5.1.3生物圈 （导学案）生物新教材人教版八年级上册

该初中生物学导学案围绕“生物圈”展开，引导学生了解生物圈的概念、范围及组成，认识自然与人工生态系统的类型和作用，理解生物圈是统一整体。通过课前预习填空与表格构建知识框架，课堂探究设置数据对比、圈层探秘、生态系统连线、思想实验及角色扮演等活动，搭建从基础认知到深度理解的学习支架。 资料特色在于融合生命观念与态度责任，通过辨析叶片释水与释氧原理培养科学思维，借助“生态法庭”角色扮演强化探究实践能力。当堂检测题精准覆盖重难点，课后拓展引入AI遥感监测和人工合成淀粉等前沿科技，激发学生兴趣，助力树立保护生物圈的责任意识。

5.1.3 生物圈（导学案） 1.通过自主阅读与图片观察，了解生物圈的概念和范围；【生命观念】 2.通过自主阅读与合作交流，例举各种类型的生态系统，关注它们之间的联系和在生物圈中的作用以及与人类的关系；【生命观念】 3.通过资料分析与合作交流，理解生物圈是一个统一的整体，是地球上最大的生态系统。认同生物圈是所有生物共有的家园，树立保护生物圈的强烈意识；【生命观念与态度责任】 【教学重点】 1. 生物圈的概念和组成范围； 2. 生物生存的基本环境条件； 3. 绿色植物为生物圈提供氧气的核心作用。 【教学难点】 1. 理解生物圈是统一的整体，生物与环境相互依存、不可分割； 2. 科学辨析叶片光照释水、释氧的原理，区分水分蒸腾与光合作用释氧的本质差异。 【任务】 阅读课本第26—31页，完成以下填空，初步构建知识框架。 一、生物圈的概念和范围 1.生物圈的概念：生物圈是地球上所有生物与其生存环境的总和。 2.生物圈的范围：如果以海平面来划分，生物圈向上有约10千米的高度，向下也有10千米左右的深度。 3.生物圈的组成 空间范围 组成 生物种类 大气圈的底部 由多种气体组成,如氮气、 氧气、二氧化碳等 主要是能够飞翔的昆虫和鸟类，还有细菌等微小生物 整个水圈 大气水、地表水和地下水 水生生物 岩石圈的表面 由岩石组成，表面大多覆盖着土壤 陆生生物 二、多种多样的生态系统 生物圈包含多种多样的生态系统，分为自然生态系统和人工生态系统两大类，不同生态系统相互关联、相互影响。 1. 自然生态系统 森林生态系统：被称为“绿色水库”“地球之肺”，生物种类最多，自动调节能力最强，涵养水源、净化空气、保持水土。 草原生态系统：分布在干旱地区，草本植物为主，保持水土、防风固沙。 湿地生态系统：被称为“地球之肾”，净化水质、蓄洪抗旱，是珍稀水鸟栖息地。 海洋生态系统：地球上最大的生态系统，制造地球70%的氧气，调节全球气候。 2. 人工生态系统 农田生态系统：以农作物为主，生物种类少，自动调节能力弱 ，需要人工维护。 城市生态系统：消费者以人类为主，依赖性强，自动调节能力最弱，容易出现环境问题。 三、生物圈是一个统一的整体 1.不同生态系统之间的关联 (1) 从非生物因素来说，阳光普照几乎所有的生态系统，大气在不停地、有规律地环流，水也以多种形态在全球范围内运动。地球上所有的生态系统都受这些因素的影响。 (2) 从地域关系来说，黄河和长江源自西部的雪山和草原。江河奔流东去，滋润着沿途的农田，养育着亿万人和其他生物。它们还沿途形成湖泊和湿地，最终裹挟着陆地上的土壤和其他物质汇入浩瀚的海洋。 (3) 从生态系统中的生物来说，许多微小的生物，植物的花粉、种子、果实能够随大气运动，到达不同的生态系统。鱼类的洄游，鸟类的迁徙，会经过不同的生态系统。人类的活动范围更广，可以把生物带到不同的地方。 2.生物圈是统一的整体 生物圈是由各种类型的生态系统组成的统一整体，是地球上最大的生态系统，是所有生物共同的家园。 【探究一】生物圈的范围 活动1：数据对比，感受“薄”地球直径超过10000千米，而生物圈的厚度仅约20千米。这个比例让你有什么感受？ 活动2：圈层探秘，生命何在？ 结合课件图片，小组讨论并完成下表。 圈层名称 环境特点 主要生物类型 大气圈的底部 由多种气体组成（如氮气、氧气、二氧化碳等） 主要是能够飞翔的昆虫和鸟类，还有细菌等微小生物。 整个 水圈 由水和冰雪覆盖，包括大气水、地表水和地下水 几乎到处都有生物，但是大多数生物生活在距海平面150米以内的水层中。 岩石圈的表面 地球最外层，大多覆盖着土壤 生物种类丰富，如花草树木、飞禽走兽等，是一切陆生生物的“立足点”。 【探究二】多种多样的生态系统 活动3：请将下列生态系统类型与其最显著的特点或作用进行连线。 【深度思考】连线完成后，请结合课本知识与生活常识，小组讨论并回答以下问题： 1.森林被称为“绿色水库”，除了涵养水源，它在调节全球气候方面还起到了什么关键作用？ 森林植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，缓解温室效应；植物蒸腾作用提高大气湿度，增加降水量，降低气温，调节局部乃至全球气候。 2.湿地生态系统被称为“地球之肾”，请尝试用人体肾脏的功能来类比解释湿地在生物圈中的净化作用。 人体肾脏能够过滤血液，清除体内代谢废物，净化血液；湿地可以滞留泥沙，吸附、分解水中污染物与多余无机盐，净化水质，如同肾脏净化血液一样净化生物圈的水体。 3.农田生态系统是人工建立的，它的稳定性与自然生态系统（如森林、海洋）相比有何不同？ 农田生态系统生物种类少，营养结构简单，自动调节能力较弱，稳定性差；森林、海洋等自然生态系统生物种类繁多，食物网复杂，自动调节能力更强，稳定性更高。 【探究三】 生物圈是统一的整体——牵一发而动全身 活动4：思想实验 假设河流上游的森林被大量砍伐，请推测这会对下游的农田、城市乃至海洋生态系统产生哪些连锁影响？ 1. 对河流本身：_水土流失加剧，河流含沙量增大；河道泥沙淤积；汛期水位暴涨易引发洪涝，枯水期水量减少。__ 2. 对下游农田：洪水易冲毁农田；泥沙淤积耕地；旱季水源不足，影响农作物灌溉。 3. 对入海口海洋：_入海泥沙增多，近海海域水体浑浊；泥沙堆积改变海岸地貌；陆地养分大量输入易引发近海藻类爆发。 活动5：【角色扮演：生态法庭】 背景：某地为了发展经济，计划在一片重要的湿地上修建大型化工厂。 任务：请你选择以下一个角色，从该角色的立场出发，阐述你是否支持该计划，并说明理由。 角色A：当地农民（依赖湿地灌溉和渔业） 角色B：化工厂投资人（追求经济效益） 角色C：环保志愿者（关注生态平衡） 角色D：政府官员（需要平衡发展与环保） 1．下列关于生物圈的叙述不正确的是（　　） A．地球上所有的生物共同构成生物圈 B．最大的生态系统是生物圈 C．生物圈是地球上多种类型生态系统的总和 D．人类的生存和发展离不开生物圈 【答案】A 【详解】 A：生物圈是所有生物及其生活环境**，不只是生物，错误。 B：生物圈是地球上最大的生态系统，正确。 C：生物圈包含各类生态系统，是它们的总和，正确。 D：人类生存发展依赖生物圈，正确。 故选A 2．下列生态系统中，生物种类多样性最为丰富的是（    ） A．草原生态系统 B．森林生态系统 C．城市生态系统 D．沙漠生态系统 【答案】B 【详解】 A：草原生物种类较少。 B：森林生态系统动植物种类最多，多样性最丰富。 C：城市以人为主，生物种类少。 D：沙漠环境恶劣，生物稀少。 故选B 3.下列关于生物圈的范围的叙述不正确是 ( ) A. 生物圈包括大气圈的底部、岩石圈的表面和水圈的大部 B. 生物圈的范围是指以海平面为标准,向上10千米，向下10千米的范围 C. 生物圈的总厚度是20千米 D. 岩石圈、水圈和大气圈是截然分开的三部分 【答案】D 【详解】 A：生物圈范围：大气圈底部、水圈大部、岩石圈表面，正确。 B：以海平面为基准，上下各 10 千米，正确。 C：上下合计总厚度约 20 千米，正确。 D：大气圈、水圈、岩石圈相互交错，并非截然分开，错误。 故选D 4.下列生态系统中，自我调节能力最小的是（ ） A．农田生态系统 B．淡水生态系统 C．森林生态系统 D．海洋生态系统 【答案】A 【详解】 生态系统生物种类越少，自动调节能力越弱。 A：农田生物种类单一，调节能力最小。 B 淡水、C 森林、D 海洋生物更多，调节能力更强。故选A 5.素有“绿色水库”之称的生态系统是（ ） A. 森林生态系统 B.湿度生态系统 C. 农田生态系统 D. 草原生态系统 【答案】A 【详解】 A：森林生态系统涵养水源，被称为 “绿色水库”。 B：无湿度生态系统这一类型。 C 农田、D 草原没有该称号。故选A 6.“生物圈是最大的生态系统”，下列甲﹣丁四项事实中，支持这一观点的共有（　　） 甲：20世纪70年代，在南极的企鹅等动物体内检测到DDT 乙：大气在不停地有规律地环流 丙：蒲公英的果实随风飘散 丁：红嘴鸥每年从西伯利亚迁徙到昆明越冬 A．一项 B．两项 C．三项 D．四项 【答案】D 【解析】“生物圈是最大的生态系统”，含义：生物圈中各个生态系统不是彼此孤立的，而是**相互联系、相互影响，构成统一整体。 甲： DDT 在其他地区使用，通过食物链、水循环远距离到达南极，说明各类生态系统物质可以跨区域流动，生态系统之间相互连通。✅ 支持 乙： 大气圈贯通所有陆地、水域生态系统，气体在全球范围内循环，证明生态系统紧密相连。✅ 支持 丙： 植物种子借助大气环流扩散到不同生态系统，体现生态系统间存在生物交流。✅ 支持 丁： 生物跨越不同地域、不同生态系统活动，说明各个生态系统连通成整体。✅ 支持 甲、乙、丙、丁四项都证明生物圈中各类生态系统相互联系，共同构成统一的最大生态系统。 所以一共四项，故选D。 7．生物圈是人类和其他生物共同的唯一家园，下列保护生物圈的措施不包括（　　） A．控制人口增长 B．防止环境污染 C．保护生物资源 D．禁用自然资源 【答案】D 自然资源应合理开发利用。 8.我国 “月宫一号” 是人工闭合生态系统，被称作”微型生物圈“。下列叙述错误的是（ ） A. 舱内绿色植物属于生产者，通过光合作用制造有机物、产生氧气 B. 志愿者与黄粉虫属于消费者，直接或间接以植物获取营养 C. 微生物分解粪便、秸秆等废物，扮演分解者角色 D. “月宫一号” 完全等同于地球上的生物圈 【答案】D 【解析】生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总和，范围包含大气圈底部、水圈大部、岩石圈表面，是地球上最大的生态系统。月宫一号只是人工模拟的小型闭合生态系统，空间有限、生物种类少，无法和真实生物圈等同。A、B、C 表述均符合生态系统组成成分定义。 前沿科技： 1.AI + 卫星遥感监测生物圈 利用遥感卫星、人工智能，大范围实时监测：森林砍伐、荒漠化、冰川消融、海洋赤潮、物种栖息地变化。 案例：我国 “生态遥感监测系统”，持续监控三江源、热带雨林生物圈变化。 拓展活动：可以简单展示卫星影像，说明人类正在持续监测整个生物圈健康状态。 2.物质循环前沿颠覆性科研 二氧化碳人工合成淀粉（中科院天津所重大成果）不依靠植物光合作用，利用 CO₂与电能，人工合成淀粉。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.1.3 生物圈（导学案） 1.通过自主阅读与图片观察，了解生物圈的概念和范围；【生命观念】 2.通过自主阅读与合作交流，例举各种类型的生态系统，关注它们之间的联系和在生物圈中的作用以及与人类的关系；【生命观念】 3.通过资料分析与合作交流，理解生物圈是一个统一的整体，是地球上最大的生态系统。认同生物圈是所有生物共有的家园，树立保护生物圈的强烈意识；【生命观念与态度责任】 【教学重点】 1. 生物圈的概念和组成范围； 2. 生物生存的基本环境条件； 3. 绿色植物为生物圈提供氧气的核心作用。 【教学难点】 1. 理解生物圈是统一的整体，生物与环境相互依存、不可分割； 2. 科学辨析叶片光照释水、释氧的原理，区分水分蒸腾与光合作用释氧的本质差异。 【任务】 阅读课本第26—31页，完成以下填空，初步构建知识框架。 一、生物圈的概念和范围 1.生物圈的概念：生物圈是地球上所有 与其 的总和。 2.生物圈的范围：如果以海平面来划分，生物圈向上有约 千米的高度，向下也有 千米左右的深度。 3.生物圈的组成 空间范围 组成 生物种类 大气圈的 由多种气体组成,如氮气、 氧气、二氧化碳等 主要是能够飞翔的昆虫和鸟类，还有 等微小生物 整个 大气水、地表水和 水生生物 岩石圈的 由 组成，表面大多覆盖着土壤 陆生生物 二、多种多样的生态系统 生物圈包含多种多样的生态系统，分为自然生态系统和人工生态系统两大类，不同生态系统相互关联、相互影响。 1. 自然生态系统 森林生态系统：被称为“ ”“地球之肺”，生物种类最多，自动调节能力最强，涵养水源、净化空气、保持水土。 草原生态系统：分布在干旱地区，草本植物为主，保持水土、防风固沙。 湿地生态系统：被称为“ ”，净化水质、蓄洪抗旱，是珍稀水鸟栖息地。 海洋生态系统：地球上最大的生态系统，制造地球70%的氧气，调节全球气候。 2. 人工生态系统 农田生态系统：以农作物为主，生物种类少，自动调节能力 ，需要人工维护。 城市生态系统：消费者以人类为主，依赖性强，自动调节能力最弱，容易出现环境问题。 三、生物圈是一个统一的整体 1.不同生态系统之间的关联 (1) 从非生物因素来说， 普照几乎所有的生态系统， 在不停地、有规律地环流，水也以多种形态在全球范围内运动。地球上所有的生态系统都受这些因素的影响。 (2) 从地域关系来说，黄河和长江源自西部的 和 。江河奔流东去，滋润着沿途的 ，养育着亿万人和其他生物。它们还沿途形成 和 ，最终裹挟着陆地上的土壤和其他物质汇入浩瀚的 。 (3) 从生态系统中的生物来说，许多微小的生物，植物的花粉、种子、果实能够随大气运动，到达不同的 。鱼类的 ，鸟类的 ，会经过不同的生态系统。人类的活动范围更广，可以把生物带到不同的地方。 2.生物圈是统一的整体 生物圈是由各种类型的 组成的 ，是地球上 的生态系统，是所有生物共同的家园。 【探究一】生物圈的范围 活动1：数据对比，感受“薄”地球直径超过10000千米，而生物圈的厚度仅约20千米。这个比例让你有什么感受？ 活动2：圈层探秘，生命何在？ 结合课件图片，小组讨论并完成下表。 圈层名称 环境特点 主要生物类型 的底部 由多种气体组成（如氮气、氧气、二氧化碳等） 主要是能够飞翔的昆虫和鸟类，还有细菌等微小生物。 整个 由水和冰雪覆盖，包括大气水、地表水和地下水 几乎到处都有生物，但是大多数生物生活在距海平面150米以内的水层中。 的表面 地球最外层，大多覆盖着土壤 生物种类丰富，如花草树木、飞禽走兽等，是一切陆生生物的“立足点”。 【探究二】多种多样的生态系统 活动3：请将下列生态系统类型与其最显著的特点或作用进行连线。 【深度思考】连线完成后，请结合课本知识与生活常识，小组讨论并回答以下问题： 1.森林被称为“绿色水库”，除了涵养水源，它在调节全球气候方面还起到了什么关键作用？ 2.湿地生态系统被称为“地球之肾”，请尝试用人体肾脏的功能来类比解释湿地在生物圈中的净化作用。 3.农田生态系统是人工建立的，它的稳定性与自然生态系统（如森林、海洋）相比有何不同？ 【探究三】 生物圈是统一的整体——牵一发而动全身 活动4：思想实验 假设河流上游的森林被大量砍伐，请推测这会对下游的农田、城市乃至海洋生态系统产生哪些连锁影响？ 1. 对河流本身：_ _ 2. 对下游农田： 3. 对入海口海洋： 活动5：【角色扮演：生态法庭】 背景：某地为了发展经济，计划在一片重要的湿地上修建大型化工厂。 任务：请你选择以下一个角色，从该角色的立场出发，阐述你是否支持该计划，并说明理由。 角色A：当地农民（依赖湿地灌溉和渔业） 角色B：化工厂投资人（追求经济效益） 角色C：环保志愿者（关注生态平衡） 角色D：政府官员（需要平衡发展与环保） 1．下列关于生物圈的叙述不正确的是（　　） A．地球上所有的生物共同构成生物圈 B．最大的生态系统是生物圈 C．生物圈是地球上多种类型生态系统的总和 D．人类的生存和发展离不开生物圈 2．下列生态系统中，生物种类多样性最为丰富的是（    ） A．草原生态系统 B．森林生态系统 C．城市生态系统 D．沙漠生态系统 3.下列关于生物圈的范围的叙述不正确是 ( ) A. 生物圈包括大气圈的底部、岩石圈的表面和水圈的大部 B. 生物圈的范围是指以海平面为标准,向上10千米，向下10千米的范围 C. 生物圈的总厚度是20千米 D. 岩石圈、水圈和大气圈是截然分开的三部分 4.下列生态系统中，自我调节能力最小的是（ ） A．农田生态系统 B．淡水生态系统 C．森林生态系统 D．海洋生态系统 5.素有“绿色水库”之称的生态系统是（ ） A. 森林生态系统 B.湿度生态系统 C. 农田生态系统 D. 草原生态系统 6.“生物圈是最大的生态系统”，下列甲﹣丁四项事实中，支持这一观点的共有（　　） 甲：20世纪70年代，在南极的企鹅等动物体内检测到DDT 乙：大气在不停地有规律地环流 丙：蒲公英的果实随风飘散 丁：红嘴鸥每年从西伯利亚迁徙到昆明越冬 A．一项 B．两项 C．三项 D．四项 7．生物圈是人类和其他生物共同的唯一家园，下列保护生物圈的措施不包括（　　） A．控制人口增长 B．防止环境污染 C．保护生物资源 D．禁用自然资源 8.我国 “月宫一号” 是人工闭合生态系统，被称作”微型生物圈“。下列叙述错误的是（ ） A. 舱内绿色植物属于生产者，通过光合作用制造有机物、产生氧气 B. 志愿者与黄粉虫属于消费者，直接或间接以植物获取营养 C. 微生物分解粪便、秸秆等废物，扮演分解者角色 D. “月宫一号” 完全等同于地球上的生物圈 前沿科技： 1.AI + 卫星遥感监测生物圈 利用遥感卫星、人工智能，大范围实时监测：森林砍伐、荒漠化、冰川消融、海洋赤潮、物种栖息地变化。 案例：我国 “生态遥感监测系统”，持续监控三江源、热带雨林生物圈变化。 拓展活动：可以简单展示卫星影像，说明人类正在持续监测整个生物圈健康状态。 2.物质循环前沿颠覆性科研 二氧化碳人工合成淀粉（中科院天津所重大成果）不依靠植物光合作用，利用 CO₂与电能，人工合成淀粉。 / 学科网（北京）股份有限公司 $