高三生物教案：《生态环境的保护专题》教学设计

　　本文题目：高三生物教案：生态环境的保护专题

　　考纲要求　1.人口增长对生态环境的影响(Ⅱ)。2.关注全球性生态环境问题(Ⅰ)。3.生物多样性保护的意义及措施(Ⅰ)。

　　一、人口增长对生态环境的影响

　　1.我国的人口现状与前景

　　(1)急剧增长的主要原因：生育率较高，死亡率逐渐下降，________过大。

　　(2)发展目标

　　①2020年，人口总数控制在________亿以内。

　　②21世纪中叶，人口总数达到峰值(接近________亿)。

　　2.人口增长对生态环境的影响

　　(1)________的压力;(2)水资源的压力;(3)________的压力;(4)森林资源的压力;(5)________的压力。

　　想一想　预测一个国家的人口未来发展状况的主要依据是什么?

　　二、保护我们共同的家园

　　1.关注全球性环境问题

　　全球________变化、水资源短缺、________破坏、酸雨、土地________，海洋________、生物多样性锐减等。

　　动动脑　如何预防和减少温室效应的影响?酸雨的主要成因是什么?

　　2.保护生物多样性

　　(1)生物多样性：生物圈内所有的________、动物和________，它们所拥有的全部________以及各种各样的________，共同构成了生物多样性，包括____________、物种多样性和________________。

　　(2)生物多样性的价值

　　①________：a.药用价值;b.工业原料;c.科研价值;d.美学价值。

　　②________：生态功能。

　　③______：未发现，不清楚的价值。

　　(3)措施

　　①________：主要指建立自然保护区。

　　②________：将物种迁出原地，进行特殊保护和管理，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护，协调好人与生态环境的关系(关键)。

　　③加强立法，执法和宣传教育。

　　思考　从分子生物学角度考虑生物多样性的直接原因和根本原因分别是什么?从进化的角度考虑生物多样性的原因是什么?

　　三、可持续发展

　　1.含义：在不牺牲未来几代人需要的情况下，满足我们这代人的需要，它追求的是________________的持久而协调的发展。

　　2.实现措施

　　(1)保护________________。

　　(2)保护环境和资源。

　　(3)建立________________________之间的协调与平衡。

　　探究点一　人口增长对生态环境的影响

　　分析人口增长对环境影响的模型，回答有关问题：

　　1.简述人口增长会给生态环境带来压力?

　　2.请简述人与自然和谐发展的措施?

　　思维拓展

　　1.人口增长对环境影响主要体现在土地资源、水资源、森林资源、能源和环境污染等五个方面的压力。

　　2.我国人口急剧增长的主要原因

　　(1)生育率较高和逐渐下降的死亡率，形成了巨大的“落差”，从而使人口增长加快。

　　(2)人口基数过大也是原因之一。

　　3.人口增长引发环境问题的实质：人类的活动超出了环境的承受能力，对人类自身赖以生存的生态系统的结构和功能造成了破坏。

　　4.人口增长与其他生物种群增长规律的关系

　　(1)一个国家或地区的全部人口可以看作一个种群，它同样具有种群的特征，其相互关系如下：

　　(2)人口增长规律与其他生物种群增长规律并不完全相同。

　　①人是生物界中的一员，所以生物种群增长规律有适用于人口增长情况的一面。

　　②人不同于一般的生物：人具有发达和善于思维的大脑，具有制造工具和能动地调控人口增长以及能动地改造和保护自然的本领等。因此，人口增长规律又有其特有特点，如实行计划生育。

　　探究示例1　(2011?宿迁质检)下列关于我国人口增长与环境关系的认识，正确的是(　　)

　　A.我国现有的人口已经超过了我国自然环境的人口环境容纳量

　　B.随着我国社会的发展和进步，人们的各种消费水平不断提高，人口增长会对生态环境造成更大的压力

　　C.因自然资源丰富，人口增长过快，消耗大量的自然资源并不影响生态环境

　　D.人口快速增长有利于解决我国在发展中遇到的困难和问题

　　听课记录：

　　变式训练1　下图所示为四个不同国家，在相同的时间内人口种群大小与每英亩土地粮食产量的关系(实线为种群大小，虚线为粮食产量/英亩)。请问在无粮食进口的情况下，哪一个国家能生存的最长久(　　)

　　探究点二　全球性生态环境问题

　　理解生态环境问题成因及危害，完成下表：

　　主要的环境问题 成因 危害

　　____ 大气中____过多 伤害叶、芽;使水体酸化，危害水生生物安全

　　____

　　____ 大气中____等温室气体过多 气温升高，海平面上升

　　臭氧层破坏 ______等物质大量排放 皮肤癌和白内障患病率上升;植物光合作用受到抑制

　　海洋污染 ________、________进入海洋水体，海洋运输时________和倾倒污染物等 发生赤潮，影响水生生物生存

　　土地荒漠化 植被(如草原、森林等)破坏是主要原因 出现______

　　思维拓展

　　1.温室效应、酸雨问题的共性

　　(1)成因：植被减少(吸收CO2、SO2减少)，化学燃料大量燃烧(排放CO2、SO2增多)，超出了环境自动净化能力。

　　(2)防治措施：大量植树造林(增加吸收力)，开发新能源，减少化学燃料的燃烧(减少排放)。

　　2.海洋污染和土地荒漠化均是由于人类活动、掠夺式地开发利用自然资源及污染环境造成的。

　　3.图解

　　探究示例2　有关环境污染和破坏的叙述，正确的是(　　)

　　①造成温室效应的主要原因是煤、石油、天然气的大量燃烧　②造成臭氧层空洞的主要原因是人们大量使用氟氯烃制冷剂　③酸雨形成的主要原因是森林大量破坏　④水体富营养化、藻类大量繁殖，主要是由于有毒物质在生物体内的积累和浓缩

　　A.①②③④ B.①②④ C.①② D.②③④

　　听课记录：

　　变式训练2　英国著名经济学家K?E?博尔丁把对自然界进行掠夺、破坏式开发利用的经济模式称为“牧童经济”，下列现象不是由“牧童经济”模式造成的是(　　)

　　A.沙尘暴频发 B.火山爆发

　　C.温室效应加剧 D.湿地内物种减少

　　探究点三　保护生物的多样性

　　1.简述生物多样性及其价值分类。

　　2.简述生物多样性的保护措施?

　　思维拓展

　　1.多样性成因分析

　　(1)从分子水平看：

　　DNA?基因?的多样性?根本原因?――→转录翻译蛋白质多样性?直接原因?→生物性状多样性?即生物多样性?

　　(2)从进化角度看：物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。

　　2.生物多样性的间接价值，即生物多样性对生态系统自我调节的能力，这是生态系统乃至整个生物圈稳态的基础，因此，生物多样性的间接价值远大于它的直接价值。

　　探究示例3　(2010?北京理综，5)保护生物多样性是实现人类社会可持续发展的基础。下列对生物多样性的理解正确的是(　　)

　　A.生物多样性的丰富程度与自然选择无关

　　B.群落演替过程中的生物多样性逐渐降低

　　C.物种多样性比较高的生态系统相对稳定

　　D.遗传多样性较低的种群适应环境能力强

　　听课记录：

　　变式训练3　下列属于生物多样性间接使用价值的是(　　)

　　A.“两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天”，激发人们文学艺术创作灵感

　　B.野生生物相互依存、相互制约，共同维系生态系统的稳态

　　C.科学家根据苍蝇平衡棒的导航原理，研制了新型的导航仪

　　D.生物多样性是培育农作物、家畜和家禽新品种不可缺少的基因库

　　题组一　人口增长对生态系统的影响

　　1.现在世界上面临的五大问题是：人口膨胀、资源短缺、能源危机、粮食不足、环境污染。其中要解决这五大问题，关键是要解决(　　)

　　A.粮食问题 B.人口问题

　　C.环境问题 D.资源问题

　　题组二　全球环境的问题

　　2.目前气象预报中有“紫外线指数”的内容，提醒市民注意避免紫外线伤害。造成地面紫外线照射增强的直接原因是(　　)

　　A.滥伐森林 B.水体污染

　　C.南极冰川融化 D.臭氧层破坏

　　3.某环保部门在凌晨2点选择某养猪场附近河流的四个不同地点测量其溶氧量，结果如图所示，根据图示分析正确的是(多选)(　　)

　　A.这条河流污染最严重的是地点3附近

　　B.污染最可能从地点2附近开始

　　C.地点3溶氧量减少的主要原因是光照不足，浮游植物光合作用减弱

　　D.地点4数据表明该河流具有抵抗力稳定性

　　4.(2011?黄冈模拟)造成温室效应的原因和缓解全球温室效应危机的措施依次是(　　)

　　A.煤、石油、天然气的大量燃烧;节能减排、营造森林绿地

　　B.SO2等有毒气体的大量产生;种植夹竹桃等能大量吸收SO2的植物

　　C.人造含氟制冷剂的泄漏;采用无氟制冷剂

　　D.汽车和工厂排放的废气和烟尘;收取排污费，限令整改

　　5.(2010?扬州调研)造成我国野生生物资源减少的主要原因是(　　)

　　A.生存斗争的激烈化 B.物种退化

　　C.自然条件的变化 D.生存环境的改变和破坏

　　题组三　生物多样性

　　6.菁草是菊科植物的一个种。采集同一山坡不同海拔高度的菁草种子，种在海拔高度为零的某一花园中，植株高度如下图。下列叙述中，不正确的是(多选)(　　)

　　A.原海拔高度不同的菁草株高的差异表现出物种多样性

　　B.不同海拔高度菁草之间不能杂交或杂交不育

　　C.研究遗传差异是否影响菁草株高，需原海拔处的数据

　　D.图示结果说明菁草株高的变化受到花园环境的影响

　　7.下列关于“生物多样性及其保护”的叙述，正确的是(　　)

　　A.地球上所有的植物、动物和微生物，以及它们拥有的全部基因共同组成生物的多

　　样性

　　B.许多野生生物的使用价值目前还不清楚，所以生物的多样性具有间接的使用价值

　　C.人为因素是生物多样性面临威胁的主要原因

　　D.生物多样性保护的最有效措施是禁止开发和利用野生动植物资源

　　8.(2011?泰州质检)下列各项不属于生物多样性价值体现的是(　　)

　　A.用芦苇、秸秆作原料造纸

　　B.将抗虫基因转入棉花体内培育转基因抗虫棉

　　C.以石油产品为原料生产化纤

　　D.引进蜣螂消除草原上成灾的牛羊粪便

　　9.(2011?江苏卷，20)下列关于江苏省境内发生的几个生态事件的叙述，错误的是(　　)

　　A.互花米草原产美洲，引入到江苏沿海等地种植后迅速扩散并改变了滩涂生物多样性，属于生物入侵

　　B.克氏原螯虾(小龙虾)原产美洲，经由日本引入南京地区后迅速扩散，对农田有一定危害，但成为餐桌上的美味，不属于生物入侵

　　C.麋鹿原产我国，但后来在国内绝迹，从欧洲引入并在大丰境内建立自然保护区实行迁地保护

　　D.丹顶鹤在我国东北等地繁殖，迁徙到江苏沿海滩涂越冬，在盐城建立自然保护区实行就地保护

　　题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

　　答 案

　　10.(2011?广东卷，28)人们使用含三丁基锡、三苯基锡等有机锡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着生长，但近年来的研究发现油漆中的有机锡可释放入海，对多种生物造成毒害。有关该污染的部分研究如下，请回答：

　　(1)较低浓度的有机锡即能抑制软体动物雌性个体的雌性激素合成，这些雌性个体的繁殖功能有何变化?__________________。小鼠在食用含较高剂量三丁基锡的食物后胸腺萎缩，请推测其细胞免疫和体液免疫功能各有何变化?________________________________。

　　该污染物通过________的富集可能对鱼类、鸟类甚至人类造成危害。

　　(2)有机锡污染导致某海域一种鱼的种群年龄组成发生改变(如图)，请预测该种群数量的变化趋势。

　　图中数字表示各年龄期个体数占总个体数的百分比

　　(3)某海域受有机锡污染后，部分海藻以及多种软体动物的生物量显著下降，个别物种消亡，而沙蚕等多毛纲动物变为优势类群。这是在____________水平上研究的结果。

　　(4)以上资料表明，如果有机锡长期污染将会导致____________下降，从而降低生态系统的____________。若想探究海洋底泥中是否存在分解三丁基锡的细菌，以便用于今后的生态修复，筛选目标菌株的培养基成分为：蛋白胨、________、NaCl、H2O和琼脂。

　　11.在南海某岛上迁入一些农户，那里土地肥沃、气候宜人。若干年后，岛上人口增长曲线如图所示。请回答：

　　(1)该岛在m年内，人口增长呈________型曲线。当人口数量接近n线时，环境阻力越来越大，n线是该岛环境_________________________________________________________。

　　(2)当人口数量强行增长到O点时就会很快下降至P点，原因是人口剧增后，岛上__________________发生短缺，________遭到破坏，________越来越严重，变得不再适宜人类居住。所以岛上居民纷纷迁出该岛所致。

　　学案46　生态环境的保护

　　课前准备区

　　一、1.(1)人口基数　(2)①14.5　②16　2.(1)土地资源　(3)能源　(5)环境污染

　　想一想　主要依据是年龄组成和性别比例。

　　二、1.气候　臭氧层　荒漠化　污染

　　动动脑　大力植树造林，减少化学燃料的燃烧;酸雨成因：煤、石油等化学燃料的燃烧。

　　2.(1)植物　微生物　基因　生态系统　遗传多样性　生态系统多样性　(2)①直接价值　②间接价值　③潜在价值　(3)①就地保护　②易地保护

　　思考　从分子生物学角度考虑，生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性，根本原因是基因的多样性。从进化角度考虑，生物多样性的原因是生物生存的多种多样的环境对生物进行不同方向的选择。

　　三、1.自然、经济、社会　2.(1)生物多样性　(3)人口、环境、科技和资源消费

　　课堂活动区

　　探究点一

　　1.(1)人类的生存资源、土地资源、森林资源、能源是有限的，过度利用使其减少。

　　(2)人口增加，人类需求也不断增加，为了满足衣食住行的要求和经济发展，使污染物的总量增大，大量工农业废弃物和生活垃圾排放到环境中，影响了环境的纳污量以及对有毒、有害物质的降解能力，加剧了环境污染。

　　2.(1)继续控制人口增长。

　　(2)加大保护资源和环境的力度。

　　(3)监控治理江河湖泊及海洋的污染。

　　(4)加强生物多样性保护和自然保护区建设。

　　(5)推进生态农业。

　　探究示例1　B　[环境容纳量表示的是环境所允许的最大值。我国现有的人口并没有超过我国自然环境的人口环境容纳量。随着人口的增长，会带来相应的环境问题，如人均生存空间的减少、土地资源压力、水资源压力、能源危机、环境污染等，不利于可持续发展。]

　　变式训练1　B　[在无粮食进口的情况下，人口的增长与粮食产量保持协调发展的国家生存的最长久。]

　　思路导引　读图获取信息：A国人口数量与粮食产量呈反比;B国二者大致同步;C 国后期人口增长远超过了粮食产量的增长;D国后期人口增长与粮食产量呈负相关。

　　探究点二

　　酸雨　SO2　温室效应　CO2　氟利昂　生活污水　工业废水　石油泄漏　沙尘暴

　　探究示例2　C　[酸雨形成的主要原因是由于污染大气的二氧化硫等气体过多而使雨水的酸性增强。水体富营养化、藻类大量繁殖，主要原因是水体中N、P等矿质元素增多造成的。]

　　变式训练2　B　[“牧童经济”模式是指对自然界进行掠夺、破坏式开发利用的经济模式，是人类的行为对生态环境造成破坏。而火山爆发是自然因素而不是人为因素引起的。]

　　探究点三

　　1.(1)概念：生物圈内所有动物、植物和微生物及它们所拥有的全部基因和各种各样的生态系统，包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

　　(2)生物多样性价值

　　①直接价值：药用价值、工业原料、科研价值、文学艺术创作、旅游、美学价值等。

　　②间接价值：生态功能，如保持水土、涵养水源、调节气候等。

　　③潜在价值：大量野生生物的使用价值目前还不清楚，但将来可能有重要作用，一旦这些生物从地球上消失，就永远无法再生了。

　　2.(1)就地保护;(2)易地保护;(3)利用生物技术进行保护;(4)加强教育和法制管理。

　　探究示例3　C　[生物多样性的形成是长期自然选择的结果;群落演替过程中，生物的多样性会逐渐加强;一般来说，生态系统中物种多样性越高，生物系统中的组分就越多，食物网越复杂其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。突变和基因重组导致生态系统遗传多样性的产生，从而为生物的进化提供了大量的原材料，其中，可能有一些会适应某种变化的、生存所必需的遗传类型，因此，遗传多样性的提高对生物的进化是有利的。]

　　变式训练3　B　[生物多样性间接使用价值是指生物多样性的生态功能，如森林和草地对水土保持作用、调节气候等，对生态系统具有重要的调节作用。]

　　构建知识网络

　　物种　生态系统　直接　可持续

　　课后练习区

　　1.B　[在人类社会文明高度发展的今天，人类开发利用自然资源、能源的水平有了很大的飞跃，粮食的产量大大提高，医疗卫生事业也有了很大进步。但同时世界人口也在飞速增长，且其增长速度大大超过了粮食的增长速度及资源、能源的开发速度，因此造成了世界资源枯竭、能源缺乏、粮食不足，而且人口的增长、工业的发展对环境造成了巨大污染。由此可见，要解决这些问题，关键是要解决人口膨胀这个问题。]

　　热点链接　人口与环境问题是一个永恒的话题，人口增长对环境影响的突出表现是环境污染，围绕生物学知识考查的主要有富营养化(蓝藻事件、水华与赤潮现象)、水污染(石油污染、工业废水排放、生活污水处理)、温室气体排放、DDT等有机磷农药引起的生物富集现象及危害等。

　　2.D　[臭氧层可以大量吸收太阳辐射中的紫外线。]

　　3.ABD　[地点3溶氧量减少主要是由水中好氧型细菌消耗氧气引起的。]

　　4.A　[首先明确，产生温室效应的原因是大气中CO2的含量增加，而CO2的含量在大气中增加的原因主要是由于煤、石油、天然气的大量燃烧。要想缓解全球温室效应的危机，需采取措施降低大气中CO2的含量。]

　　5.D

　　6.ABD　[因处于不同海拔高度的菁草属于同一物种，故原海拔高度不同的菁草株高的差异表现的是个体差异，而不是物种多样性。同一物种间不存在生殖隔离，个体之间可以杂交。不同海拔高度的菁草种子在海拔高度为零的某一花园中株高的差异说明遗传的差异。研究遗传差异是否影响菁草株高，需原海拔处的数据，若与原海拔处的数据相同，说明遗传差异影响株高，若与原海拔处的数据不同，说明环境差异影响株高。]

　　7.C　[A错误，生物多样性包括三个层次：遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，即地球上的所有植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性;B错误，许多野生生物的使用价值目前还不清楚，属于生物多样性的潜在价值;C正确，人为因素是生物多样性面临威胁的主要原因，如破坏生态环境、掠夺式开发、乱捕滥猎及盲目引种等;D错误，生物多样性保护的最有效措施是就地保护，但这并不意味着要禁止开发和利用野生动植物资源，而是应建立合理的开发利用机制。]

　　模型构建　保护生物多样性

　　8.C　[A和B为直接价值;D为间接价值;石油是生物产品而非生物。]

　　9.B　[生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象。互花米草引入到江苏沿海等地后，在与本地物种的竞争中占优势，使本地的生物多样性受到威胁，A项正确;小龙虾由日本引入后，在与本地生物的竞争中占优势而大量繁殖并迅速扩散，属于生物入侵，B项错误;麋鹿原产我国，在国内绝迹后，从欧洲引入并在大丰境内建立自然保护区保护起来，属于迁地保护，C项正确;盐城的丹顶鹤自然保护区是在其越冬地进行的就地保护，D项正确。]

　　知识链接　外来物种入侵——人类自找的麻烦

　　一个外来物种引入后，有可能因不能适应新环境而被排斥在系统之外，必须要有人类的帮助才能勉强生存;也有可能因新的环境中没有相抗衡或制约它的生物，而可能成为真正的入侵者，打破平衡，改变或破坏当地的生态环境。

　　外来物种的入侵可能引起：当地物种数量直接减少、改变当地生态系统和景观、生态系统抵抗力稳定性降低、土壤保持和营养改善能力降低、生物多样性保护能力降低等。

　　10.(1)减弱　细胞免疫和体液免疫都逐渐减弱　食物链(网)　(2)该种群的数量将越来越少。　(3)群落

　　(4)物种多样性　抵抗力稳定性　三丁基锡

　　解析　(1)由于较低浓度的有机锡即能抑制软体动物雌性个体的雌性激素的合成，造成雌性动物体内雌性激素减少，所以繁殖功能减弱。胸腺是T淋巴细胞发育成熟的场所，胸腺萎缩后T淋巴细胞减少，则T淋巴细胞对应的细胞免疫减弱。在体液免疫中，T淋巴细胞分泌淋巴因子，刺激B淋巴细胞分化，所以T淋巴细胞减少，体液免疫也会减弱。(2)有机锡污染后，鱼的年龄组成由增长型变为衰退型，可以预测该种群的数量将会越来越少。(3)该题考查物种多样性的变化以及优势种的问题，这些都属于群落水平上研究的内容。(4)生态系统中的组分越简单，其自我调节能力越小、抵抗力稳定性越差。因为要探究细菌能不能分解三丁基锡，所以培养基中应添加三丁基锡，以便观察海洋底泥中的细菌能不能将其分解。

　　11.(1)“J”　人口最大容纳量　(2)生活资源　生态环境　环境污染

　　解析　(1)由于海岛上土地肥沃，气候宜人，因此在m年内当地人口增长应呈“J”型曲线增长。而随人口数量增加，环境阻力增大后，应呈“S”型曲线增长，因此n线应为“S”型曲线的K值。(2)当人口数量增长到O点时，由于此时远远大于K值，生态系统的生活资源是有限的，人口过多，必然导致生活资源的短缺(如淡水资源)和生态环境的破坏，生产、生活活动增多，又必然会导致环境污染。