鱼、蚕、桑、气的全面丰收。据图分析，下列说法错误的是（    ） A．该生态系统是人工生态系统，生产效率较高 B．该生态系统与森林生态系统相比较，稳定性较弱 C．该生态系统中的能量流动由桑叶到蚕、蚕沙，最后流入鱼体内最多 D．“桑基鱼塘”生态农业合理利用自然资源，能维持农业发展的持续性 6．物质循环是生态系统的重要功能之一，生态系统中碳循环的途径如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．①是生产者的光合作用，碳由此途径进入生物体内 B．②③是生物的呼吸作用，碳可经此途径返回无机环境 C．④⑤是微生物的分解作用，能补充大气中的二氧化碳 D．组成生物体的碳，能在生物与无机环境之间往返循环 制作小小生态瓶 提示：依据学习的生态系统的知识，学会设计并制作一个生态瓶；观察并记录自制生态瓶中各种生物的生活情况；观察生态系统中各种因素的相互联系。 制作方法参考：小生态瓶模拟的是淡水生态系统。制作原理是生态系统由生产者、消费者、分解者以及他们周围的环境组成，具有相对稳定性和一定的自动调节能力。选取的制作材料有 1L 透明无色大口玻璃瓶（有盖）一个、小鱼五条、观赏用绿色水草五株、透明胶条、河水、泥沙若干。首先洗净玻璃瓶，向里面注入河水至瓶高度的三分之一处，然后在玻璃瓶里放入泥沙，至水深达到瓶高度的二分之一，放入五条小鱼，五株水草。最后，盖好瓶盖，用透明胶条缠紧，使玻璃瓶处于完全密闭的状态，放在有较强阳光的环境中，温度控制在 25。C 左右，便形成了一个小生态系统瓶。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.1.2 生态系统的结构和功能（导学案） 1、知识目标 （1）理解生态系统中生物之间的营养关系，形成对食物链和食物网的基本认知，认识生物与环境之间的相互依存关系。 （2）通过分析草原生态系统中生物之间的关系，培养逻辑推理能力，能够正确构建和解释食物链与食物网的结构。 （3）认识到生态系统平衡的重要性，增强保护生态环境的责任意识。 2、能力目标 （1）学生通过对不同生态瓶的观察和分析，初步学会生物科学探究的一般方法，在科学探究中发展合作、交流、实践、表达能力。 （2）初步具有搜集和分析图文资料等信息的能力。尝试通过分析资料提高学生发现、分析、解决问题的能力。 （3）通过捕食蛇、有毒物质积累等教学内容，学生初步学会将所学知识与生活、环境等实际问题相联系，并运用到生活中去。 3、情感态度与价值观 （1）通过问题对话式教学，鼓励学生通过探究活动自己找出答案，增强自信心，激发学生学习生物学的兴趣，培养科学的学习方法。 （2）通过资料图片的分析、探究活动的开展，增强学生热爱大自然，保护生物、珍爱生命的情感，更加爱护我们的家园——生物圈。 （3）通过科学家的故事和地方特色的视频和图片等教学资料，增强学生的民族自豪感和热爱家乡的情感。 重点 理解食物链和食物网的概念，并能在具体生态系统中进行正确分析和构建，培养科学探究与实践能力。 难点 认识食物链和食物网在生态系统中的作用，理解能量和物质在生物间的传递过程，提升生命观念和科学思维。 课前的基础任务，采用挖空、设置问题形式，课前扫清障碍，为课堂做准备 1、在一定的空间范围内，生物与环境所形成的统一的整体叫做生态系统。 2、生态系统由生物和环境两部分组成，生物部分包括植物、动物、微生物（细菌、真菌），非生物部分包括阳光、空气、水分等。 3、在生态系统中，植物能通过光合作用制造有机物，有机物中储存着来自阳光的能量，植物制造的有机物不仅满足了自身对物质和能量的需求，也是动物的食物来源，因此植物是生态系统中的生产者。 4、动物不能自己制造有机物，它们直接或间接地以植物为食，因此动物是生态系统中的消费者。 5、森林中的落叶，动物的遗体残骸，会被大量的细菌和真菌分解，在分解过程中，有机物被分解成无机物，可供植物再次利用，因此，细菌和真菌是生态系统中的分解者。 6、生产者、消费者和分解者之间是相互依存、相互制约的关系。缺少任何一种成分都不能组成一个生态系统。 7、在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫做食物链。 8、一个生态系统中，往往有多条食物链，它们彼此交错连接，形成食物网。 9、食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动的 10、生态系统中的二氧化碳、氧气、水等物质，随着各种生命活动不断的从无机环境到生物体，又从生物体到无机环境，能量流动和物质循环就是生态系统的两大功能，通过能量流动和物质循环，生态系统中的生产者、消费者、分界者与非生物环境紧密联系在一起，形成一个有机整体。 1．制作一个稳定的生态瓶时，以下哪项是必须包含的成分（    ） A．水草、小鱼、泥沙、水 B．水草、小鱼、密封瓶口 C．水草、小鱼、阳光、水、分解者 D．水草、小鱼、大量氧气 【答案】A 【分析】生态瓶是一个微型生态系统，需包含生产者、消费者、分解者和非生物环境。生产者（如水草）通过光合作用提供有机物和氧气，消费者（如小鱼）消耗有机物，分解者（如泥沙中的微生物）分解废物，非生物成分（如水、泥沙）提供物质基础。 【详解】A．水草（生产者）、小鱼（消费者）、泥沙（含分解者）、水（非生物成分），完整包含生态系统的必要成分，A符合题意。 B．缺少分解者（泥沙中的微生物）和非生物环境中的泥沙，密封瓶口仅为物理条件，B不符合题意。 C．阳光是外部能量来源，并非生态瓶内部必须包含的成分；分解者通常已包含在泥沙中，无需单独列出，C不符合题意。 D．大量氧气非必需，水草通过光合作用可产氧，且分解者会维持气体平衡，D不符合题意。 故选A。 2．在中国空间站的“问天”实验舱，科学家以斑马鱼和金鱼藻为研究对象，建立了稳定运行的空间自循环水生生态系统。下列关于这个生态系统分析错误的是（    ） A．金鱼藻在该生态系统中属于生产者 B．这个生态系统中的一条食物链为：金鱼藻→斑马鱼→微生物 C．微生物能够参与生态系统的物质循环 D．太空失重是影响斑马鱼生活的非生物因素 【答案】B 【分析】生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物成分组成。食物链仅包含生产者和消费者，分解者不参与食物链。 【详解】A．生产者主要是指绿色植物，它们能进行光合作用将太阳能转变为化学能，将无机物转化为有机物，不仅供自身生长发育的需要，也是其他生物类群的食物和能源的提供者。金鱼藻能通过光合作用制造有机物，属于生产者，故A正确。 B．食物链中不包含分解者（微生物），正确写法应为“金鱼藻→斑马鱼”，故B错误。 C．微生物作为分解者，分解有机物为无机物，促进物质循环，故C正确。 D．环境中影响生物的生活和分布的因素叫做生态因素。包括非生物因素和生物因素。失重属于非生物因素，影响斑马鱼生存，故D正确。 故选B。 3．2025年是乙巳蛇年。蛇又称小龙，可以通捕食害虫来保护农作物。如图为某农田的食物网简图，以下说法错误的是（　　） A．蛇和鼠是捕食和竞争关系 B．蛇在陆地上产卵 C．蛇体表覆盖角质鳞片 D．蛇获得能量最多的食物链是农作物→鼠→蛇 【答案】A 【分析】食物链：在生态系统中，生产者与消费者、消费者与消费者之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫食物链。食物链的书写原则：食物链中只包含生产者和消费者，不包括分解者和非生物部分；食物链的起点是生产者，终点是最高营养级的消费者；食物链或食物网中，箭头方向指向取食者或捕食者（表示物质和能量流动的方向）。 【详解】A．蛇以鼠为食，二者存在明确的捕食关系。 竞争关系是指两种生物为争夺食物、栖息地等资源而发生的斗争。蛇和鼠的食性不同，图中蛇以鼠和食虫鸟为食，鼠以农作物为食，因此不存在竞争关系，A错误。 B．蛇属于爬行动物，爬行动物的繁殖方式为卵生，且卵通常产在陆地上（如洞穴、草丛中），卵外有坚韧的卵壳保护，适应陆地环境，B正确。 C．蛇是爬行动物，角质鳞片是爬行动物的典型特征之一，可防止体内水分蒸发，保护身体，C正确。 D．生态系统中，能量沿食物链传递时会逐级递减。 食物链越短，能量损失越少。图中的食物链有：农作物→鼠→蛇 、农作物→蚜虫→瓢虫→食虫鸟→蛇、农作物→蚜虫→食虫鸟→蛇、农作物→蝗虫→食虫鸟→蛇。在农作物→鼠→蛇这条食物链中，蛇处于第三营养级，是图中最短的食物链，因此蛇获得的能量最多，D正确。 故选A。 4．如图示某草原生态系统食物网，下列叙述不正确的是（　　） A．该食物网中猫头鹰和蛇具有捕食和竞争关系 B．若有毒物质进入食物网，则猫头鹰体内有毒物质含量最多 C．该生态系统中绿色植物的数量最多 D．作为完整生态系统，图中还应补充的成分是分解者 【答案】D 【分析】在一定的空间范围内，生物与环境所形成的统一的整体叫生态系统。生态系统包括生物成分和非生物成分，生物成分包括生产者（主要是绿色植物）、消费者（主要是动物）和分解者（主要是腐生的细菌、真菌）。 【详解】A．猫头鹰和蛇都以鼠为食，存在竞争关系；同时猫头鹰会捕食蛇，存在捕食关系，A正确。 B．在生态系统的食物链中，有毒物质会通过生物富集作用积累。营养级别越高的生物，体内有毒物质含量越多。猫头鹰是该食物网中营养级别最高的生物，体内有毒物质含量最多，B正确。 C．在生态系统中，能量沿食物链单向流动、逐级递减。绿色植物是生产者，处于第一营养级，获得的能量最多，因此数量一般也最多（能量多可支持更多个体生存），C正确。 D．完整的生态系统包括生物部分（生产者、消费者、分解者）和非生物部分（阳光、空气、水等）。图中只有生产者（绿色植物）和消费者（各种动物），作为完整生态系统，不仅要补充分解者，还需补充非生物成分，D错误。 故选D。 5．随着人们环境保护意识的增强，生态农业应运而生。我国南方某些地区建立的“桑基鱼塘”模式，是现代生态农业的典型，该模式获得了鱼、蚕、桑、气的全面丰收。据图分析，下列说法错误的是（    ） A．该生态系统是人工生态系统，生产效率较高 B．该生态系统与森林生态系统相比较，稳定性较弱 C．该生态系统中的能量流动由桑叶到蚕、蚕沙，最后流入鱼体内最多 D．“桑基鱼塘”生态农业合理利用自然资源，能维持农业发展的持续性 【答案】C 【分析】生态农业是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。因此，发展生态农业，充分利用生物废弃物利于改善环境。 生态系统是指在一定地域内生物与环境形成的统一的整体。在生态系统中，植物能够通过光合作用制造有机物，并将光能储存在有机物中，为自身和其他生物提供了食物和能量，因此植物是生态系统中的生产者；动物不能自己制造有机物，它们直接或间接以植物为食，随着摄食，食物中的物质和能量也进入动物体内，因此动物是生态系统的消费者；细菌和真菌能够将动植物的遗体、粪便以及枯枝落叶等中的有机物分解为简单的无机物，供植物重新利用，因此细菌和真菌是生态系统中的分解者。 【详解】A．“桑基鱼塘”是人工建立的生态系统，通过合理设计实现物质循环利用，生产效率较高，A正确。 B．森林生态系统生物种类繁多，营养结构复杂，自我调节能力强，稳定性高；“桑基鱼塘”生物种类相对少，营养结构简单，稳定性较弱，B正确。 C．能量流动沿食物链单向流动、逐级递减，桑基鱼塘中，桑叶→蚕是一条食物链，蚕沙（蚕的粪便）中的能量不属于蚕同化的能量，而是桑叶未被蚕同化的部分，鱼吃蚕沙，能量是从桑叶（通过蚕沙）流向鱼，但能量流动是递减的，且鱼体内能量最多的说法错误，因为能量在传递中会有损耗，C错误。 D．“桑基鱼塘”实现了物质循环再生（如蚕沙喂鱼、塘泥肥桑），合理利用自然资源，能维持农业发展持续性，D正确。 故选C。 6．物质循环是生态系统的重要功能之一，生态系统中碳循环的途径如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．①是生产者的光合作用，碳由此途径进入生物体内 B．②③是生物的呼吸作用，碳可经此途径返回无机环境 C．④⑤是微生物的分解作用，能补充大气中的二氧化碳 D．组成生物体的碳，能在生物与无机环境之间往返循环 【答案】C 【分析】图中：①光合作用，②呼吸作用，③呼吸作用，④分解作用，⑤化石燃料燃烧释放二氧化碳。 【详解】A．①是生产者利用大气中的二氧化碳制造有机物的过程，即光合作用，通过光合作用，碳从无机环境进入生物体内，A正确。 B．②③分别是生产者和消费者向大气中释放二氧化碳的过程，对应生物的呼吸作用，呼吸作用分解有机物产生二氧化碳，使碳返回无机环境，B正确。 C．④是分解者的分解作用，可将动植物遗体、排出物中的有机物分解产生二氧化碳等返回无机环境；⑤是化石燃料燃烧释放二氧化碳的过程，并非微生物的分解作用，C错误。 D．在生态系统的碳循环中，组成生物体的碳在生物与无机环境之间往返循环，保证了生态系统的物质平衡，D正确。 故选C。 制作小小生态瓶 提示：依据学习的生态系统的知识，学会设计并制作一个生态瓶；观察并记录自制生态瓶中各种生物的生活情况；观察生态系统中各种因素的相互联系。 制作方法参考：小生态瓶模拟的是淡水生态系统。制作原理是生态系统由生产者、消费者、分解者以及他们周围的环境组成，具有相对稳定性和一定的自动调节能力。选取的制作材料有 1L 透明无色大口玻璃瓶（有盖）一个、小鱼五条、观赏用绿色水草五株、透明胶条、河水、泥沙若干。首先洗净玻璃瓶，向里面注入河水至瓶高度的三分之一处，然后在玻璃瓶里放入泥沙，至水深达到瓶高度的二分之一，放入五条小鱼，五株水草。最后，盖好瓶盖，用透明胶条缠紧，使玻璃瓶处于完全密闭的状态，放在有较强阳光的环境中，温度控制在 25。C 左右，便形成了一个小生态系统瓶。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$