高三生物教案：《生態環境的保護專題》教學設計

　　本文題目：高三生物教案：生態環境的保護專題

　　考綱要求　1.人口增長對生態環境的影響(Ⅱ)。2.關注全球性生態環境問題(Ⅰ)。3.生物多樣性保護的意義及措施(Ⅰ)。

　　一、人口增長對生態環境的影響

　　1.我國的人口現狀與前景

　　(1)急劇增長的主要原因：生育率較高，死亡率逐漸下降，________過大。

　　(2)發展目標

　　①2020年，人口總數控制在________億以內。

　　②21世紀中葉，人口總數達到峰值(接近________億)。

　　2.人口增長對生態環境的影響

　　(1)________的壓力;(2)水資源的壓力;(3)________的壓力;(4)森林資源的壓力;(5)________的壓力。

　　想一想　預測一個國家的人口未來發展狀況的主要依據是什么?

　　二、保護我們共同的家園

　　1.關注全球性環境問題

　　全球________變化、水資源短缺、________破壞、酸雨、土地________，海洋________、生物多樣性銳減等。

　　動動腦　如何預防和減少溫室效應的影響?酸雨的主要成因是什么?

　　2.保護生物多樣性

　　(1)生物多樣性：生物圈內所有的________、動物和________，它們所擁有的全部________以及各種各樣的________，共同構成了生物多樣性，包括____________、物種多樣性和________________。

　　(2)生物多樣性的價值

　　①________：a.藥用價值;b.工業原料;c.科研價值;d.美學價值。

　　②________：生態功能。

　　③______：未發現，不清楚的價值。

　　(3)措施

　　①________：主要指建立自然保護區。

　　②________：將物種遷出原地，進行特殊保護和管理，利用生物技術對瀕危物種的基因進行保護，協調好人與生態環境的關系(關鍵)。

　　③加強立法，執法和宣傳教育。

　　思考　從分子生物學角度考慮生物多樣性的直接原因和根本原因分別是什么?從進化的角度考慮生物多樣性的原因是什么?

　　三、可持續發展

　　1.含義：在不犧牲未來幾代人需要的情況下，滿足我們這代人的需要，它追求的是________________的持久而協調的發展。

　　2.實現措施

　　(1)保護________________。

　　(2)保護環境和資源。

　　(3)建立________________________之間的協調與平衡。

　　探究點一　人口增長對生態環境的影響

　　分析人口增長對環境影響的模型，回答有關問題：

　　1.簡述人口增長會給生態環境帶來壓力?

　　2.請簡述人與自然和諧發展的措施?

　　思維拓展

　　1.人口增長對環境影響主要體現在土地資源、水資源、森林資源、能源和環境污染等五個方面的壓力。

　　2.我國人口急劇增長的主要原因

　　(1)生育率較高和逐漸下降的死亡率，形成了巨大的“落差”，從而使人口增長加快。

　　(2)人口基數過大也是原因之一。

　　3.人口增長引發環境問題的實質：人類的活動超出了環境的承受能力，對人類自身賴以生存的生態系統的結構和功能造成了破壞。

　　4.人口增長與其他生物種群增長規律的關系

　　(1)一個國家或地區的全部人口可以看作一個種群，它同樣具有種群的特征，其相互關系如下：

　　(2)人口增長規律與其他生物種群增長規律并不完全相同。

　　①人是生物界中的一員，所以生物種群增長規律有適用于人口增長情況的一面。

　　②人不同于一般的生物：人具有發達和善于思維的大腦，具有制造工具和能動地調控人口增長以及能動地改造和保護自然的本領等。因此，人口增長規律又有其特有特點，如實行計劃生育。

　　探究示例1　(2011?宿遷質檢)下列關于我國人口增長與環境關系的認識，正確的是(　　)

　　A.我國現有的人口已經超過了我國自然環境的人口環境容納量

　　B.隨著我國社會的發展和進步，人們的各種消費水平不斷提高，人口增長會對生態環境造成更大的壓力

　　C.因自然資源豐富，人口增長過快，消耗大量的自然資源并不影響生態環境

　　D.人口快速增長有利于解決我國在發展中遇到的困難和問題

　　聽課記錄：

　　變式訓練1　下圖所示為四個不同國家，在相同的時間內人口種群大小與每英畝土地糧食產量的關系(實線為種群大小，虛線為糧食產量/英畝)。請問在無糧食進口的情況下，哪一個國家能生存的最長久(　　)

　　探究點二　全球性生態環境問題

　　理解生態環境問題成因及危害，完成下表：

　　主要的環境問題 成因 危害

　　____ 大氣中____過多 傷害葉、芽;使水體酸化，危害水生生物安全

　　____

　　____ 大氣中____等溫室氣體過多 氣溫升高，海平面上升

　　臭氧層破壞 ______等物質大量排放 皮膚癌和白內障患病率上升;植物光合作用受到抑制

　　海洋污染 ________、________進入海洋水體，海洋運輸時________和傾倒污染物等 發生赤潮，影響水生生物生存

　　土地荒漠化 植被(如草原、森林等)破壞是主要原因 出現______

　　思維拓展

　　1.溫室效應、酸雨問題的共性

　　(1)成因：植被減少(吸收CO2、SO2減少)，化學燃料大量燃燒(排放CO2、SO2增多)，超出了環境自動凈化能力。

　　(2)防治措施：大量植樹造林(增加吸收力)，開發新能源，減少化學燃料的燃燒(減少排放)。

　　2.海洋污染和土地荒漠化均是由于人類活動、掠奪式地開發利用自然資源及污染環境造成的。

　　3.圖解

　　探究示例2　有關環境污染和破壞的敘述，正確的是(　　)

　　①造成溫室效應的主要原因是煤、石油、天然氣的大量燃燒　②造成臭氧層空洞的主要原因是人們大量使用氟氯烴制冷劑　③酸雨形成的主要原因是森林大量破壞　④水體富營養化、藻類大量繁殖，主要是由于有毒物質在生物體內的積累和濃縮

　　A.①②③④ B.①②④ C.①② D.②③④

　　聽課記錄：

　　變式訓練2　英國著名經濟學家K?E?博爾丁把對自然界進行掠奪、破壞式開發利用的經濟模式稱為“牧童經濟”，下列現象不是由“牧童經濟”模式造成的是(　　)

　　A.沙塵暴頻發 B.火山爆發

　　C.溫室效應加劇 D.濕地內物種減少

　　探究點三　保護生物的多樣性

　　1.簡述生物多樣性及其價值分類。

　　2.簡述生物多樣性的保護措施?

　　思維拓展

　　1.多樣性成因分析

　　(1)從分子水平看：

　　DNA?基因?的多樣性?根本原因?――→轉錄翻譯蛋白質多樣性?直接原因?→生物性狀多樣性?即生物多樣性?

　　(2)從進化角度看：物種多樣性與生態系統多樣性主要是生物的不定向變異與定向選擇在進化過程中共同作用的結果。

　　2.生物多樣性的間接價值，即生物多樣性對生態系統自我調節的能力，這是生態系統乃至整個生物圈穩態的基礎，因此，生物多樣性的間接價值遠大于它的直接價值。

　　探究示例3　(2010?北京理綜，5)保護生物多樣性是實現人類社會可持續發展的基礎。下列對生物多樣性的理解正確的是(　　)

　　A.生物多樣性的豐富程度與自然選擇無關

　　B.群落演替過程中的生物多樣性逐漸降低

　　C.物種多樣性比較高的生態系統相對穩定

　　D.遺傳多樣性較低的種群適應環境能力強

　　聽課記錄：

　　變式訓練3　下列屬于生物多樣性間接使用價值的是(　　)

　　A.“兩個黃鸝鳴翠柳，一行白鷺上青天”，激發人們文學藝術創作靈感

　　B.野生生物相互依存、相互制約，共同維系生態系統的穩態

　　C.科學家根據蒼蠅平衡棒的導航原理，研制了新型的導航儀

　　D.生物多樣性是培育農作物、家畜和家禽新品種不可缺少的基因庫

　　題組一　人口增長對生態系統的影響

　　1.現在世界上面臨的五大問題是：人口膨脹、資源短缺、能源危機、糧食不足、環境污染。其中要解決這五大問題，關鍵是要解決(　　)

　　A.糧食問題 B.人口問題

　　C.環境問題 D.資源問題

　　題組二　全球環境的問題

　　2.目前氣象預報中有“紫外線指數”的內容，提醒市民注意避免紫外線傷害。造成地面紫外線照射增強的直接原因是(　　)

　　A.濫伐森林 B.水體污染

　　C.南極冰川融化 D.臭氧層破壞

　　3.某環保部門在凌晨2點選擇某養豬場附近河流的四個不同地點測量其溶氧量，結果如圖所示，根據圖示分析正確的是(多選)(　　)

　　A.這條河流污染最嚴重的是地點3附近

　　B.污染最可能從地點2附近開始

　　C.地點3溶氧量減少的主要原因是光照不足，浮游植物光合作用減弱

　　D.地點4數據表明該河流具有抵抗力穩定性

　　4.(2011?黃岡模擬)造成溫室效應的原因和緩解全球溫室效應危機的措施依次是(　　)

　　A.煤、石油、天然氣的大量燃燒;節能減排、營造森林綠地

　　B.SO2等有毒氣體的大量產生;種植夾竹桃等能大量吸收SO2的植物

　　C.人造含氟制冷劑的泄漏;采用無氟制冷劑

　　D.汽車和工廠排放的廢氣和煙塵;收取排污費，限令整改

　　5.(2010?揚州調研)造成我國野生生物資源減少的主要原因是(　　)

　　A.生存斗爭的激烈化 B.物種退化

　　C.自然條件的變化 D.生存環境的改變和破壞

　　題組三　生物多樣性

　　6.菁草是菊科植物的一個種。采集同一山坡不同海拔高度的菁草種子，種在海拔高度為零的某一花園中，植株高度如下圖。下列敘述中，不正確的是(多選)(　　)

　　A.原海拔高度不同的菁草株高的差異表現出物種多樣性

　　B.不同海拔高度菁草之間不能雜交或雜交不育

　　C.研究遺傳差異是否影響菁草株高，需原海拔處的數據

　　D.圖示結果說明菁草株高的變化受到花園環境的影響

　　7.下列關于“生物多樣性及其保護”的敘述，正確的是(　　)

　　A.地球上所有的植物、動物和微生物，以及它們擁有的全部基因共同組成生物的多

　　樣性

　　B.許多野生生物的使用價值目前還不清楚，所以生物的多樣性具有間接的使用價值

　　C.人為因素是生物多樣性面臨威脅的主要原因

　　D.生物多樣性保護的最有效措施是禁止開發和利用野生動植物資源

　　8.(2011?泰州質檢)下列各項不屬于生物多樣性價值體現的是(　　)

　　A.用蘆葦、秸稈作原料造紙

　　B.將抗蟲基因轉入棉花體內培育轉基因抗蟲棉

　　C.以石油產品為原料生產化纖

　　D.引進蜣螂消除草原上成災的牛羊糞便

　　9.(2011?江蘇卷，20)下列關于江蘇省境內發生的幾個生態事件的敘述，錯誤的是(　　)

　　A.互花米草原產美洲，引入到江蘇沿海等地種植后迅速擴散并改變了灘涂生物多樣性，屬于生物入侵

　　B.克氏原螯蝦(小龍蝦)原產美洲，經由日本引入南京地區后迅速擴散，對農田有一定危害，但成為餐桌上的美味，不屬于生物入侵

　　C.麋鹿原產我國，但后來在國內絕跡，從歐洲引入并在大豐境內建立自然保護區實行遷地保護

　　D.丹頂鶴在我國東北等地繁殖，遷徙到江蘇沿海灘涂越冬，在鹽城建立自然保護區實行就地保護

　　題 號 1 2 3 4 5 6 7 8 9

　　答 案

　　10.(2011?廣東卷，28)人們使用含三丁基錫、三苯基錫等有機錫化合物的油漆涂于船只、海洋建筑物等的表面，有效防止了海洋生物附著生長，但近年來的研究發現油漆中的有機錫可釋放入海，對多種生物造成毒害。有關該污染的部分研究如下，請回答：

　　(1)較低濃度的有機錫即能抑制軟體動物雌性個體的雌性激素合成，這些雌性個體的繁殖功能有何變化?__________________。小鼠在食用含較高劑量三丁基錫的食物后胸腺萎縮，請推測其細胞免疫和體液免疫功能各有何變化?________________________________。

　　該污染物通過________的富集可能對魚類、鳥類甚至人類造成危害。

　　(2)有機錫污染導致某海域一種魚的種群年齡組成發生改變(如圖)，請預測該種群數量的變化趨勢。

　　圖中數字表示各年齡期個體數占總個體數的百分比

　　(3)某海域受有機錫污染后，部分海藻以及多種軟體動物的生物量顯著下降，個別物種消亡，而沙蠶等多毛綱動物變為優勢類群。這是在____________水平上研究的結果。

　　(4)以上資料表明，如果有機錫長期污染將會導致____________下降，從而降低生態系統的____________。若想探究海洋底泥中是否存在分解三丁基錫的細菌，以便用于今后的生態修復，篩選目標菌株的培養基成分為：蛋白胨、________、NaCl、H2O和瓊脂。

　　11.在南海某島上遷入一些農戶，那里土地肥沃、氣候宜人。若干年后，島上人口增長曲線如圖所示。請回答：

　　(1)該島在m年內，人口增長呈________型曲線。當人口數量接近n線時，環境阻力越來越大，n線是該島環境_________________________________________________________。

　　(2)當人口數量強行增長到O點時就會很快下降至P點，原因是人口劇增后，島上__________________發生短缺，________遭到破壞，________越來越嚴重，變得不再適宜人類居住。所以島上居民紛紛遷出該島所致。

　　學案46　生態環境的保護

　　課前準備區

　　一、1.(1)人口基數　(2)①14.5　②16　2.(1)土地資源　(3)能源　(5)環境污染

　　想一想　主要依據是年齡組成和性別比例。

　　二、1.氣候　臭氧層　荒漠化　污染

　　動動腦　大力植樹造林，減少化學燃料的燃燒;酸雨成因：煤、石油等化學燃料的燃燒。

　　2.(1)植物　微生物　基因　生態系統　遺傳多樣性　生態系統多樣性　(2)①直接價值　②間接價值　③潛在價值　(3)①就地保護　②易地保護

　　思考　從分子生物學角度考慮，生物多樣性的直接原因是蛋白質的多樣性，根本原因是基因的多樣性。從進化角度考慮，生物多樣性的原因是生物生存的多種多樣的環境對生物進行不同方向的選擇。

　　三、1.自然、經濟、社會　2.(1)生物多樣性　(3)人口、環境、科技和資源消費

　　課堂活動區

　　探究點一

　　1.(1)人類的生存資源、土地資源、森林資源、能源是有限的，過度利用使其減少。

　　(2)人口增加，人類需求也不斷增加，為了滿足衣食住行的要求和經濟發展，使污染物的總量增大，大量工農業廢棄物和生活垃圾排放到環境中，影響了環境的納污量以及對有毒、有害物質的降解能力，加劇了環境污染。

　　2.(1)繼續控制人口增長。

　　(2)加大保護資源和環境的力度。

　　(3)監控治理江河湖泊及海洋的污染。

　　(4)加強生物多樣性保護和自然保護區建設。

　　(5)推進生態農業。

　　探究示例1　B　[環境容納量表示的是環境所允許的最大值。我國現有的人口并沒有超過我國自然環境的人口環境容納量。隨著人口的增長，會帶來相應的環境問題，如人均生存空間的減少、土地資源壓力、水資源壓力、能源危機、環境污染等，不利于可持續發展。]

　　變式訓練1　B　[在無糧食進口的情況下，人口的增長與糧食產量保持協調發展的國家生存的最長久。]

　　思路導引　讀圖獲取信息：A國人口數量與糧食產量呈反比;B國二者大致同步;C 國后期人口增長遠超過了糧食產量的增長;D國后期人口增長與糧食產量呈負相關。

　　探究點二

　　酸雨　SO2　溫室效應　CO2　氟利昂　生活污水　工業廢水　石油泄漏　沙塵暴

　　探究示例2　C　[酸雨形成的主要原因是由于污染大氣的二氧化硫等氣體過多而使雨水的酸性增強。水體富營養化、藻類大量繁殖，主要原因是水體中N、P等礦質元素增多造成的。]

　　變式訓練2　B　[“牧童經濟”模式是指對自然界進行掠奪、破壞式開發利用的經濟模式，是人類的行為對生態環境造成破壞。而火山爆發是自然因素而不是人為因素引起的。]

　　探究點三

　　1.(1)概念：生物圈內所有動物、植物和微生物及它們所擁有的全部基因和各種各樣的生態系統，包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性。

　　(2)生物多樣性價值

　　①直接價值：藥用價值、工業原料、科研價值、文學藝術創作、旅游、美學價值等。

　　②間接價值：生態功能，如保持水土、涵養水源、調節氣候等。

　　③潛在價值：大量野生生物的使用價值目前還不清楚，但將來可能有重要作用，一旦這些生物從地球上消失，就永遠無法再生了。

　　2.(1)就地保護;(2)易地保護;(3)利用生物技術進行保護;(4)加強教育和法制管理。

　　探究示例3　C　[生物多樣性的形成是長期自然選擇的結果;群落演替過程中，生物的多樣性會逐漸加強;一般來說，生態系統中物種多樣性越高，生物系統中的組分就越多，食物網越復雜其自我調節能力就越強，抵抗力穩定性就越高。突變和基因重組導致生態系統遺傳多樣性的產生，從而為生物的進化提供了大量的原材料，其中，可能有一些會適應某種變化的、生存所必需的遺傳類型，因此，遺傳多樣性的提高對生物的進化是有利的。]

　　變式訓練3　B　[生物多樣性間接使用價值是指生物多樣性的生態功能，如森林和草地對水土保持作用、調節氣候等，對生態系統具有重要的調節作用。]

　　構建知識網絡

　　物種　生態系統　直接　可持續

　　課后練習區

　　1.B　[在人類社會文明高度發展的今天，人類開發利用自然資源、能源的水平有了很大的飛躍，糧食的產量大大提高，醫療衛生事業也有了很大進步。但同時世界人口也在飛速增長，且其增長速度大大超過了糧食的增長速度及資源、能源的開發速度，因此造成了世界資源枯竭、能源缺乏、糧食不足，而且人口的增長、工業的發展對環境造成了巨大污染。由此可見，要解決這些問題，關鍵是要解決人口膨脹這個問題。]

　　熱點鏈接　人口與環境問題是一個永恒的話題，人口增長對環境影響的突出表現是環境污染，圍繞生物學知識考查的主要有富營養化(藍藻事件、水華與赤潮現象)、水污染(石油污染、工業廢水排放、生活污水處理)、溫室氣體排放、DDT等有機磷農藥引起的生物富集現象及危害等。

　　2.D　[臭氧層可以大量吸收太陽輻射中的紫外線。]

　　3.ABD　[地點3溶氧量減少主要是由水中好氧型細菌消耗氧氣引起的。]

　　4.A　[首先明確，產生溫室效應的原因是大氣中CO2的含量增加，而CO2的含量在大氣中增加的原因主要是由于煤、石油、天然氣的大量燃燒。要想緩解全球溫室效應的危機，需采取措施降低大氣中CO2的含量。]

　　5.D

　　6.ABD　[因處于不同海拔高度的菁草屬于同一物種，故原海拔高度不同的菁草株高的差異表現的是個體差異，而不是物種多樣性。同一物種間不存在生殖隔離，個體之間可以雜交。不同海拔高度的菁草種子在海拔高度為零的某一花園中株高的差異說明遺傳的差異。研究遺傳差異是否影響菁草株高，需原海拔處的數據，若與原海拔處的數據相同，說明遺傳差異影響株高，若與原海拔處的數據不同，說明環境差異影響株高。]

　　7.C　[A錯誤，生物多樣性包括三個層次：遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性，即地球上的所有植物、動物和微生物，它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態系統，共同構成了生物多樣性;B錯誤，許多野生生物的使用價值目前還不清楚，屬于生物多樣性的潛在價值;C正確，人為因素是生物多樣性面臨威脅的主要原因，如破壞生態環境、掠奪式開發、亂捕濫獵及盲目引種等;D錯誤，生物多樣性保護的最有效措施是就地保護，但這并不意味著要禁止開發和利用野生動植物資源，而是應建立合理的開發利用機制。]

　　模型構建　保護生物多樣性

　　8.C　[A和B為直接價值;D為間接價值;石油是生物產品而非生物。]

　　9.B　[生物入侵是指某種生物從外地自然傳入或人為引種后成為野生狀態，并對本地生態系統造成一定危害的現象。互花米草引入到江蘇沿海等地后，在與本地物種的競爭中占優勢，使本地的生物多樣性受到威脅，A項正確;小龍蝦由日本引入后，在與本地生物的競爭中占優勢而大量繁殖并迅速擴散，屬于生物入侵，B項錯誤;麋鹿原產我國，在國內絕跡后，從歐洲引入并在大豐境內建立自然保護區保護起來，屬于遷地保護，C項正確;鹽城的丹頂鶴自然保護區是在其越冬地進行的就地保護，D項正確。]

　　知識鏈接　外來物種入侵——人類自找的麻煩

　　一個外來物種引入后，有可能因不能適應新環境而被排斥在系統之外，必須要有人類的幫助才能勉強生存;也有可能因新的環境中沒有相抗衡或制約它的生物，而可能成為真正的入侵者，打破平衡，改變或破壞當地的生態環境。

　　外來物種的入侵可能引起：當地物種數量直接減少、改變當地生態系統和景觀、生態系統抵抗力穩定性降低、土壤保持和營養改善能力降低、生物多樣性保護能力降低等。

　　10.(1)減弱　細胞免疫和體液免疫都逐漸減弱　食物鏈(網)　(2)該種群的數量將越來越少。　(3)群落

　　(4)物種多樣性　抵抗力穩定性　三丁基錫

　　解析　(1)由于較低濃度的有機錫即能抑制軟體動物雌性個體的雌性激素的合成，造成雌性動物體內雌性激素減少，所以繁殖功能減弱。胸腺是T淋巴細胞發育成熟的場所，胸腺萎縮后T淋巴細胞減少，則T淋巴細胞對應的細胞免疫減弱。在體液免疫中，T淋巴細胞分泌淋巴因子，刺激B淋巴細胞分化，所以T淋巴細胞減少，體液免疫也會減弱。(2)有機錫污染后，魚的年齡組成由增長型變為衰退型，可以預測該種群的數量將會越來越少。(3)該題考查物種多樣性的變化以及優勢種的問題，這些都屬于群落水平上研究的內容。(4)生態系統中的組分越簡單，其自我調節能力越小、抵抗力穩定性越差。因為要探究細菌能不能分解三丁基錫，所以培養基中應添加三丁基錫，以便觀察海洋底泥中的細菌能不能將其分解。

　　11.(1)“J”　人口最大容納量　(2)生活資源　生態環境　環境污染

　　解析　(1)由于海島上土地肥沃，氣候宜人，因此在m年內當地人口增長應呈“J”型曲線增長。而隨人口數量增加，環境阻力增大后，應呈“S”型曲線增長，因此n線應為“S”型曲線的K值。(2)當人口數量增長到O點時，由于此時遠遠大于K值，生態系統的生活資源是有限的，人口過多，必然導致生活資源的短缺(如淡水資源)和生態環境的破壞，生產、生活活動增多，又必然會導致環境污染。