师：同学们好，今天让我们一起来学习第十九章第二节《生态系统中的能量流动和物质循环》的第二课时。这节课我们将从目标展示、导入新课、探究拓展延伸、课堂小结、巩固训练这几个方面展开学习。
本节课的主要目标如下：学会分析物质循环的特点；能描述生态系统中的碳循环过程；培养运用科学知识分析和解决实际问题的能力；正确认识人类作为生态系统中的一员，在物质循环和能量流动中的作用，增强环境意识与资源意识，进一步培养热爱大自然、保护大自然的情感。
上节课，我们学习了生态系统中能量流动的主要内容。现在，我们先来回顾一下上节课的主要知识点。看图片中展示的这条简单食物链：草→兔子→狼。在生态系统中，生物之间通过食物关系互相联系形成的序列叫做食物链。生态学上，把处于食物链某一环节上的所有生物的总和称为一个营养级。生态系统中的能量沿着食物链从一个营养级流向下一个营养级。观察图片，思考以下两个问题：
生态系统中能量流动的能量最终来源是什么？能量流动的特点有哪些？
相信通过上节课的学习，同学们能轻松得出答案。我们来验证一下，万物生长靠太阳，所以生态系统中能量流动的最终来源是太阳能。能量流动有什么特点呢？我们知道能量沿着食物链流动，而食物链的方向不可逆，所以能量是单向流动的。从图中的食物链可以看到，每一个营养级获得的能量，一部分通过呼吸作用消耗，一部分被分解者分解，剩余部分流向下一营养级，由此可知流向下一个营养级的总能量比上一个营养级的总能量少。所以，能量流动的两个特点是单向流动和逐级递减。
能量流动是生态系统的重要功能之一，除了能量流动，生态系统还有一个重要功能——物质循环。什么是物质循环？生态系统的物质循环是怎样发生的？下面我们一起来学习物质循环的内容。首先明确物质循环的概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。这里要注意，物质循环中的物质指的是元素，其范围是在最大的生态系统——生物圈中的循环，所以物质循环又被称为生物地球化学循环。从概念中，我们能总结出物质循环的两个基本特点：全球性和循环性。
碳是构成地球无机环境和组成生物体的关键元素，下面我们以碳循环为例学习物质循环的具体过程。先根据物质循环的概念得出碳循环的概念：生态系统中的碳元素能在生物体内和无机环境之间循环往复地利用而不会减少。接着，我们要知道碳在无机环境、大气中和生物体内的主要存在形式。碳在大气中主要以二氧化碳的形式存在，在生物体内是以含碳有机物的形式存在。
了解这些后，我们来学习碳循环发生的具体过程。同学们知道大气环境中的碳是如何流入生物体内的吗？碳在大气中主要以二氧化碳的形式存在，那么大气中的二氧化碳是如何被生物体吸收的呢？还记得七年级学过的绿色植物光合作用的知识吗？绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，并将其转化为含碳有机物储存在体内，同时释放出氧气。由此可知，大气中的碳以二氧化碳的形式被绿色植物通过光合作用吸收。
碳进入生物体内后，在生物之间是如何传递的呢？绿色植物是其他生物的直接或间接食物来源，绿色植物获得的碳可以通过食物链、食物网以含碳有机物的形式流入动物体内。植物体形成的枯枝败叶和动物遗体残骸中的含碳有机物会被分解者分解利用。生物体内的碳又是如何回到大气中的呢？生物体的生命活动会消耗能量，生物通过呼吸作用为生命活动提供能量，呼吸作用会将有机物中的能量释放出来，并将动植物体内的含碳有机物分解成二氧化碳，释放到大气环境中。分解者可以通过分解作用将动植物遗体残骸和动物粪便中的含碳有机物分解成二氧化碳，并释放到大气中。
没有被分解的生物体的遗体残骸会在地球上经过长期的地质作用，演变成煤、石油等能源物质。这些能源物质被人类开发出来后，通过燃烧作用，其中的含碳有机物被分解成二氧化碳等小分子释放到环境中。
学习了碳在大气环境和生物体内循环流动的过程后，请同学们完成图中的填空，在图中长方形框内填写相应的物质名称。
相信同学们都能很快填出答案，我们一起来验证一下：大气中的碳进入植物体内，主要以二氧化碳的形式；植物体内的碳流入到动物体内是通过含碳有机物的形式；动植物可以通过呼吸作用将碳以二氧化碳的形式释放到大气中；细菌、真菌等分解者可以将动植物遗体残骸中的含碳有机物分解，以二氧化碳的形式释放到大气中；其中未被分解的含碳有机物将形成煤、石油等能源物质，这些物质通过燃烧作用将碳以二氧化碳的形式释放出来。
同学们填对了吗？下面请同学们总结一下碳循环的过程，请大家将投影上的这些成分用箭头和文字的形式连接起来。我们来验证一下：生产者与大气环境之间应该是双向箭头，生产者通过光合作用吸收二氧化碳，通过呼吸作用释放二氧化碳；生产者和消费者之间应该是通过食物链的形式从生产者流向消费者；消费者通过呼吸作用再流向大气环境；生产者和消费者的遗体残骸会流向分解者，通过分解者的分解作用再流向大气环境中；其中还有一部分未被分解的有机物将形成能源物质——化石燃料，通过化石燃料的燃烧作用流向大气环境，这就是完整的碳循环过程。同学们可以将此图记录到课本上。
除了碳循环，生态系统中还存在其他种类物质的循环，比如氮循环、磷循环和硫循环等。像氮、磷、硫这样能在地球上不断循环利用的元素还有很多，感兴趣的同学可以课后查阅资料，自主学习，增加了解。
随着人类社会的发展，人类的生产生活对生态系统的物质循环产生了一定的影响。比如现在我们经常听到的温室效应现象、水体富营养化现象、酸雨现象等等。下面我们一起观看一个视频，了解一下什么是温室效应现象。
气候是人类得以生存的自然环境，然而当前地球系统却以变暖为主要特征，已经严重影响到人类的生活环境，并对社会发展产生不小的阻碍。究竟是什么原因导致温室效应？造成的影响又是哪些呢？下面我们跟着本期视频一探究竟。提到气候变暖，我们就要先了解什么是温室效应。温室效应主要是由于现代工业社会发展步伐加快，煤炭、石油和天然气燃烧后所排放的二氧化碳进入大气中造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热功能，它在大气中形成了无形的隔热层，导致太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间散发，从而让地球表面变得热起来。
这一效应与现实生活中的蔬菜大棚的作用相似，蔬菜大棚在其骨架上覆盖一层或多层保温塑料膜，使得内部形成温室空间，外膜很好地阻止内部蔬菜生长所需要的二氧化碳的流失，使大棚内部具有良好的保温效果。我们所吃的反季水果绝大部分是温室大棚所培育的，温室效应就是根据温室大棚功能特性而命名。
通过观看视频，我们知道了什么是温室效应以及温室效应形成的原因。温室效应又称花房效应，是大气效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到地面，但地表受热后向外放出的大量长波辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。温室效应的成因是什么呢？主要是二氧化碳等温室气体的大量排放，使大气中温室气体的浓度大量升高，阻止了热量的散失，导致地球温度升高。
温室效应对人类的生活会产生哪些影响呢？下面我们通过观看一个视频来了解一下温室效应的危害。
在全球气候变暖的背景下，频频出现极端事件和气象灾害。例如，2021年我国多地出现洪涝干旱，全国平均气温常年偏高，汛期极端性暴雨显著增加。2021年7月，河南特大暴雨导致郑州、新乡等城市发生严重内涝，一小时最大降雨量更是突破我国降雨量观测纪录。郑州、新乡等城市交通运行大面积中断，造成重大财产损失，给农业生产带来不利影响。
根据中国气候报发布的数据可以看出，2021年全国平均气温较常年偏高一度，气温创1951年以来新高。不要小看平均温度升高所带来的危害，据气象科学家预测，预计到2030年，我国种植业产量可能减产5%到10%。粮食问题自古不能马虎，从此可以看出，温室效应已经影响到了人类的日常生活。