5.1.2生态系统的结构和功能 （教学课件）（含交互动画）生物新教材人教版八年级上册

该初中生物学课件聚焦生态系统的结构和功能，涵盖定义、组成、营养结构及物质循环与能量流动。通过“火星探测与未来移民”短片导入，以“复制地球家园”疑问串联知识点，构建从生态系统概念到功能的学习支架。 其亮点在于融合生命观念、科学思维与探究实践，如“组建生态部门”角色扮演归纳生物功能，制作生态瓶实践强化系统观，“月宫一号”案例渗透态度责任。采用情景导入与交互式闯关游戏，助学生深化理解，也为教师提供丰富教学资源。

null 第五单元 生物与环境 第一章 生态系统 第二节 生态系统的结构和功能 新授课·同步备课优选 新教材人教版八年级上册 看不见的微生物、会传染的疾病、自带的免疫防线，全是和我们健康息息相关的知识。好好掌握，做自己健康的小主人！ （含交互式闯关游戏） CON0TENTS 看不见的微生物、会传染的疾病、自带的免疫防线，全是和我们健康息息相关的知识。好好掌握，做自己健康的小主人！ CON0TENTS 目录 什么是生态系统 生态系统的组成、营养结构 生态系统的功能 素养拓展 学习目标 02 03 01 【生命观念】认同生态系统是生物与环境构成的统一整体；初步形成物质循环与能量流动的系统观。 【科学思维】能运用归纳与概括的方法，分析食物链与食物网的营养结构；通过对比，辨析能量流动与物质循环的特点。 【探究实践】 参与 “组建生态舱部门” 小组角色扮演，自主归纳三类生物功能； 【态度责任】体会人造生态系统的脆弱性，树立保护地球生物圈、人与自然和谐共生的社会责任感。 04 重点难点 教学重点 教学难点 教学重难点 1. 生态系统三大生物成分、非生物环境的功能与相互关系； 2. 食物链规范书写、食物网识别，分析生物数量动态变化； 3. 物质循环、能量流动的特点，生物富集现象规律。 1. 理解能量流动逐级递减的原因，读懂能量金字塔； 2. 区分能量流动与物质循环的区别和内在联系。 情景导入 观看“火星探测与未来移民”短片 同学们，短片中火星的荒凉让人震撼，人类想要移民火星，最大的挑战就是要在一片荒芜中打造一个自给自足的“生命维持系统”。 其实，我们赖以生存的地球，本身就是一个自给自足的超级系统——也就是“生态系统”。 地球这个巨大的系统究竟是如何运转的？它包含了哪些不可或缺的成员？今天，就让我们带着“如何在火星上复制地球家园”的疑问，一起走进《生态系统的组成和功能》，去破解维持生命运转的底层密码。 自然界中各种生物相互制约 生物与环境是一个不可分割的整体 罩网 鸟飞不进来，吃草的昆虫失去了鸟的制约，就猖獗起来 一 生态系统的定义 思考：组建“一个能自我维持的“生态舱部门”，需要具备哪些基本成分？ 在一定的空间范围内，生物与环境相互作用所形成的统一的整体叫做生态系统。 关键词 生物 环境 一定的空间范围内 温故知新 对一种生物来说，它生活的环境包括什么？ 学长PPT原创课件 包括影响其生活的非生物因素及生物因素。如阳光、温度、水、周围的其他生物等 一 生态系统的定义 一 生态系统的定义 一片森林 一 环境中的生态因素 一片草原 一 环境中的生态因素 一片海洋 一 环境中的生态因素 一个池塘 一 环境中的生态因素 一片农田 一 环境中的生态因素 一座城市 小试牛刀：请判断下列描述是否属于生态系统？ 长白山自然保护区 一个池塘的所有鱼 生物圈 苹果园里的全部生物 一根朽木及上面生长着的细菌，真菌，蚂蚁等所有生物 生物 环境 一定的空间范围内 二 生态系统的组成 分析·讨论　森林生态系统的组成 啄木鸟在树干上找虫吃 腐烂的树桩上长出许多真菌 讨论1：树、昆虫的幼虫和啄木鸟分别是如何获得生命活动所需要的物质和能量的？ 讨论2：腐烂的树桩最终会消失吗？ 讨论3：在生态系统中，植物，动物和真菌分别扮演着什么角色？ 学长PPT原创课件 讨论1：树、昆虫的幼虫和啄木鸟分别是如何获得生命活动所需要的物质和能量的？ 树通过光合作用制造有机物，储存着来自阳光的能量 昆虫的幼虫通过吃树的有机物获得物质和能量 啄木鸟通过吃昆虫的幼虫获得物质和能量 二 生态系统的组成 啄木鸟在树上 找虫子吃 讨论2：腐烂的树桩最终会消失吗？ 腐烂的树桩最终会消失，树干中的有机物会被真菌、细菌等分解成无机物（水、二氧化碳、无机盐等） 二 生态系统的组成 腐烂的树干上 长出许多真菌 讨论3：在生态系统中，植物，动物和真菌分别扮演着什么角色？ 植物 生产者 动物 真菌 消费者 分解者 二 生态系统的组成 学生活动： 4 人小组讨论森林生物能量来源，记录观点； 小组分工扮演生产者、消费者、分解者，阐述自身作用； 主要指绿色植物 还包括蓝藻、光合细菌和化能合成细菌等 能利用光合作用制造有机物，不仅满足植物自身需要，也是动物的食物来源 二 生态系统的组成——生产者 主要指动物 不能自己制造有机物，直接或间接以植物为食 还包括病毒和营寄生生活的细菌和真菌等 二 生态系统的组成——消费者 主要指细菌和真菌 能够把有机物分解成无机物，供植物重新利用 严格地说，营腐生生活的细菌和真菌才是分解者，还包括营腐生生活的动物，如蚯蚓、蜣螂（屎壳郎）、秃鹫等 二 生态系统的组成——分解者 是不是所有的植物都是生产者？是不是所有的动物都是消费者？是不是所有的细菌、真菌都是分解者呢？ 菟丝子属于寄生植物，是_______ 蚯蚓、蜣螂靠分解动植物遗体中有机物生活，是_______ 硝化细菌能自己制造有机物，是_______ 消费者 生产者 分解者 二 生态系统的组成 易错点 生产者、消费者和分解者的关系示意图 消费者 被取食 被捕食 分解后的产物被吸收 被分解 被分解 被分解 相互依存 相互制约 学长PPT原创课件 生产者 分解者 二 生态系统的组成 相互依存 相互制约 活学活用：在生态系统的物质循环中，“生物与非生物环境”之间的桥梁是什么？各起什么作用？如果缺失了分解者会有什么影响？ 二 生态系统的组成 （1）生产者和分解者是联系生物群落与非生物环境的两大核心桥梁； （2）生产者：把非生物环境中的无机物变成生物体内的有机物。分解者：把生物体内的有机物变回非生物环境中的无机物。二者缺一不可，共同维持着生态系统的物质循环与平衡。 （3）缺失了分解者，非生物环境中的原料逐渐枯竭，生产者因缺乏营养而无法生存。地球将沦为巨大的“垃圾场”，最终导致整个生态系统崩溃。 规律总结：生态系统的组成成分中，生产者和分解者是联系生物与非生物环境的桥梁，三者相互依存、相互制约。 二 生态系统的组成 消费者 生产者 分解者 生物部分 生态系统 植物 动物 细菌、真菌 ：阳光、空气和水等 想一想 ：生产者、消费者、分解者之间是什么关系呢？ 非生物部分 可见，组建“一个能自我维持的“生态舱部门”，需要具备的基本成分如下，几种成分缺一不可。 版权内容，严禁盗用 (公众号：后浪课件营) 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联系，叫作食物链。 消费者 生产者 被取食 被捕食 食物链书写：树→昆虫幼虫→啄木鸟 三 生态系统的营养结构 三 生态系统的营养结构 请据图写出“螳螂捕蝉，黄雀在后”中的食物链。 植物 蝉 螳螂 黄雀 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 食物链书写原则 学长PPT原创课件 三 生态系统的营养结构 食物链的组成：生产者 + 消费者 （不包括分解者和非生物成分，表示吃与被吃的关系） 食物链起点：绿色植物（生产者） 食物链终点：最高级消费者，中途不能停下 箭头指向：捕食者（方向代表物质和能量流动方向） 示例：树叶→蝉→螳螂→黄雀 （ ） 草 兔 狐 （ ） 2. 细菌 草 兔 狐 3. （ ） 光 1. 草 兔 狐 （ ） 鼠 蛇 鹰 4. 草 兔 鹰 5. （ ） 小试牛刀：请判断下列是否属于食物链 缺生产者 不能出现分解者--细菌 不能出现非生物--阳光 箭头方向错误--应指向捕食者 观察下面森林生态系统中的几种生物，将它们用 箭头连接起来，数一数有几条食物链？ 三 生态系统的营养结构 练习1 ②草→兔→狐 ①草→兔→鹰 ③草→鼠→狐 ⑤草→鼠→蛇→鹰 ④草→鼠→鹰 三 生态系统的营养结构 练习１：观察下面森林生态系统中的几种生物，将它们用箭头连接起来，数一数有几条食物链？ 练习２：观察下面草原生态系统中的几种生物，将它们用箭头连接起来，讨论教材第86页的两个问题。 视频 你连接的这些食物链有多少条？他们是互不相关的吗？ 兔 鼠 食草昆虫 猫头鹰 狐 蛇 猫头鹰 猫头鹰 猫头鹰 蛇 吃虫的鸟 青蛙 蜘蛛 猫头鹰 猫头鹰 猫头鹰 蛇 吃虫的鸟 青蛙 草 ２条 ３条 2条 蛇 猫头鹰 猫头鹰 蛇 1条 3条 三 生态系统的营养结构 狐 11条食物链，是相互联系的。 讨论1 假如蛇的数量大量减少，哪些生物的数量可能发生变化？ 发生怎样的变化？ 答：从理论上分析，假如蛇的数量大量减少，猫头鹰的数量会减少；青蛙、鼠的数量会增加；各种生物的数量会发生相应的变化。 讨论2 其中，鹰和蛇的是什么关系？ 捕食和竞争 食物网 在一个生态系统中，往往有很多条食物链，它们彼此交错连接，形成食物网 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 学长PPT原创课件 观察下图，结合前面所学光合作用和呼吸作用的知识，思考和讨论以下问题： 四 生态系统的功能 通过光合作用将二氧化碳和水，转化为有机物，同时释放氧气。 生产者 生产者和消费者通过呼吸作用分解有机物，释放二氧化碳和水。 消费者 将动植物遗体和遗物中的有机物分解为二氧化碳和水。 分解者 光合作用 二氧化碳和水 有机物和氧气 呼吸作用 生态系统中物质与能量的变化示意图 主要通过植物的光合作用、生物的呼吸作用等生理活动进行。 观察·思考 生态系统中的物质和能量变化 讨论①：二氧化碳和水是怎样在生物与无机环境之间循环的？生产者、消费者和分解者各起什么作用？ 摄食 摄食 光合作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 结合刚刚的学习，请在左图用”→"和文字补充生态系统中的物质循环过程。 无机盐尿素等 分解作用 生产者 消费者 消费者 生物的遗体和残留物等 大气中的二氧化碳、水等 分解者 能 生态系统中的物质：循环流动 讨论②：进入生物体内的其他物质能否返还无机环境中？ 阳光 呼吸消耗 热量散失 呼吸消耗 热量散失 呼吸消耗 热量散失 能量 能量 能量流动特点：单向流动，逐级递减 能量的最终来源——太阳能 能量 讨论③：生物生命活动所需的能量能够被循环利用吗？为什么说太阳是生态系统中能量的来源？ 设计意图：由具体一条食物链引出物质和能量沿着食物链和食物网流动，进而引出能量流动特点，同时为有毒物质流动特点做铺垫 水生 植物 剑水蚤 蜻蜓 幼虫 小鱼 大鱼 有毒物质 多 少 数量变化 能量变化 多 少 少 多 有毒物质沿着食物链逐渐积累 生态系统的功能-物质与能量传递规律 营养级越高：生物数量和能量越少，有毒物质越多。 营养级: 第一 第二 第三 第四 第五 甲 乙 丙 D大气中的CO2 生产者 消费者 分解者 C大气中的CO2 生产者 消费者 消费者 分解者 大气中的CO2 生产者 消费者 分解者 1）先找双箭头：双箭头的两端分别是生产者和大气中的CO2，其中所有成分都指向的那个为大气中的CO2。 2）除了大气中的CO2，有最多箭头指向的为分解者，其余均为消费者。 拓展——物质循环示意图中各成分的判定方法 通过物质循环和能量流动，生态系统的各种组成成分紧密联系起来，形成一个统一的整体 四 生态系统的功能 思维训练：系统、整体地思考问题 有同学说：“苍蝇、蚊子真讨厌，应该想办法把它们消灭光！”如果有人研究出把地球上的蝇、蚊全部消灭的办法，你认为应该将其付诸实施吗？ 请你查阅资料，思考 1.蝇、蚊有哪些天敌？ 蝇有寄生蜂、鸟类、蛙类等天敌；蚊有水虿、食蚊鱼、蝙蝠等天敌 2.这些天敌又是哪些动物的捕食对象？ 如鸟类被猛禽捕食，蛙类被蛇类捕食 3.蝇、蚊能够帮助植物传粉吗？ 能，但传粉效率低，仅限部分植物 4.如果它们消灭了，会影响生态系统的结构和功能吗？ 会影响。食物链断裂、物质循环减缓、依赖其传粉的植物受影响，生态平衡被打破 在一定的空间范围内，生物与环境所形成的统一的整体 什么是生态系统 生物部分 非生物部分--- 植物 动物 细菌，真菌 光、空气、水等 生态系统的组成 生产者 消费者 分解者 生态系统的营养结构 生态系统的功能 物质循环和能量流动 食物链和食物网 食物链书写：生产者→消费者→······→最高级消费者 生态系统的结构和功能 课堂小结 根据本节课所学知识，查阅资料，课后动手制作“小型生态瓶”，完成微型人工生态系统模型搭建。 探究实践——制作生态瓶 课外实践 科技前沿 打造太空家园——“月宫一号”人工生态系统 如果说火星移民是人类的终极梦想，那么“月宫一号”就是我们在地球上为这个梦想进行的一场伟大预演。这是由北京航空航天大学刘红教授团队研发的全球领先的人工闭合生物再生生命保障系统。 在这个特殊的“微型生物圈”里，科学家们成功构建了“人-植物-微生物”的完整生态系统。 实现了物质高度循环利用的技术，完美诠释了生态系统的组成与功能，为我国未来的深空探测和长期驻留太空奠定了坚实的技术基础。 “月宫一号”是我国在航天生物领域取得的重大突破，它构建了一个能够长期自给自足的“微型生物圈”。请结合所学知识回答： 1. 在“月宫一号”这个人工生态系统中，种植的植物扮演着________的角色，而微生物则扮演着________的角色。 2. 志愿者在“月宫一号”中呼出的二氧化碳和产生的排泄物，最终是通过 的作用，转化为植物生长所需的无机物。 3. 结合“月宫一号”的工作原理，谈谈它主要体现了生态系统的哪项核心功能？（   ） A. 信息传递 B. 物质循环 C. 能量单向流动 4. 从“月宫一号”的成功运行中，我们可以得出什么结论？这对我们保护地球家园有什么启示？（简要写出一条即可） 生产者 分解者 微生物（或分解者） B 结论：只要合理配置生产者、消费者和分解者，人类可以构建出能够维持自身生存的人工生态系统。 启示：地球生物圈是一个完美的物质循环系统，我们在生产生活中应该尽量减少废弃物排放，促进资源的循环利用，保护地球的生态平衡。 教材练习参考答案 一、概念检测 （1）× （2） × （3）√ Ｃ 3. 二、拓展应用 生态系统中能量随着食物链逐级递减。食草动物处于食物链的较低营养级，食肉动物处于较高营养级。营养级越高，可利用的能量就越少。食肉动物需要捕食大量的食草动物，才能获取足够维持自身生命活动的能量。所以在生态系统中，食肉动物的数量一般比食草动物少 。 教材练习参考答案 二、拓展应用 2. 以水稻田害虫防治为例设计生物防治系统： （1）明确水稻害虫及天敌：水稻害虫如稻飞虱、稻纵卷叶螟、二化螟等。稻飞虱的天敌有蜘蛛、青蛙、黑肩绿盲蝽等；稻纵卷叶螟的天敌有赤眼蜂、绒茧蜂等；二化螟的天敌有寄生蜂（如螟黄赤眼蜂等）、青蛙等。 （2）招引和保护天敌措施： ①种植蜜源植物：在稻田周边种植芝麻、油菜花等蜜源植物，这些植物开花期可以为寄生蜂等天敌昆虫提供花蜜作为补充营养，有利于提高天敌昆虫的繁殖力和生存能力 ，从而招引更多的天敌。 ②保留田埂杂草：田埂上保留一些杂草，为蜘蛛、青蛙等提供栖息场所和藏身之处，让它们能够更好地生存和繁衍，发挥对害虫的捕食作用。 1.生态系统是指（ 　　） B 达标检测 A. 一种生物的总和 B. 生物及其生存环境 C. 所有生物的总和 D. 生物生存的环境 2.一个生态系统无论大小，都是由（ 　 ） A. 生产者、消费者和分解者组成的 B. 动物和植物组成的 C. 生物部分和非生物部分组成的 D. 所有生物组成的 C 3.下列各项中，能够完整表示一条食物链的是（ ） A.大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米 B.狐吃兔子，兔子吃草 C.螳螂捕蝉，黄雀在后 D.猫头鹰捕食田鼠，狐也捕食田鼠 B 4.为了保护南极的生态环境，到南极考察的科学工作者不仅要把塑料等难以降解的垃圾带离南极，还要把粪便等生活垃圾带离南极。这是因为南极(　　) A．缺乏必要的生活设施 B．缺少生产者 C．没有消费者 D．分解者很少 D 5.图中为一个生态系统中某些生物的相对数量关系，这些生物构成了一条食物链。在这条食物链中物质和能量的流动方向是（ ） A. 甲→乙→丙→丁 B. 丙→丁→甲→乙 C. 丙→丁→乙→甲 D. 丁→乙→丙→甲 C 数量逐级递减 【解析】在生态系统中，能量沿食物链流动时逐级递减，因此营养级越低，生物数量通常越多；营养级越高，生物数量通常越少。根据图中生物的相对数量关系，数量从多到少依次为：丙＞丁＞乙＞甲。因此，这条食物链应该是：丙→丁→乙→甲，其中丙是生产者，丁是初级消费者，乙是次级消费者，甲是三级消费者。物质和能量就是沿着这个方向流动的。故选C （1）如图所示的生态系统中共有 条食物 链，该生态系统中，各生物生命活动所 需能量最终来自于 。 （2）如图要表示一个完整的生态系统，还需 要补充的组成成分是 和 部分。 （3）写出鹰获得能量最少得一条食物链： . （4）图中鹰与蛇的关系是 。 6.如图表示某森林生态系统中的食物链和食物网，请据图回答问题。 5 太阳能 分解者 草→鼠→蛇→鹰 捕食和竞争 非生物 【答案】（1）5；太阳能 （2）分解者；非生物 （3）草→鼠→蛇→鹰 （4）捕食和竞争 【解析】（1）该食物网中共有5条食物链：①草→兔→鹰；②草→兔→狐；③草→鼠→狐；④草→鼠→鹰；⑤草→鼠→蛇→鹰。生态系统中所有生物生命活动所需的能量最终都来源于太阳能，通过生产者的光合作用进入生态系统。 （2）图中只展示了生产者（草）和消费者（兔、鼠、狐、蛇、鹰），要构成一个完整的生态系统，还需要补充分解者（细菌、真菌等）和非生物部分（阳光、空气、水等）。 （3）能量在食物链中逐级递减，食物链越长，最高营养级获得的能量越少。在该食物网中，"草→鼠→蛇→鹰"是最长的一条食物链（4个营养级），因此鹰通过这条食物链获得的能量最少。 （4）鹰捕食蛇，二者存在捕食关系；同时鹰和蛇都以鼠为食，二者又存在竞争关系。 因此，鹰与蛇的关系是捕食和竞争。 7.根据表格信息建构食物网： 课堂游戏——生态系统的结果和功能 1.演示链接 2.演示方法 双击上方链接 打开界面 按照页面说明操作 3.演示界面预览 第一章第二节 生态系统的结构和功能 新授课·同步备课优选 新教材人教版八年级上册 看不见的微生物、会传染的疾病、自带的免疫防线，全是和我们健康息息相关的知识。好好掌握，做自己健康的小主人！ THANKS 感谢观看 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 🌿 生态系统指挥官 完成闯关习题，掌握生态系统的结构与功能核心知识 游戏规则： 点击关卡按钮进入对应知识闯关。 每题选择匹配正确的生物学概念。 答题结束查看解析，完成当前关卡全部题目视为通关。 可返回主页切换关卡复习。 第1关 生态系统结构组成 第2关 能量流动 第3关 物质循环与信息传递 第4关 生态系统稳定性 关卡进度：1/3 得分：0 连对：0 题目加载中 上一题 下一题 返回关卡主页 🎉 当前关卡完成！ 本关总分：0 返回关卡主页 $