4.6 植物在生物圈中的作用 导学案-2026-2027学年北师大版生物七年级上册

该初中生物学导学案围绕《4.6 植物在生物圈中的作用》展开，引导学生阐明植物作为生产者、促进水循环、维持碳氧平衡的三大作用。通过预习案问题联系前几节光合作用等知识，搭建从个体生理活动到生物圈整体视角的学习支架，帮助学生综合运用旧知理解植物的核心地位。 该资料以核心素养为统领，通过任务驱动设计（如小组分析早餐食物与植物关系、计算阔叶林碳氧数据）培养科学思维和探究实践能力。习题涵盖预习、课中、综合巩固，层次分明，助力学生形成物质与能量观、生态观，增强保护植物的社会责任感，提升学习效率与学科素养。

年级 七年级上册 科目 生物 教材版本 北师大版（2024） 备课教师 周次 班级 主题与课时 《4.6 植物在生物圈中的作用》 课型 新授 审核人 学校 课标要求 以2022版《义务教育生物学课程标准》为依据，以“生命观念、科学思维、探究实践、态度责任”为核心素养育人主线。本节课对应课程内容“植物的生活”学习主题，涉及重要概念“植物有自己的生命周期，可以制造有机物，直接或间接地为其他生物提供食物，参与生物圈中的水循环，并维持碳氧平衡”。要求学生综合运用光合作用、呼吸作用、吸收作用、蒸腾作用等知识，阐明植物在生物圈中的作用。通过分析植物与人类生活的关系，理解绿色植物作为生产者在生物圈中的核心地位，认识植物对维持生物圈动态平衡的重要意义。形成“物质与能量观”和“生态观”的生命观念，增强保护绿色植物、维护生态平衡的社会责任感。 学习目标 生命观念： 通过综合运用光合作用、蒸腾作用等知识，阐明植物在生物圈中的三大作用——植物是生产者，为绝大多数生物提供物质和能量；植物能促进生物圈的水循环；植物能维持大气中的二氧化碳和氧气的平衡。形成“物质与能量观”和“生态观”，理解植物对生物圈的存在和发展起着决定性作用。 科学思维： 通过分析“我们的生活与植物的关系”，运用归纳和演绎的方法，推理出植物是生产者的结论。通过分析碳氧平衡的维持机制，理解光合作用与呼吸作用在维持大气成分稳定中的协同关系。培养基于证据和逻辑的科学推理能力。 探究实践： 通过阅读教材图表和资料，培养信息处理能力。通过讨论“日常食品与植物的关系”，运用直接和间接关系的分析方法，培养合作交流和解决实际问题的能力。 态度责任： 关注植物在生物圈中的作用及其生存状态，认识保护植物对维持生物圈动态平衡的重要意义，领悟人与自然和谐发展的重要性，提高环境保护意识，增强社会责任感。 重难点 重点： 植物是生物圈中的生产者；植物能维持大气中的二氧化碳和氧气的平衡；植物能促进生物圈的水循环。 难点： 理解大气中碳氧平衡的维持机制——绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳释放氧气，起到维持大气中二氧化碳和氧气平衡的作用；理解植物作为生产者的直接关系与间接关系。 学习过程 （一）课前预习案 亲爱的同学，在前五节中，我们学习了光合作用、呼吸作用、吸收作用、运输作用和蒸腾作用，了解了绿色植物进行生命活动的基本方式和原理。那么，这些生命活动对整个生物圈有什么意义呢？植物在生物圈中扮演着什么角色？如果没有植物，地球上的其他生物还能生存吗？为什么说“包括人类在内的其他生物都是攀附着植物的茎蔓才站在这个星球上的”？本节课我们将一起综合运用前面所学的知识，从生物圈的整体视角，认识植物在生物圈中的三大作用。 请同学们思考：我们吃的食物与植物有什么关系？森林为什么被称为“绿色水库”？大气中的氧气和二氧化碳为什么能保持相对稳定？课前请自主完成以下预习习题，初步感知本课核心知识点，为课堂探究做好铺垫。 预习填空题 1. 生物圈中的植物种类繁多，它们通过光合作用吸收光能，并转化为______能，贮存在______中。植物的光合作用，为绝大多数生物的生存和发展提供必需的______和______。 2. 植物通过______吸收水，再通过______作用散失水，从而促进了生物圈的______循环。 3. 森林犹如“______”，“雨多它能吞，雨少它能吐”，具有良好的水土保持能力。 4. 绿色植物通过光合作用消耗大气中的______，产生的______又以气体的形式进入大气，使得生物圈中的______和______的浓度处于相对的平衡状态，简称______平衡。 5. 一公顷的阔叶林在生长季节里，一天吸收二氧化碳约______吨，释放氧气约______吨。 6. 绿色植物是生物圈中______和______的生产者。 7. 保护绿色植物对维持生物圈的______平衡具有重要意义。 8. “温室效应”是指由于人类活动使大气中的______含量与日俱增，导致出现全球气候变暖的现象。 预习选择题 1. 以下关于植物在生物圈中作用的说法正确的是（） A. 植物只通过光合作用为自身提供营养 B. 植物是生物圈中的生产者，为其他生物提供物质和能量 C. 植物在生物圈中的作用可以忽略不计 D. 植物只参与水循环，不参与碳氧平衡 2. 森林被称为“绿色水库”的原因是（） A. 森林能进行光合作用 B. 森林能促进水循环，涵养水源 C. 森林能释放氧气 D. 森林能吸收二氧化碳 3. 以下关于碳氧平衡的说法正确的是（） A. 碳氧平衡是由呼吸作用单独维持的 B. 碳氧平衡是由光合作用维持的，与呼吸作用无关 C. 绿色植物的光合作用维持了大气中二氧化碳和氧气的平衡 D. 大气中二氧化碳和氧气的浓度永远不会变化 4. 温室效应加剧的主要原因是（） A. 植物光合作用增强 B. 大气中二氧化碳含量增加 C. 大气中氧气含量增加 D. 植物蒸腾作用增强 预习判断题 1. 绿色植物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。（） 2. 植物通过蒸腾作用散失水分，对生物圈的水循环没有影响。（） 3. 绿色植物的光合作用可以维持大气中二氧化碳和氧气的平衡。（） 4. 保护绿色植物对维持生物圈的动态平衡没有意义。（） 预习简答题 1. 请说出植物在生物圈中的三大作用分别是什么。 2. 举例说明你的一日三餐与绿色植物之间存在哪些直接和间接的关系。 （二）课中探究案 课堂学习中，我们将通过“植物是生产者”“植物能促进生物圈的水循环”“植物维持大气中的碳氧平衡”三个探究活动，综合运用光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等知识，从生物圈的整体视角认识植物的重要作用。请跟随课堂节奏，认真完成以下探究习题与任务。 探究一：植物是生产者 生物圈中各种生物都是怎样获得维持生命活动必需的物质和能量呢？生物圈中的植物种类繁多，它们通过光合作用吸收光能，并转化为化学能，贮存在有机物中。植物的光合作用，为绝大多数生物的生存和发展提供必需的物质和能量。因此，绿色植物是生物圈中有机物和能量的生产者。 我们日常吃的食物，无论是米饭、馒头等主食，还是蔬菜、水果，都直接来自植物；而肉、蛋、奶等食品，则来自以植物为食的动物。米饭与绿色植物之间存在直接关系，牛奶与绿色植物之间存在间接关系。人类的日常生活与绿色植物之间也存在广泛的直接和间接关系。绿色植物的光合作用是人类的有机物和能量的最根本来源。 课堂探究习题： 1. 填空题：请根据所学内容填写。 （1）生物圈中的植物通过光合作用吸收光能，并转化为______能，贮存在______中。 （2）绿色植物是生物圈中______和______的生产者。 （3）绿色植物的光合作用是人类的______和______的最根本来源。 2. 选择题：以下关于植物是生产者的说法正确的是（） A. 植物只能为自己提供物质和能量 B. 植物为绝大多数生物提供物质和能量，是生物圈中的生产者 C. 动物也能通过光合作用制造有机物 D. 植物在生物圈中不是生产者 3. 简答题：请回答以下问题。 （1）为什么说绿色植物是生物圈中的生产者？ （2）举例说明你的日常食品与绿色植物之间存在哪些直接关系和间接关系。 （3）如果地球上没有了绿色植物，其他生物还能生存吗？为什么？ 4. 实践任务：请以小组为单位，完成以下任务—— （1）列举你今天早餐吃的食物，分析每种食物与植物的关系（直接/间接）； （2）讨论：人类的衣食住行与植物有哪些关系； （3）总结：为什么说“绿色植物是生物圈中有机物和能量的生产者”。 5. 判断题：植物是生物圈中唯一的生产者。【】 探究二：植物能促进生物圈的水循环 植物的生活离不开水。在生物圈的水循环中，森林犹如“绿色水库”，“雨多它能吞，雨少它能吐”，具有良好的水土保持能力。1公顷森林涵养的水分比无林地要多300立方米，1万公顷森林保持的水分相当于一个300万立方米水库的蓄水量。 植物通过根从土壤中吸收水分，再通过蒸腾作用将水分以水蒸气形式散失到大气中。植物吸收的水分中，绝大部分通过蒸腾作用散失到大气中，从而促进了生物圈的水循环。林地中厚厚的枯枝落叶和腐殖层也可以吸纳水分。绿色植物能涵养水源、防止水土流失。保护绿色植物对维持生物圈中水的动态平衡具有重要意义。 课堂探究习题： 1. 填空题：请根据所学内容填写。 （1）植物通过______吸收水分，再通过______作用散失水分，从而促进了生物圈的______循环。 （2）森林犹如“______”，“雨多它能吞，雨少它能吐”，具有良好的______能力。 （3）绿色植物能涵养______、防止______流失。 2. 选择题：以下关于植物促进水循环的说法正确的是（） A. 植物吸收的水分全部用于光合作用 B. 植物通过蒸腾作用将水分散失到大气中，促进了水循环 C. 植物对水循环没有影响 D. 植物只能吸收水分，不能释放水分 3. 简答题：请回答以下问题。 （1）结合吸收作用和蒸腾作用的知识，说明植物是如何参与生物圈水循环的。 （2）为什么说森林是“绿色水库”？ （3）保护森林对维持水循环有什么重要意义？ 4. 实践任务：请以小组为单位，完成以下任务—— （1）观察教材“生物圈水循环图解”，找出植物在水循环中的位置和作用； （2）讨论：如果大面积砍伐森林，会对当地的水循环产生什么影响； （3）分析：为什么“山上多种树，胜似修水库”。 5. 判断题：植物吸收的水分主要通过蒸腾作用散失到大气中。【】 探究三：植物维持大气中的碳氧平衡 空气中氧气约占21%，二氧化碳约占0.03%。大气中氧气和二氧化碳的含量能够保持相对稳定，与绿色植物的光合作用密切相关。绿色植物不断地进行着光合作用，消耗大气中的二氧化碳，产生的氧又以气体的形式进入大气，这样就使得生物圈中的氧气和二氧化碳的浓度处于相对的平衡状态，简称碳氧平衡。而呼吸作用是不断地吸收氧气释放二氧化碳，会使大气中二氧化碳越来越多，氧气越来越少，不能维持二者的平衡。即维持碳氧平衡的关键在于光合作用。 一公顷的阔叶林在生长季节里，一天吸收二氧化碳约1吨，释放氧气约0.73吨。人类的各种活动，工业生产及汽车、轮船等交通工具的广泛使用，以及人类对森林和草原资源的不合理开发和利用，引起大气中二氧化碳和氧气的平衡失调。“温室效应”是当代人类社会面临的全球性环境问题之一，指由于人类活动使大气中的二氧化碳含量与日俱增，导致出现全球气候变暖的现象。 课堂探究习题： 1. 填空题：请根据所学内容填写。 （1）空气中氧气约占______%，二氧化碳约占______%。 （2）绿色植物通过光合作用消耗大气中的______，释放______，维持了大气中______和______的平衡。 （3）维持碳氧平衡的关键在于______作用。 （4）人类对______和______资源的不合理开发和利用，引起大气中二氧化碳和氧气的平衡失调。 2. 选择题：以下关于碳氧平衡的说法正确的是（） A. 碳氧平衡是由呼吸作用单独维持的 B. 绿色植物的光合作用消耗二氧化碳释放氧气，维持了碳氧平衡 C. 大气中二氧化碳和氧气的浓度是固定不变的 D. 人类活动对碳氧平衡没有影响 3. 简答题：请回答以下问题。 （1）为什么大气中二氧化碳和氧气能够保持相对平衡？ （2）光合作用和呼吸作用在维持碳氧平衡中分别起什么作用？ （3）温室效应是如何产生的？我们可以采取哪些措施来缓解温室效应？ 4. 实践任务：请以小组为单位，完成以下任务—— （1）计算：一公顷阔叶林一天吸收的二氧化碳约相当于多少人一天呼出的二氧化碳（人呼吸产生CO₂约0.9kg/天·人）？ （2）讨论：你身边有哪些行为会增加大气中的二氧化碳含量？可以怎样减少？ （3）分析：植树造林为什么能缓解温室效应？ 5. 判断题：呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳，会破坏碳氧平衡。【】 探究四：课堂综合巩固提升 结合本节课全部知识点，完成综合习题，查漏补缺，深化对“植物在生物圈中的作用”的理解。 1. 单选题：以下关于植物在生物圈中作用的说法正确的是（） A. 植物只通过光合作用为自身提供营养 B. 植物是生物圈中的生产者，为其他生物提供物质和能量 C. 植物在生物圈中的作用可以忽略不计 D. 植物只参与水循环，不参与碳氧平衡 2. 单选题：植物能促进生物圈的水循环，主要是通过（） A. 光合作用 B. 呼吸作用 C. 蒸腾作用 D. 吸收作用 3. 单选题：以下关于碳氧平衡的说法正确的是（） A. 碳氧平衡是由呼吸作用维持的 B. 绿色植物的光合作用维持了大气中二氧化碳和氧气的平衡 C. 大气中二氧化碳和氧气的浓度永远不会变化 D. 人类活动对碳氧平衡没有影响 4. 单选题：温室效应加剧的主要原因是（） A. 植物光合作用增强 B. 大气中二氧化碳含量增加 C. 大气中氧气含量增加 D. 植物蒸腾作用增强 5. 多选题：以下属于植物在生物圈中作用的有（） A. 为其他生物提供物质和能量 B. 促进生物圈的水循环 C. 维持大气中的碳氧平衡 D. 增加大气中的二氧化碳含量 6. 综合简答题：请结合本节课所学，从“植物是生产者”“植物促进生物圈的水循环”“植物维持大气中的碳氧平衡”三个方面，向你的同学介绍“植物在生物圈中的重要作用”。 7. 拓展思考：通过第四章的学习，你对绿色开花植物的生活方式有了哪些全面的认识？有人说“绿色植物是生命之母”，请结合光合作用、呼吸作用、蒸腾作用和植物在生物圈中的作用，谈谈你对这句话的理解。 板书设计 第6节 植物在生物圈中的作用 一、植物是生产者 为绝大多数生物提供物质和能量 绿色植物是生物圈中有机物和能量的生产者 直接关系：植物→人（粮食、蔬菜、水果） 间接关系：植物→动物→人（肉、蛋、奶） 二、植物能促进生物圈的水循环 根吸收水分 → 蒸腾作用散失 → 促进水循环 森林是“绿色水库”——涵养水源、防止水土流失 三、植物维持大气中的碳氧平衡 光合作用：消耗CO₂，释放O₂ 呼吸作用：消耗O₂，释放CO₂ 维持碳氧平衡的关键在于光合作用 温室效应：CO₂含量增加→全球气候变暖 参考答案 （一）课前预习案答案 预习填空题答案 1. 化学、有机物、物质、能量 2. 根、蒸腾、水 3. 绿色水库 4. 二氧化碳、氧气、二氧化碳、氧气、碳氧 5. 1、0.73 6. 有机物、能量 7. 动态 8. 二氧化碳 预习选择题答案 1. B 2. B 3. C 4. B 预习判断题答案 1. √ 2. ×（植物通过蒸腾作用参与水循环） 3. √ 4. ×（保护绿色植物对维持生物圈动态平衡有重要意义） 预习简答题答案 1. 植物在生物圈中的三大作用是：①植物是生产者，为绝大多数生物提供物质和能量；②植物能促进生物圈的水循环；③植物能维持大气中的二氧化碳和氧气的平衡。 2. 示例：米饭、馒头直接来自植物（水稻、小麦），属于直接关系；牛奶、鸡蛋来自以植物为食的牛、鸡，属于间接关系；蔬菜、水果直接来自植物，属于直接关系；肉、鱼等来自以植物为食的动物，属于间接关系。 （二）课中探究案答案 探究一答案 1. （1）化学、有机物；（2）有机物、能量；（3）有机物、能量 2. B 3. （1）绿色植物通过光合作用，吸收光能并转化为化学能储存在有机物中，为绝大多数生物的生存和发展提供必需的物质和能量。因此绿色植物是生物圈中有机物和能量的生产者。（2）直接关系：我们吃的米饭、馒头、蔬菜、水果等直接来自植物；间接关系：我们吃的肉、蛋、奶等来自以植物为食的动物。（3）不能。因为绿色植物是生物圈中唯一能够将无机物转化为有机物、将光能转化为化学能的生物，是其他生物食物和能量的根本来源。 4. （开放题，根据学生讨论情况作答） 5. ×（植物是生物圈中最重要的生产者，但还有一些微生物（如光合细菌）也能进行光合作用） 探究二答案 1. （1）根、蒸腾、水；（2）绿色水库、水土保持；（3）水源、水土 2. B 3. （1）植物通过根从土壤中吸收水分，再通过蒸腾作用将水分以水蒸气形式散失到大气中，从而促进了生物圈的水循环。（2）森林犹如“绿色水库”，“雨多它能吞，雨少它能吐”——降雨时森林能涵蓄大量水分，干旱时能释放水分。1公顷森林涵养的水分比无林地要多300立方米。（3）保护森林可以维持生物圈中水的动态平衡，涵养水源、防止水土流失。 4. （开放题，根据学生讨论情况作答。要点：大面积砍伐森林会导致水土流失加剧、干旱洪涝灾害频发、水循环失衡） 5. √（植物吸收的水分中绝大部分通过蒸腾作用散失到大气中，少量用于光合作用等生命活动） 探究三答案 1. （1）21、0.03；（2）二氧化碳、氧气、二氧化碳、氧气；（3）光合；（4）森林、草原 2. B 3. （1）绿色植物通过光合作用不断地消耗大气中的二氧化碳、释放氧气，而呼吸作用消耗氧气、释放二氧化碳。光合作用消耗CO₂的量大于呼吸作用释放CO₂的量，从而维持了大气中氧气和二氧化碳的浓度处于相对平衡状态。（2）光合作用消耗二氧化碳释放氧气，是维持碳氧平衡的关键；呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳，会使大气中二氧化碳增多，不能单独维持平衡。（3）人类活动使大气中的二氧化碳含量与日俱增，导致全球气候变暖。缓解措施包括：少排放二氧化碳、植树造林、寻找新能源。 4. （开放题，根据学生计算和讨论情况作答。要点：一公顷阔叶林一天吸收CO₂约1吨，相当于约1111人一天呼出的CO₂；减少使用化石燃料、节约用电、多植树造林等） 5. ×（呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳，但绿色植物的光合作用消耗二氧化碳释放氧气，二者共同维持了大气中氧气和二氧化碳的相对平衡） 探究四答案 1. B 2. C 3. B 4. B 5. ABC（植物不增加二氧化碳含量，而是减少二氧化碳含量） 6. 植物在生物圈中具有三大重要作用。第一，植物是生产者——绿色植物通过光合作用将光能转化为化学能储存在有机物中，为绝大多数生物的生存和发展提供必需的物质和能量，因此绿色植物是生物圈中有机物和能量的生产者。第二，植物能促进生物圈的水循环——植物通过根吸收水分，再通过蒸腾作用散失水分，促进了生物圈的水循环；森林犹如“绿色水库”，能涵养水源、防止水土流失。第三，植物能维持大气中的碳氧平衡——绿色植物通过光合作用消耗二氧化碳、释放氧气，使得生物圈中氧气和二氧化碳的浓度处于相对的平衡状态；维持碳氧平衡的关键在于光合作用。保护绿色植物对维持生物圈的动态平衡具有重要意义。 7. （开放题。示例：通过第四章的学习，我对绿色开花植物的生活方式有了全面认识——光合作用制造有机物并储存能量，呼吸作用分解有机物释放能量，吸收作用获取水分和无机盐，运输作用输送物质，蒸腾作用促进水分散失和运输。这些生理活动相互配合，使植物能够正常生长、发育和繁殖。有人说“绿色植物是生命之母”，因为绿色植物通过光合作用，将无机物转化为有机物、将光能转化为化学能，为地球上几乎所有生物提供了食物和能量来源；同时植物还能促进水循环、维持碳氧平衡。没有绿色植物，地球上其他生物将无法生存。因此，“绿色植物是生命之母”是对植物在生物圈中核心地位的高度概括。） ( 1 / 3 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $