Конспект урока по биологии "Живое вещество и биогеохимические круговороты в биосфере"

Конспект урока № __ Тема: Живое вещество и биогеохимические круговороты в биосфере Цель: ознакомить учащихся с особенностями круговорота веществ и энергии в экосистеме,  сделать выводы о значении обмена веществ и энергии в природе, формировать научное  мировоззрение на убеждении учащихся в познаваемости окружающего мира. Тип урока: комбинированный Базовые понятия: метаболизм, пластический обмен, энергетический обмен, пищевые цепи,  _____________ трофические уровни, продуценты, консументы, редуценты, биогеохимические круговороты. Методы:­ словесный (объяснение, беседа, рассказ);                         ­наглядный (демонстрация изобразительных пособий, инструктивные рисунки);                         ­ практический (составление пищевых цепей, решение задач).  Материалы: рисунки, таблицы. Структура урока 1 Организационный момент – 1 мин. 2 Актуализация опорных знаний – 7 мин. 3 Изучение нового материала – 15 мин. 4 Практическая работа – 15 мин. 5 Обобщение и закрепление изученного материала – 4 мин. 6 Подведение итогов урока –2 мин. 7 Домашнее задание – 1 мин. Организационный момент:  Взаимное приветствие, проверка отсутствующих и готовность учащихся Актуализация опорных знаний: Ход урока  Дайте определение экосистеме.  Какие виды экосистем вам известны?  Охарактеризуйте обмен веществ в естественных экосистемах.  Каково биологическое значение естественных экосистем?  Приведите примеры искусственных экосистем.  Составьте цепь питания в наземной среде обитания. Изучение нового материала: Отдельные клетки и организмы относятся к открытым системам. Их существование  возможно лишь благодаря поступлению в них из внешней среды питательных веществ, их  преобразованиям и выводу наружу продуктов жизнедеятельности. Совокупность этих процессов называется обменом веществ или метаболизмом. Пластический обмен – совокупность реакций синтеза, обеспечивающих развитие клеток и  возобновление их химического состава. Энергетический обмен – совокупность реакций расщепления сложных соединений в  организме, сопровождающихся выделением энергии. Для живых организмов основным источником энергии является солнечный свет. Автотрофы – организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических. Гетеротрофы – организмы, потребляющие готовые органические вещества. Миксотрофы – организмы со смешанным типом питания (росянка, эвглена зеленая) Сапротрофы – организмы минерализующие органические вещества. Экосистема – это любое единство, включающее все организмы и весь комплекс физико­ химических факторов и взаимодействующее с внешней средой. Экосистемы – это основные  природные единицы на поверхности Земли. Учение об экосистемах было создано английским  ботаником Артуром Тенсли (1935).  Энергия, содержащаяся в органическом веществе одних организмов, потребляется другими  организмами. Перенос веществ и заключенной в них энергии от автотрофов к гетеротрофам, что  происходит в результате поедания одними организмами других, называется пищевой цепью  (цепью питания, трофической цепью) Первый трофический уровень занимают автотрофы, зеленые растения (продуценты), первичные  потребители солнечной энергии; второй ­ растительноядные животные (фитофаги, консументы  первого порядка); третий ­ хищники, питающиеся растительноядными животными (консументы  второго порядка), и паразиты первичных консументов; вторичные хищники (консументы  третьего порядка) и паразиты вторичных консументов образуют четвертый трофический  уровень. Организмы, стоящие на каждом трофическом уровне, приспособлены природой для  потребления определенного вида пищи, в качестве которой выступают организмы предыдущего  трофического уровня (или нескольких предыдущих уровней). Пищевые цепи можно разделить на два основных типа: пастбищную и детритную. Пищевые цени, которые начинаются с автотрофных фотосинтезирующих организмов,  называются пастбищными, или цепями выедания. На вершине пастбищной цепи стоят зеленые  растения. На втором уровне пастбищной цепи обычно находятся фитофаги, т.е. животные,  питающиеся растениями. Примером пастбищной пищевой цепи могут служить взаимоотношения  между организмами на пойменном лугу. Начинается такая цепь с лугового цветкового растения.  Следующее звено — бабочка, питающаяся нектаром цветка. Затем идет обитатель влажных  местообитаний — лягушка. Ее покровительственная окраска позволяет ей подстеречь жертву,  но не спасает от другого хищника — обыкновенного ужа. Цапля, поймав ужа, замыкает пищевую цепь на пойменном лугу. Если пищевая цепь начинается с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных  — детрита, она называется детритной, или цепью разложения. Термин «детрит» означает  продукт распада. Он позаимствован из геологии, где детритом называют продукты разрушения  горных пород. В экологии детрит — это органическое вещество, вовлеченное в процесс  разложения. Такие цепи характерны для сообществ дна глубоких озер, океанов, где многие  организмы питаются за счет оседания детрита, образованного отмершими организмами верхних  освещенных слоев водоема. Термин «биогеохимия» предложен русским ученым В.И. Вернадским и означает область науки об обмене веществ между живым и неживым веществом биосферы («био» относится к живым  организмам, а "гео" ­ к горным породам, воздуху и воде). Геохимия изучает химический состав  Земли и миграцию элементов между различными частями биосферы: литосферой, гидросферой и атмосферой. Для нормального существования большинства экосистем и организмов, их населяющих,  максимальное значение имеют круговороты таких элементов, как водород, углерод, азот, сера  и фосфор, входящих в состав любого живого вещества. В круговоротах любых химических элементов и веществ различают две части или два «фонда»: 1) резервный фонд ­ большая масса медленно движущихся в биогеохимическом цикле веществ; 2) обменный (подвижный) фонд ­ меньшая, но более активная масса вещества, для которого  характерен быстрый обмен между живыми организмами и их непосредственным окружением. В целом биогеохимические циклы обычно подразделяют на два основных типа: 1) круговорот газообразных веществ с резервным фондом в атмосфере или гидросфере  (океане); 2)осадочный цикл с резервным фондом и земной коре. Резервные фонды в атмосфере  и гидросфере легко доступны, поэтому такие круговороты относительно устойчивы.  Осадочные биогеохимические циклы, как правило, менее стабильны. Удивительное постоянство процентного содержания различных химических элементов в  компонентах экосистемы исторически обусловлено существованием непрерывных и  сбалансированных круговоротов веществ, что создает возможность для саморегуляции  (гомостаза) системы и поддержания ее устойчивости. Процессы новообразования органического вещества в ходе фотосинтеза и процессы его  разрушения (распада) определяют скорость и сбалансированность круговоротов элементов в  биосфере и происходят только за счет поступающей извне солнечной энергии. Следовательно,  скорость и направление циклического движения элементов в экосистеме определяются  потоками энергии, проходящей через биологическое сообщество. Практическая работа №8 «Составление схем круговоротов веществ в природе». Обобщение и закрепление изученного материала: ­ Что такое круговорот веществ? ­ Охарактеризуйте круговорот углерода в природе. ­ Что такое трофические уровни? Составьте пищевую цепь из следующих обитателей лесного сообщества: гусеницы, синицы, дубы, коршуны. Дубы —» гусеницы —» синицы —» коршуны. Подведение итогов урока: Ученики самостоятельно подводят итоги урока, делая выводы. Учитель организует рефлексию, предлагая учащимся закончить фразы: На уроке я узнал…. Меня удивило…. Мне было интересно…. На уроке мне не понравилось… Я хотел бы узнать о…… Домашнее задание: Прочитать  § 106. Ответить на вопросы для самоконтроля стр. 262, подготовить интересные  факты по теме урока и доклад «Роль азотфиксирующих бактерий в круговороте азота».