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1、7自然界中的氧循环和碳循环公开课一等奖创新教学设计（表格式）浙教版八下科学3.7自然界中的氧循环和碳循环教学设计课题3.7自然界中的氧循环和碳循环单元三学科科学年级八下教材分析本节课分为氧循环和碳循环两大部分并拓展了臭氧与温室效应的一些知识。这是在学习了呼吸作用与光合作用的基础上的后续，学生对氧一碳平衡有一定的了解，知道一些物质的相互转化。氧循环与碳循环均分别通过其循环途径作出其循环图示，其中碳循环是在氧循环基础上进行介绍，通过生活中的经验入手讲解氧循环，再由氧循环扩展由于二氧化碳而造成的温室效应，故而将本节课的内容完整联系起来，通过学习，使学生对碳一氧平衡有一个完整的了解。核心素养目标科学观
2、念：了解氧循环和碳循环；了解温室效应的成因及其利弊。科学思维：通过温室效应的形成及危害的学习，发展自身推理、联想和思维迁移能力，认同生物与环境是一个统一的整体。探究实践：学会读图分析归纳的能力；并能通过用简单的实验来模拟复杂的现象，进行分析从而去解释自然现象。态度责任：通过对氧循环了解，树立物质是相互联系的观点，从而建立辨证唯物主义思想；增强可持续性发展和环保意识；同时树立养成实事求是的科学态度。重点自然界的氧循环和碳循环难点自然界的氧循环和碳循环的途径教学环节教师活动设计意图导入新课1、在自然界，生物都在不断地呼吸，吸进,放出o2、光合作用需要吸收和,制成有机物，同时释放出o3、因_等原因，
3、空气中的二氧化碳含量增加而氧气含量减少；因等原因，空气中的氧气含量增加而二氧化碳含量减少。所以空气中氧气的含量可以基本保持相对恒定。1、氧气、二氧化碳2、二氧化碳水氧气3、生物的呼吸作用、物质的燃烧、微生物的氧化作用光合作用在复习呼吸作用与光合作用基础上进入氧循环与碳循环的教学，自然而有效讲授新课思考讨论：问题1、鱼缸内养的鱼多了，鱼会因缺氧而死亡，有什么办法让鱼缸内的氧气多？换水、使用增氧气泵、养水草等方法可增加鱼缸内的氧气含量。问题2、蜡烛燃烧需要消耗氧气，如果得不到适当的补充，燃烧将无法继续。植物光合作用消耗二氧化碳，同样，如果二氧化碳得不到适当的补充，植物也将无法正常生存下去。如果将燃
4、烧着的蜡烛和植物放在一起，会出现什么情况呢？虽然燃烧消耗氧气，但是植物吸收二氧化碳又会光合作用会产生氧气，所以蜡烛很可能会燃烧较长时间。活动：取A、B两个密闭的钟罩，在A、B钟罩中分别放入植物、植物和蜡烛、然后将两个钟罩放在阳光充足的地方。观察一段时间，发现观察A钟罩内蜡烛熄灭时间较；而B钟罩蜡烛熄灭的时间较o结论：o为了让B钟罩内蜡烛能较长时间地燃烧下去，在设置实验时，应注意什么？适当增加钟罩内植物的数量和二氧化碳的浓度讨论：大自然中消耗氧气的途径主要有哪些？产生氧气的途径有哪些？归纳：一、自然界的氧循环1、氧循环：生物的呼吸作用、各种燃烧现象及微生物的氧化分解作用都要消耗氧气；绿色植物通过
5、光合作用产生氧气，释放到大气中。研究发现，绿色植物在光合作用中制造的氧气，超过了自身呼吸作用对氧气的需要，其余的氧气都以气体形式释放到大气中。大自然中氧气随着生物的呼吸和物质的燃烧而减少，但随着植物的光合作用而增加，周而复始地进行循环，这就是自然界的氧循环。氧循环是自然界中重要的物质循环。2、氧循环的意义：氧循环使自然界中氧含量保持相对稳定。大自然中氧气的含量会由于生物的呼吸作用和物质的燃烧等减少，但又会随植物的光合作用而增加，周而复始地进行循环，使自然界中的氧含量保持相对稳定。1）在我国北方的冬天，许多树的叶都掉光了，光合作用的能力大大下降。北方的人会有感觉缺氧吗？虽然在冬季，我国北方的树叶
6、掉光了，光合作用能力大大下降。但是南方的植被仍然可以通过光合作用制造氧气。生物圈是一个整体，大气在不停地运动,氧气可以从含量多的地方向含量少的地方扩散。因此，尽管到了冬天,北方的人们也没有缺氧的感觉。2）根据氧循环的原理，在屋内可以用什么方法使空气保持清新？放置空气清新剂、开窗通风、白天放置绿色植物等，都可以使室内保持空气清新。3）如图的生态球，把一定量的水、一条小鱼、水草密封在一透明玻璃球内制成“生态球，球内的小鱼能生存很长一段时间。生态球能美化居室，请说说制作生态球的原理。光照及水中的二氧化碳让绿色植物（藻类等）可进行光合作用，产生氧气，它们也会消耗水中的无机营养物；小鱼等动物吸入氧气，释
7、放出二氧化碳，并以藻类等为食物，排出废物；细菌则把小鱼等的排泄物分解成无机营养物，同时也产生二氧化碳，供植物使用。因此，生态球内的食物及气体皆可以不断的循环使用。读图:（上右图）自然界中的碳循环主要有哪些途径？第一种形式是绿色植物经光合作用将大气中的二氧化碳和水化合成碳水化合物（糖类）；植物呼吸作用，吸入氧气呼出二氧化碳，使二氧化碳返回大气中被植物再度利用。第二种形式是植物被动物或人采食后，碳水化合物（糖类）又成为人、动物和细菌等其他生物体的一部分，在体内氧化生成二氧化碳，并通过动物或人的呼吸释放回到大气中又可被植物利用。第三种形式是煤、石油、天然气等燃烧时，生成二氧化碳，它返回大气中后重新进
8、入生态系统的碳循环。二、碳循环碳是构成生物的基本元素之一，自然界中的碳以单质或化合物的形式存在。大气中碳的气态化合物主要是二氧化碳，碳在自然界也是可以循环的碳循环主要是通过二氧化碳实现的。自然界中的碳循环保持相对稳定，对生命活动非常重要，其中光合作用和呼吸作用是维持碳循环的重要环节。2、碳循环的方式：第一种形式是绿色植物经光合作用将大气中的二氧化碳和水化合成碳水化合物（糖类）；植物呼吸作用，吸入氧气呼出二氧化碳，使二氧化碳返回大气中被植物再度利用。第二种形式是植物被动物或人采食后，碳水化合物（糖类）又成为人、动物和细菌等其他生物体的一部分，在体内氧化生成二氧化碳，并通过动物或人的呼吸释放回到大
9、气中又可被植物利用。第三种形式是煤、石油、天然气等燃烧时，生成二氧化碳，它返回大气中后重新进入生态系统的碳循环。3、碳循环与氧循环的关系：碳循环和氧循环分别是指含碳物质和含氧物质的循环。在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系。通过氧循环和碳循环，保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对恒定，维持了整个生物圈中的碳一一氧平衡。除了碳、氧元素循环外，自然界中还存在着氮、磷、硫等多种元素的循环。讨论：现代工业迅速发展，人类大量燃烧煤和石油等燃料。这对碳循环会带来怎样的影响？由于现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤和石油等化工燃料，使地层中经过千百成年而积存的碳元素，在很短时间内释放出来，打破了生物圈中碳
10、循环的平衡，使大气中二氧化碳含量迅速增加，形成了“温室效应”，导致气温升高。温室效应对生物圈和人类社会都有着不可忽视的影响，比如加快极地冰川的融化，导致海平面上升，进而对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。三、温室效应1、温室效应：在正常情况下,碳的循环是平衡的，但由于现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤、石油和天然气等燃料，地层中经过千百万年积存的、已经脱离碳循环的碳元素，在很短的时间内释放了出来。这就打破了生物圈中碳循环的平衡，使大气中二氧化碳的含量迅速增加，进而导致气温上升，引起“温室效应”。活动：取2只塑料杯，各装1/2清水，在1只盛水的塑料杯上盖一块玻璃片。把它们同时放在太阳光下晒1小时
11、左右,然后分别测量水温：的杯内的水温高。你认为其中的原因是O说明：太阳光透过温室地玻璃后，会使室内地面温度升高，而地面的辐射却很少能穿透玻璃，因此温室具有保温作用。温室就是利用这样的原理保温的。大气中的二氧化碳具有与温室玻璃相似的作用，对地球起着保温的作用，从而产生“温室效应二2、引起温室效应的原因：能造成“温室效应”的气体除二氧化碳外，还包括水蒸气（H20）、臭氧（03）、氧化亚氮（N20）、甲烷（CH4）、氢氟氯碳化物类、全氟碳化物及六氟化硫等，统称为温室气体。对全球升温的贡献百分比来说，二氧化碳由于含量较多，所占的比例也最大，约为55%。3、“温室效应的利与弊（1）利：适度的“温室效应”
12、能保证地球上的气温恒定，适于动植物生存；促进绿色植物的光合作用，增加农作物产量等。（2）弊：过度的“温室效应”会使气候变暖，引起一系列恶果，如两极冰川融化，海平面上升；气候恶化等。视频：温室效应讨论生活中常见的现象，并通过实验验证，来说明植物对维持空气中的氧气具有很重要的作用。课堂练习1、新疆地区日照长、昼夜温差大。那里“棉花质量好”、“瓜果特别甜”，植物白天光合作用、夜晚呼吸作用的强弱情况分别为（C）A.强、强B.弱、强C.强、弱D.弱、弱2、通过调控大棚内的温度、二氧化碳浓度和光照强度等可以提高栽培蔬菜的产量。下列相关叙述正确的是（C）A.白天适当升温的目的是降低蔬菜的光合作用B.夜晚适当
13、降温的目的是增强蔬菜的呼吸作用C.增加二氧化碳浓度可增强蔬菜的光合作用D.增强光照可增强光合作用、降低呼吸作用3、自然界中氧循环如图所示，在A处不参与该循环的是（C）A.生物的呼吸作用B.含碳燃料的燃烧C.发展利用氢燃料D.微生物氧化分解（第3题图）（第4题图）4、如图，下列有关生物圈中的碳平衡的说法错误的是（）A.图中I可表示光合作用B.图中11可表示呼吸作用C.植物、动物、细菌、真菌能完成图中11所示的过程D.绿色植物白天完成图中I所示的过程，夜晚完成图中11所示的过程5、中国科学技术大学的专家找到一种新型催化剂，可将二氧化碳转化为液体燃料甲酸（CH202）。下列说法中，不正确的是（八）A
14、.地球上二氧化碳含量上升的主要原因是植物的呼吸作用B.二氧化碳能阻挡地面辐射，对地球有保温作用C.二氧化碳转化为甲酸的过程属于化学变化D.这种新型催化剂在反应前后质量不变6、如图为植物光合作用、呼吸作用测定装置，测定仪的叶室为透明玻璃材料制成。分析仪可以测出植物从叶室内的空气中吸收或释放二氧化碳的量。利用该装置研究温度对绿色植物光合作用与呼吸作用的影响。请分析回答下列问题：（1）先将上述装置置于暗处，测定单位时间内叶室中的二氧化碳含量变化值，该变化值越大表示越强。（2）在预先设定的不同温度下分别置于黑暗和光照环境中，重复以上步骤，结果如图所示。30。C时，光照2小时，植物光合作用利用的二氧化碳
15、质量为一毫克。（3）为进一步精确测定光照条件下最有利于生长的温度，应增加的实验步骤为_。（1）呼吸作用（2）13（3）在相同光照条件下，在不同温度下，分别置于黑暗和光照环境中，测定单位时间内叶室中的二氧化碳含量变化值7、某农科所为研究影响植物生长的外界因素，在大棚内种植了玉米、大豆等多种植物。请回答下列问题：（1）如果密闭大棚，在温度恒定的情况下，大棚内一昼夜空气中的C02含量变化如甲图所示，则：积累有机物最多的点是;经过一昼夜后，大棚内植物有机物的含量会（填“增加”“减少”或“不变”）。（2）乙图中曲线代表在一定光照强度下玉米的光合作用强度与空气中C02浓度的关系，则:若降低光照强度，曲线中
16、A点将向移动若其它条件不变，请在图丙坐标系中画出植物吸收二氧化碳随光照强度变化曲线o答案：（I）D增加（2）左下（或下）8、兴趣小组的间学欲研究图甲植物的光合作用强度，将植物置于如图乙所示的同化箱中，在一定的光照、温度条件下，让空气沿箭头方向流动。（1）写出光合作用的文字表达式o（2）当、两处气体中的浓度相等时，同化箱中植物的光合作用速率（填“V”、”或“=）植物的呼吸作用速率。（3）通过测定流入和流出气体量的差值确定叶片呼吸作用的强度，则需要对该装置进行处理。参考答案：（1）水+二氧化碳葡萄糖+氧气（2）=（3）黑暗条件下或者遮光处理及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。课堂小结1、碳和氧是生物体中最基本的元素。氧又是地壳里含量最多、分布最广的元素。碳循
