5.1.2生态系统的结构和功能（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聚焦生态系统的结构和功能，引导学生理解生态系统的组成成分、营养结构及物质循环与能量流动。通过“罩网实验”情境分析导入，结合课前预习填空和课堂探究活动，搭建从生物与环境关系到食物链食物网、功能特点的学习支架。 以小组角色扮演“组建生态舱部门”落实探究实践，通过对比分析能量流动与物质循环培养科学思维，结合“月宫一号”案例渗透态度责任。习题设计注重知识应用与能力提升，助力学生形成系统观，树立人与自然和谐共生的意识。

5.1.2 　生态系统的结构和功能 （导学案） 1.【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。 2.【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。 3.【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； 4.【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。 【教学重点】 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。 【教学难点】 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。 阅读教材第页至第页，完成下列填空题： 1.生态系统：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。 2.生态系统的组成 组成成分 种类 作用 生物部分 生产者 主要指植物 能够通过光合作用制造有机物 消费者 主要指动物 直接或间接地以植物为食 分解者 主要指细菌真菌 能将动植物的遗体残骸中的有机物分解成无机物 非生物部分 水、光、空气等 为生物群落提供物质和能量 3.生产者、消费者和分解者的关系：生产者、消费者和分解者之间存在相互依存、相互制约的关系。 4.食物链：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联系叫作食物链。 5.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。 6.营养结构：食物链和食物网是生态系统的营养结构，态系统中的物质和能量就是沿此流动的。 7.基本功能：能量流动和物质循环是生态系统的两大基本功能。 探究一：什么是生态系统？ 情境分析：观察“罩网实验”现象——鸟飞不进来，吃草的昆虫失去了鸟的制约，就猖獗起来。 自主思考与填空： 1. 昆虫猖獗是因为失去了_生物因素_（填“生物因素”或“非生物因素”）的制约，这说明生物与环境之间是不可分割（填“相互独立”或“不可分割”）的整体。 2. 判断下列描述是否属于生态系统，并说明理由： （1）一个池塘的所有鱼（不属于） 理由：只有部分消费者（鱼），缺少生产者、分解者和非生物环境，不能构成完整的生态系统。 （2） 一根朽木及上面生长着的细菌、真菌、蚂蚁等所有生物（属于） 理由：包含了生物部分（细菌、真菌、蚂蚁等所有生物）和非生物部分（朽木及其所处的环境），符合生态系统的定义。 规律总结：判断生态系统的核心标准是“所有生物 + 环境”，缺一不可。 探究二：生态系统的组成 小组活动：结合森林生态系统图片（树、昆虫幼虫、啄木鸟、腐烂树桩），讨论以下问题： 1. 树通过_光合作用制造有机物，属于_生产者_；昆虫幼虫和啄木鸟通过吃其他生物获取物质和能量，属于_消费者_。 2. 腐烂的树桩最终会消失，是因为细菌和真菌将其分解成了水、二氧化碳和无机盐，它们属于_分解者。 3. 在生态系统中，非生物部分为生物提供_物质_和_能量_。 思维拓展：是不是所有的植物都是生产者？所有的动物都是消费者？ 举例说明：寄生植物（如菟丝子）属于消费者；腐食性动物_（如蚯蚓）属于分解者。 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。 探究三：营养结构（食物链与食物网） 实战演练：请写出“螳螂捕蝉，黄雀在后”蕴含的食物链：植物→蝉→螳螂→黄雀 。 规律总结： 1. 食物链书写规则：起点是绿色植物（生产者），终点是最高级_消费者_，不包含_分解者和非生物部分，箭头指向_捕食者。 2. 在食物网中，生物之间的种间关系除了捕食，还可能存在_竞争。 探究四：生态系统的功能 对比分析： 1. 观察碳循环示意图，二氧化碳和水是如何在生物与环境间循环的？ 二氧化碳通过_光合_作用进入生物群落，又通过_呼吸_作用和分解作用返回无机环境。 2. 观察能量流动图解，能量能循环吗？为什么？ 能量_不能（填“能”或“不能”）循环，因为能量最终以_热量_的形式散失。 辩论思考：苍蝇蚊子真讨厌，把它们全部消灭光行不行？请从食物链和生态系统的角度分析其后果。 我的观点：不行。 理由：苍蝇蚊子也是食物链的一环，消灭它们会影响以它们为食的鸟类、鱼类等生物的生存，进而破坏生态平衡。 规律总结： 1. 物质循环的特点：_循环流动__。 2. 能量流动的特点：_单向流动、逐级递减_。 3. 营养级越高的生物，获得的能量越_少，但体内积累的有毒物质越_越多（生物富集）。 1.生态系统是指（ ) 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 【答案】B 【解析】生态系统是指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。它既包括生物部分（生产者、消费者、分解者），也包括非生物部分（阳光、空气、水等）。选项A和C只包含生物，选项D只包含环境，都不完整。 只有选项B同时包含了生物和环境，符合生态系统的定义。故选B 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 【答案】C 【解析】生态系统的组成包括两大部分：生物部分（生产者、消费者、分解者）和非生物部分（阳光、空气、水、温度等）。选项A只包含了生物部分，缺少非生物部分；选项B只包含动植物，缺少微生物和非生物环境；选项D同样只包含生物。只有选项C完整地概括了生态系统的两大组成部分。故选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 【答案】B 【解析】食物链的书写规则：①起点必须是生产者（绿色植物）；②箭头指向捕食者；③不包含分解者和非生物部分。选项A缺少生产者（起点应该是藻类或水生植物）；选项C虽然隐含了植物（蝉吃树叶），但没有明确写出生产者；选项D描述的是两种捕食关系，不是一条完整的食物链。只有选项B从生产者（草）开始，依次是初级消费者（兔子）和次级消费者（狐），符合食物链的书写规范，应写为：草→兔子→狐。 故选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( ) 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 【答案】D 【解析】南极气候寒冷，微生物（分解者）的活动受到极大限制，分解有机物的能力非常弱。如果将粪便等生活垃圾留在南极，它们很难被自然分解，会长期堆积，破坏当地的生态环境。因此，科学工作者必须将所有生活垃圾带离南极。这体现了分解者在物质循环中的重要作用。故选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 【答案】C 【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。 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。 （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 。 【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： 前沿科技： 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。 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_生产者_的角色，而微生物则扮演着_分解者_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 微生物（或分解者）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？（ B ） 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） 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。 5. 我的思考：地球生物圈也是一个巨大的生态系统，我们需要保护生物多样性，维持生态平衡，实现物质的循环利用和能量的有效流动，才能让人类可持续发展。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.1.2 　生态系统的结构和功能 （导学案） 1.【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。 2.【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。 3.【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； 4.【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。 【教学重点】 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。 【教学难点】 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。 阅读教材第页至第页，完成下列填空题： 1.生态系统：在一定的空间范围内， 与 相互作用所形成的统一的整体。 2.生态系统的组成 组成成分 种类 作用 生物部分 生产者 主要指 能够通过 制造有机物 消费者 主要指 直接或间接地以 为食 分解者 主要指 能将动植物的遗体残骸中的有机物分解成 非生物部分 水、光、空气等 为生物群落提供物质和能量 3.生产者、消费者和分解者的关系：生产者、消费者和分解者之间存在 、 的关系。 4.食物链：在生态系统中，不同生物之间由于 的关系而形成的链状联系叫作食物链。 5.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 。 6.营养结构： 和 是生态系统的营养结构，态系统中的 和 就是沿此流动的。 7.基本功能： 和 是生态系统的两大基本功能。 探究一：什么是生态系统？ 情境分析：观察“罩网实验”现象——鸟飞不进来，吃草的昆虫失去了鸟的制约，就猖獗起来。 自主思考与填空： 1. 昆虫猖獗是因为失去了__________（填“生物因素”或“非生物因素”）的制约，这说明生物与环境之间是__________（填“相互独立”或“不可分割”）的整体。 2. 判断下列描述是否属于生态系统，并说明理由： （1）一个池塘的所有鱼（ ） 理由：___________________________________ 。 （2） 一根朽木及上面生长着的细菌、真菌、蚂蚁等所有生物（ ） 理由：_______________________________________ 。 规律总结：判断生态系统的核心标准是“__________ + __________”，缺一不可。 探究二：生态系统的组成 小组活动：结合森林生态系统图片（树、昆虫幼虫、啄木鸟、腐烂树桩），讨论以下问题： 1. 树通过__________作用制造有机物，属于__________；昆虫幼虫和啄木鸟通过吃其他生物获取物质和能量，属于__________。 2. 腐烂的树桩最终会消失，是因为__________和__________将其分解成了水、二氧化碳和无机盐，它们属于__________。 3. 在生态系统中，非生物部分为生物提供__________和__________。 思维拓展：是不是所有的植物都是生产者？所有的动物都是消费者？ 举例说明：__________（如菟丝子）属于消费者；__________（如蚯蚓）属于分解者。 规律总结：生态系统的组成成分中，__________和__________是联系生物与非生物环境的桥梁，三者相互依存、相互制约。 探究三：营养结构（食物链与食物网） 实战演练：实战演练：请写出“螳螂捕蝉，黄雀在后”蕴含的食物链： 规律总结： 1. 食物链书写规则：起点是__________，终点是最高级__________，不包含__________和__________，箭头指向__________者。 2. 在食物网中，生物之间的种间关系除了捕食，还可能存在__________。 探究四：生态系统的功能 对比分析： 1. 观察碳循环示意图，二氧化碳和水是如何在生物与环境间循环的？ 二氧化碳通过__________作用进入生物群落，又通过__________作用和__________作用返回无机环境。 2. 观察能量流动图解，能量能循环吗？为什么？ 能量__________（填“能”或“不能”）循环，因为能量最终以__________的形式散失。 辩论思考：苍蝇蚊子真讨厌，把它们全部消灭光行不行？请从食物链和生态系统的角度分析其后果。 我的观点：__________（填“行”或“不行”）。 理由：________________________________________ 。 规律总结： 1. 物质循环的特点：___________________。 2. 能量流动的特点：________ 。 3. 营养级越高的生物，获得的能量越__________，但体内积累的有毒物质越__________（生物富集）。 1.生态系统是指（ ) 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 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 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( ) 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 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 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。 （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 。 7.根据表格信息建构食物网： 前沿科技： 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。 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） 5. 我的思考： / 学科网（北京）股份有限公司 $