高中生物必修三生态系统能量流动教案(精选8篇)
1.分析生态系统中能量流动的过程,得出能量流动的特点; 2.概述能量流动的意义;
3.应用能量流动规律进行相关计算。
考点一:能量流动的过程
问题定位
1.输入第一营养级的能力,用于哪几个部分。
2.生态系统中能量流动示意图。
原因分析
精准突破
1.生态系统的能量流动:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程;
2.几乎所有生态系统的能量源头是太阳能。植物通过光合作用,把太阳光能固定下来,这是生态系统繁荣的基础。注意:植物光合作用固定的能量减去呼吸作用消耗的能量,才是能够为下一营养级消费的能量。所以,从能量的角度来看,植物的多少决定了生物种类和数量。在气候温暖、降雨充沛的地方,植物格外繁茂,各种生物就会非常繁荣,热带雨林就是这样的情况;在气候寒冷、降雨很少的地方,植物很难生长,各种生物的数量都很少,显得荒凉而冷寂; 3.能量沿着食物链流动时,每一营养级都有输入、传递、转化和散失的过程;
4.流入某一营养级的能量主要有以下去向:一部分通过该营养级的呼吸作用散失了;一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级,而为分解者所利用;还有一部分未能进入(未被捕食)下一营养级。所以,流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级;
5.生物的遗体残骸是分解者能量的来源。
巩固练习
1.生态系统的能量流动是指()①能量输入 ②能量传递 ③能量储存 ④能量转化 ⑤能量散失 A.①②③④ B.①②④ C.①②④⑤ D.①②③⑤ 2. 流经一个生态系统的总能量是
A.生产者用于生长、发育和繁殖的总能量 B.流经各个营养级的能量总和
C.各个营养级生物同化的能量总和 D.生产者固定的太阳能的总量
3. 在一条食物链中,初级消费者同化的能量,其去向为
①通过呼吸作用释放的能量 ②通过呼吸作用释放的热能 ③流人到次级消费者体内 ④流人到分解者体内
A.②③ B.②④ C.①③④ D.②③④
总结优化
效果验证 1. 有关生态系统中能量流动的叙述,不正确的是
A.生态系统中能量流动是太阳能辐射到系统内生产者上的能量 B.生态系统中能量几乎全部来自太阳能
C.生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持 D.生态系统中能量流动是单向流动和逐级递减的
2. 在一定的时间内,某生态系统中的全部生产者固定的太阳能为a,全部消费者所同化的 能量为b,全部分解者获得的能量为c,则A、B、c之间的关系是 A.a=b+c B.a>b+c C.ab=c 3.初级消费者体内的能量,其去去路不包括 A.用于自身生命活动
B.被第二营养级的其他生物所获得 C.通过呼吸作用被消耗 D.被分解者分解放散到环境中去
考点二:能量流动的特点
问题定位
1.能量在两个相邻营养级间的传递效率大约为。
2.生态系统的能量在流经食物链的各营养级时其特点是
A.逐级递减和循环流动 B.逐级递增和单向流动 C.逐级递减和单向流动 D.逐级递增和循环流动 3. 假设一个生态系统的总能量为100%,按最高传递效率计算,三级消费者获得的能量为 A.0.1% B.1% C.0.8% D.8%
原因分析
精准突破
1.赛达伯格湖的能量流动图解
1.能量流动的特点:
(1)生态系统中能量流动是单向的;
能量只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各营养级,不可逆转,也不能循环流动。(2)能量在流动过程中逐级递减;
能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%~20%。2.能量金字塔
从能量金字塔可以看出,在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多。
3.生态系统中能量流动是单向的;能量在流动过程中逐级递减。生命活动离不开能量,生物需要不断从外界获取能量才能维持生存;在生物获得的能量中只有一部分贮存于生物体内;由于能量沿食物链流动过程中逐级递减,因而能量相同的食物,动物性食品比例越高,意味着消耗的总能量越多。
巩固练习
1.假设右图所示食物网中水稻固定的大阳能为N,能量传递效率为10%,且均匀传递,则 人类获得的能量
A.等于10-1N B.等于10-2N C.少于10-1N D.多于10-1N 2.下列有关生态系统的能量流动的叙述,不正确的是()A.通过兔子的粪便流入分解者体内的能量属于兔子通过同化作用获得的能量的一部分 B.生态系统的能量流动的形式是有机物中的化学能 C.生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持 D.生态系统的能量流动是单向流动和逐级递减的
3.下图食物网中,假如猫头鹰的食物有2/5来自兔,2/5来自鼠,1/5来自蛇,那么,猫头鹰若要增加 20 g体重,最少需要消耗的植物为()
A.80 g B.900 g C.800 g D.600 g 4.图中是以每个营养级生物的数量多少而绘制的金字塔,其中1、2、3分别代表第一、二、三个营养级的生物,下面哪条食物链与金字塔相符
①草 ②树 ③昆虫 ④兔 ⑤鸟 ⑥狼
A.①→③→⑤ B.①→④→⑥ C.②→③→⑤ D.①→③→⑥
总结优化
效果验证
1.由于“赤潮”的影响,一条4Kg重的杂食性海洋鱼死亡,假如该杂食性的食物有1/2 来自植物,1/4来自草食鱼类,1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类,按能量流动效率20%计算,该杂食性鱼从出生到死亡,共需海洋植物 A.120㎏ B.160㎏ C.60㎏ D.100㎏ 2.下面哪种情况,生物的数量金字塔是倒置的 A.几平方米的草地上生活着几只蝗虫 B.几十平方公里范围内生活着一只老虎
C.几十平方公里的草原上生活着数十只田鼠 D.一株玉米上生活着数千只昆虫
3.大象是植食性动物,有一种螳螂则专以象粪为食。设一大象在某段时间所同化的能量为 107 千焦,则这部分能量中可流入螳螂体内的约为
A.0千焦 B.106千焦 C.2X106千焦 D.106—2X106千焦
4.在一个生态系统中,已知初级消费者和次级消费者的个体数分别为N1、N2,个体平均 重量是M1、M2,则下列四项中正确的是
A.N1·M1>N2·M2 B.N1·M1=N2·M2 C.N1·M1 强化提升 1.生态系统的能量流动是指()A.太阳能被绿色植物固定的过程 B.生态系统内生物体能量代谢的过程 C.生态系统内伴随着物质循环的能量转移过程 D.能量从生物体进入环境的过程 2.下列有关生态系统能量流动的叙述,错误的是()A.生态系统中所接收的全部太阳能是流经这个生态系统的总能量 B.生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的 C.能量流动的特点是单向的、不循环的 D.能量流动是逐级递减的,其传递效率是10%~20% 3.下列有关生态系统中食物链与能量流动的叙述,不正确的是()A.能量经食物链流动时只能从较低的营养级流向较高的营养级 B.食物链越长,最高营养级获得的能量越少 C.初级消费者越多,次级消费者获得的能量越少 D.生态系统中的能量最终以热能的形式散失到环境中 4.下图表示某湖泊生态系统的营养结构,a~e代表各营养级的生物,下列叙述不正确的是() A.共有三条食物链 B.各营养级中,能量最多的是c,生物个体数量最多的一般是a C.若水体受有机磷农药轻微污染,则受害最严重的是a D.若c所含能量为5.8×109 kJ,d含1.3×108 kJ,则a至少约含4.5×107 kJ 解析:能量最多的为c,生物个体数量最多的一般也是c 5.下图是某生态系统能量流动的示意图,下列叙述正确的是() A.发生X1过程的生物一定是绿色植物 B.X2表示的是初级消费者摄入的能量 C.次级消费者粪便中的能量包含于Z3中 一生态系统能量流动的定义 教材首先介绍了生态系统的概念和基本结构, 为后续介绍生态系统的能量流动和物质循环做好铺垫。然后依据生态系统基本结构中食物链和食物网的知识指出, 一切生命活动都伴随着能量的变化, 没有能量的输入也就没有生命和生态系统, 进而给出了生态系统的能量流动的定义:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程, 称为生态系统的能量流动。然后介绍了能量流动的过程和特点以及研究能量流动的实践意义。 二对生态系统的能量流动定义的分析及修改建议 从教材所给生态系统的能量流动的定义我们可以发现, 该定义的关键词是描述生态系统能量流动过程的四个动词“输入、传递、转化和散失”, 用这四个动词将生态系统的能量流动情况进行描述便可得到生态系统的能量流动的定义。因此, 笔者尝试从这四个动词的本意入手, 基于系统论的基本观点对生态系统的能量流动过程进行————————————————————————分析, 并提出对生态系统的能量流动定义的修改建议。 1. 对生态系统的能量流动定义中动词的解释 为了分析生态系统的能量流动的定义, 笔者专门查阅了由中国社会科学院语言研究所词典编辑室编、由商务印书馆于2003年出版的《现代汉语词典》 (下文简称词典) 。词典将“输入”解释为: (1) 从外部送到内部; (2) 商品或资本从国外进入某一国; (3) 科学技术上指能量、信号等进入某机构或装置。词典将“传递”解释为:一个接一个送过去, 辗转递送。词典将“转化”解释为: (1) 转变, 改变; (2) 矛盾的双方经过斗争, 在一定条件下, 各自向着和自己相反的方面转变, 向着对立方面所处的地位转变。词典将“散失”解释为: (1) 分散遗失; (2) (水分等) 消散失去。 2. 对生态系统的能量流动过程的系统论分析 教材首先运用示意图介绍了能量流经一个种群的情况, 然后运用能量流经第二营养级示意图将视野从能量流经种群的情况拓宽到能量流经营养级的情况, 再运用生态系统能量流动示意图介绍了生态系统的能量流动情况。这种从小到大的介绍方法符合学生的认知规律, 有利于学生通过“螺旋上升”来建构自己的认知结构。然而, 从这三个层次的能量流动情况来看, 无论将一个种群、一个营养级还是一个生态系统看作一个开放系统, 系统的能量流动都首先要有能量的“输入 (从系统外部送到系统内部) ”, 否则也就没有生命和生态系统;能量的“散失 (分散遗失) ”贯穿整个能量流动过程;然而, 就能量的“传递”和“转化”而言, 笔者认为, 能量的“转化 (转变为本种群或本营养级的能量) ”应该在能量的“传递 (一个种群接一个种群或一个营养级接一个营养级送过去) ”之前完成。 从能量流经一个种群的情况来看, 可以将这个种群看作生态系统的一个要素或者这个种群所属那个营养级的一个子系统。从教材所给示意图可以明显看出, 能量输入该系统后, 有一部分能量散失了, 另一部分能量则被种群储存了起来。教材也指出, 生态系统的生产者 (第一营养级) 是通过光合作用将太阳能转化为化学能而固定在它们所制造的有机物中。那么, 生产者中的某个种群系统必然也是通过光合作用将太阳能转化为化学能而固定在该系统所制造的有机物中。因此, 种群系统的能量储存过程就是将“输入”到该系统的部分能量“转化”为本系统能量的过程。而且, 也只有通过能量“转化”让种群储存了能量, 才能实现一个种群接一个种群地把能量“传递”下去。也就是说, 从种群层次的系统来看, 能量“输入”该系统时系统先将能量“转化”为该种群系统的能量, 再从该种群系统“传递”到下一个营养级的种群系统。 从能量流经一个营养级的情况来看, 可以将该营养级看作生态系统的一个子系统。就能量流经第一营养级 (生产者) 的情况而言, 生产者先通过光合作用将太阳能转化为化学能而固定在生产者所制造的有机物中而完成该系统的能量“输入”。能量输入第一营养级系统后, 一部分能量在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了;一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动, 储存在植物体的有机物中。从上述过程可以看出, 能量“输入”第一营养级这个系统的过程本身也是该系统进行能量转化的过程。只有生产者先通过“转化”将能量储存在植物体的有机物中, 然后才能通过初级消费者摄入而“传递”到初级消费者。就能量流经第二营养级 (初级消费者) 的情况而言, 通过初级消费者摄入, 能量从生产者“传递”到初级消费者, 也就是能量“输入”第二营养级这个系统。从教材所给示意图也可以明显看出, 能量流入第二营养级这个系统后, 通过该系统的“同化”将“输入”到该系统的部分能量用于该系统生长发育和繁殖而将“输入”到该系统的部分能量“转化”为本系统的能量。然后, 能量才从该营养级系统“传递”到下一个营养级系统。也就是说, 从营养级层次的系统来看, 能量“输入”该系统后先“转化”为该营养级系统的能量, 再从该营养级系统“传递”到下一个营养级系统。当然, 在能量流经营养级系统的整个过程中都伴随着能量的“散失”。 从能量流经一个生态系统的情况来看, 如果把该生态系统看作一个系统, 则该生态系统中的每一个营养级都是该系统的一个子系统。能量在第三、第四营养级的变化与第二营养级的情况大致相同。将各个既相互区别又相互联系的营养级系统有机结合起来便形成了生态系统, 将各个既相互区别又相互联系的营养级系统的能量流动有机结合起来便形成了生态系统的能量流动。也就是说, 从生态系统的层次来看, 生态系统的能量流动是由组成该生态系统的各个营养级这些子系统先将“输入”到本系统的部分能量“转化”为本系统的能量, 再从该营养级系统“传递”到下一个营养级系统这样有机结合而形成的。换句话说, 从生态系统的层次来看, 生态系统的能量流动过程是能量“输入”该系统后由该系统的各个不同营养级的子系统先将“输入”的能量“转化”为该子系统的能量, 再从该子系统“传递”到下一个子系统而形成生态系统的能量流动。当然, 能量流动的整个过程中都伴随着能量的“散失”。 3. 对生态系统的能量流动定义的建议 从上述对生态系统的能量流动定义中行为动词的解释和对生态系统的能量流动过程的系统论分析来看, 不管从能量流经一个种群、一个营养级、一个生态系统的情况来看, 还是从能量在太阳和生态系统组成的这个大系统中的流动情况来看, 能量流动都理应是先“转化”而后“传递”。因此, 笔者认为, 我们应该把生态系统的能量流动定义修改为:“生态系统中能量的输入、转化、传递和散失的过程, 称为生态系统的能量流动。” 三结束语 现代系统论将地球上最大的生态系统生物圈列为六个开放复杂巨系统 (宇宙系统、地理系统、生物圈系统、社会系统、人体系统和大脑系统) 之一, 且认为与总系统同维的分系统也是开放复杂巨系统。因此, 无论我们研究的生态系统的空间范围是大是小, 生态系统都是一个非常复杂的开放系统, 生态系统的能量流动也是能量在一个多子系统和多要素的开放系统中进行的非常复杂的流动。因此, 对生态系统的能量流动的研究也是一项十分艰巨而复杂的工作。在引用人教版高中生物教材所给生态系统的能量流动定义的基础上, 尝试通过对定义中动词的解释以及对生态系统的能量流动过程的系统论分析, 对生态系统的能量流动定义进行分析只是笔者对生态系统的能量流动的一点粗浅认识, 错漏之处希望学界同仁批评指正。 参考文献 [1]朱正威、赵占良.生物3 (必修) 稳态与环境[M].北京:人民教育出版社, 2007:93 [2]中国社会科学院语言研究所词典编辑室编写.现代汉语词典 (2002年增补本大字本) [M].北京:商务印书馆, 2002 本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址 第五章第二节生态系统的能量流动 教 学 目 标 .分析生态系统能量流动的过程和特点。 2.概述研究能量流动的实践意义。 3.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况 教方学法 讲述与学生练习、讨论相结合 教 材 分 析 重点 生态系统能量流动的过程和特点。 难点 能量流动过程、特点 教具 多媒体、实物投影仪 程 讨论与总结 一、生态系统的能量流动 .概念:生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。 2.过程 (1)起点:从生产者固定太阳能开始,(2)过程 (3)特点:单向流动,逐级第减 (4)研究目的:设法调整生态系统的能量流动方向,使能量流向使能量持续高效流向对人类最益的部分。 程 〖讲述〗(1)几乎所有生态系统的能量源头是太阳能。植物通过光合作用,把太阳光能固定下来,这是生态系统繁荣的基础。注意:植物光合作用固定的能量减去呼吸作用消耗的能量,才是能够为下一营养级消费的能量。所以,从能量的角度来看,植物的多少决定了生物种类和数量。在气候温暖、降雨充沛的地方,植物格外繁茂,各种生物就会非常繁荣,热带雨林就是这样的情况;在气候寒冷、降雨很少的地方,植物很难生长,各种生物的数量都很少,显得荒凉而冷寂;(2)能量沿着食物链流动时,每一营养级都有输入、传递、转化和散失的过程;(3)生物的遗体残骸是分解者能量的。 〖思考与讨论1〗学生思考回答,老师提示。 〖提示〗1.遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后,一部分储存在生态系统(生物体有机物)中,而另一部分被利用、散发至无机环境中,两者之和与流入生态系统的能量相等。 2.不能,能量流动是单向的。 〖板书〗 二、能量流动的特点 〖资料分析〗学生思考回答,老师提示。 和2 营养级 流入能量 流出能量 (输入后一个营养级) 出入比 生产者 464.6 62.8 3.52% 植食性动物 62.8 2.6 20.06% 肉食性动物 2.6 分解者 4.6 3.流入某一营养级的能量主要有以下去向:一部分通过该营养级的呼吸作用散失了;一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级,而为分解者所利用;还有一部分未能进入(未被捕食)下一营养级。所以,流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。 4.生态系统中能量流动是单向的;能量在流动过程中逐级递减。 〖讲述〗生命活动离不开能量,生物需要不断从外界获取能量才能维持生存;在生物获得的能量中只有一部分贮存于生物体内;由于能量沿食物链流动过程中逐级递减,因而能量相同的食物,动物性食品比例越高,意味着消耗的总能量越多。 〖板书〗能量流动的特点: .生态系统中能量流动是单向的; 2.能量在流动过程中逐级递减。 〖旁栏思考题〗学生思考回答,老师提示。 〖提示〗一般情况下,也是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。例如,在海洋生态系统中,由于生产者(浮游植物)的个体小,寿命短,又会不断地被浮游动物吃掉,所以某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的量。当然,总的来看,一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。与此同理,成千上万只昆虫生活在一株大树上,该数量金字塔的塔形也会发生倒置。 〖板书〗 三、研究能量流动的实践意义 〖思考与讨论2〗学生思考回答,老师提示。 〖提示〗“桑基鱼塘”的设计理念是从人类所需出发,通过能量多级利用,充分利用流经各营养级的能量,提高生产效益。 〖调查〗参考调查点:稻田生态系统 组成成分:(1)非生物的物质和能量;(2)生产者:水稻、杂草、浮游植物等;(3)消费者:田螺、泥鳅、黄鳝、鱼、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等;(3)分解者:多种微生物。 〖问题提示〗1.生产者主体是水稻,其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷洒除草剂,或人工除草的方式抑制杂草的生长。 2.初级消费者有:田螺、浮游动物、植食性昆虫、植食性鱼、鸟类等。一般而言,植食性昆虫和鸟类等往往对水稻生长构成危害,田螺、植食性鱼数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。 3.次级消费者有:泥鳅、黄鳝、肉食性鱼、青蛙等。一般而言,这些消费者对水稻生长利大于害。农民通过禁捕,或适量放养等措施,实现生态农业的目标。 5.农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等;现代农业提出了综合利用思想,例如,秸秆可作为多种工业原材料,还可以用来生产沼气,以充分利用其中的能量。 6.主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。 7.通过稻田养鱼等措施,实现立体化生态农业;通过建造沼气池,实现能量的多级利用。 〖技能训练〗分析和处理数据 〖提示〗这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5kg,计算公式是/12×2675,这些葡萄糖储存的能量是1.07×1011kj(计算公式是EG=mG×1.6×107); 这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×1010kj(计算公式为ΔE呼=ΔmG×1.6×107); 这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1.3972×1011kj(计算公式为E固=EG+ΔE呼),呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23.4%; 这块玉米田的太阳能利用效率是1.64%(计算公式为η=1.3972×1011/8.5×1012)。 典型例题 例1(XX年陕西、内蒙卷)一个池塘有生产者(浮游植物)、初级消费者(植食 性鱼类)、次级消费者(肉食性鱼类)、分解者(微生物)。其中生产者固定的全部能量为a,流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量依次为b、c、d,下列表述正确的是 A.a=b+d B.a>b+d c.a<b+d D.a<c+d 解析:一个生态系统中,流经该系统的总能量是生产者固定的太阳能。该生态系统中生产者固定的全部能量是a,即流经该系统的各个营养级的总能量是a,数值是最大的。这些能量一部分在生产者的呼吸作用中以热能形式散失到环境中,一部分用于自身的生长、发育、繁殖。在后一部分能量中,一部分随植物遗体和残枝败叶等被分解者分解释放出来,还有一部分沿着食物链流入初级消费者,除小部分能量随动物粪便排出体外,其余被初级消费者同化。能量依次沿食物链单向流动、逐级递减传递下去。本题正确答案是B。 目标检测 .右图表示某湖泊生态系统的营养结构,a—e代表各营养级的生物,下列叙述不正确的是 A.共有3条食物链 B.各营养级中,能量最多的是c,生物个体数量最多的是a c.若水体受有机磷农药轻度污染,则受害最严重的是a D.若c所含能量为5.8×109kj,d含1.3×108kj,则a至少约含4.5×107kj 2.在浮游植物→小鱼→海豹→虎鲸这条食物链中,若虎鲸增加1kg体重,至少消耗浮游植物的量为 A、1kg B、10kg c、125kg D、1000kg 3.下列除哪项外.均为对生态系统内能量流动特征的描述: A、食物链和食物网是能量流动的渠道 B、食物链中初级消费者越多,次级消费者获得的能量越多 c、单向流动,逐级递减 D、食物链越短,可供养的消费者越多 4.某池塘生态系统全部生产者所固定的大阳能总值为a,全部消费者所利用的能量总值为b,全部分解者所利用的能量总值为c.那么,a、b、c三者之间的关系为: A、a>b,b=c B、a=b+c c、a>b+c D、a 5.在一个阴湿山洼草丛中,有一堆长满苔藓的腐木,其中聚集着蚂蚁、蜘蛛、老鼠等动物。下面有关对阴湿山洼草丛及其生物等的叙述,正确的是 A.阴湿山洼草丛是一个生态系统 B.阴湿山洼草丛中的动物是一个生物群落 c.阴湿山洼草丛中的蚂蚁是一个种群 D.苔藓是异养生物,属消费 6.右图是一个陆地生态系统食物网模式图,下列叙述中不正确的是 A.在该食物网中,共有5条食物链存在 B.在该食物网中,H处于三个不同的营养级 c.若B种群中各年龄期的个体数目比例适中,则该种群的密度在一段时间内会明显变大 D.在该食物网中,如果c种群的数量下降10%,则H的数量不会发生明显变化 7.人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系 A.能量与营养级 B.能量与个体大小 c.能量与个体数量 D.能量与生物代谢类型 8.某一生态系统中,已知一只鹰增重2kg要吃l0kg小鸟;小鸟增重0.25kg要吃2kg昆虫;而昆虫增重100kg要吃1000kg绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为 A.0.05% B.0.5% c.0.25% D.0.025% 9、一个完整的生态系统的结构包括 A.生态系统的成分、食物链和食物网 B.生产者、消费者和分解者 c.物质循环,能量流动 D.生产者、消费者和分解者和无机环境 0.某草原上长期生活着野兔、狐和狼,形成一个相对平衡的生态系统。经测定,其各种生物所含能量如下表-1) 生物种类 草 兔 狐 狼 所含能量 9.9×109 .5×l09 2×108 .3×108 则该生态系统的食物链可表示为 A.草 兔 狐 狼 B.草 兔 狼 狐 狼 狼 c.草 兔 D.草 兔 狐 狐 1、对某生态系统能量流动进行部分测定,粗略的结果如下图所示该生态系统净初级生产量是 A.6690 B.4620 c.780 D.5570 12.在由草、兔、狐组成的一条食物链中,兔经过同化作用所获得的能量,其去向不应该包括 A.通过兔的粪便流入到分解者体内的能量 B.通过兔的呼吸作用释放的能量 c.通过狐的粪便流入到分解者体内的能量 D.流入狐体内的能量 3、右图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况,则分解者的作用强弱依次是 A、a>c=b B、c>b>a c、c=b>a D、a>b>c 4.假若某生态系统有四种生物,并构成一条食物链a→b→c→d,在某一时间分别测得这四种 生物a、b、c、d所含的有机物总量分别为m1、m2、m3、m4。下列叙述中,不正确的是 A.四种生物中所含的能量归根到底来自于a通过光合作用固定的太阳能 B.在一段时间内,若b种群数量增加,则a种群数量下降,d种群数量增加 c.若m1<5m2,则生态系统的稳定性就会遭到破坏 D.d个体所含的有机物的质量一定比c个体所含的有机物的质量小 5、如果一个人食物有1/2来自绿色植物,1/4来自小型肉食动物,1/4来自羊肉,假如传递效率为10%,那么该人每增加1千克体重,约消耗植物 A、10千克 B、280千克 c、100千克 D、28千克 6..下列叙述,错误的是 A.当狼吃掉一只兔子时,就获得了兔的全部能量 B.当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的有机物时,能量就从第一营养级流入了第二营养级 c.生产者通过光合作用制造了有机物时,能量就由非生物环境流入了生物群落 D.生态系统的能量流动是往复循环的 7..下列说法正确的是 A、只要时间允许,弃耕农田有可能形成树林 B、在群落演替中,动物是依赖于植物而出现的 c、在群落演替中,苔藓的出现比地衣早 D、人类活动会改变群落演替的速度,但不会改变其方向 18..下列关于生态系统中分解者的叙述,正确的是 A.各种细菌、真菌都是分解者 B.将动植物遗体中的有机物分解成无机物,供生产者再利用 c.有的动物也能成为分解者 D.在分解动植物遗体时,将有机物中的能量释放出来,供生产者再利用 9..下列有关食物链的说法中,正确的是 A.在生态系统中,生物种类越复杂,个体数量越庞大,食物链就越多 B.自然生态系统中,沿着食物链的方向,能量逐级递减 c.在不同的食物链中,根据动物的食性,每种动物只能归属于某一特定的营养级 D.陆地生态系统的食物链中,营养级越高的生物,占有的碳元素越少 20图30—2表示一生态系统中生物种类间的相互关系,图中各种类均生活在退潮后暴露出的岩石上,其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着于岩石表面,海星、石鳖和石械则在岩石表面来回爬动找寻食物,图中的数字表示海星食物中各种类所占的比例(%)。 ① 此生态系统中处于第三营养级的种类有 。两者既有捕食关系又有竞争关系的种类是____________________________。 ② 当除去全部海星一年后,与对照地区相 比,该处生物种类组成发生了很大的变化,其中_________成为优势种,而石鳖和石械数量大为减少,其原因是_______________________。 21.根据右侧生态系统中的食物网简图,请据图回答: (1)该食物网中的肉食动物是,含能量最多的是 ,A生物与E生物的关系是。 (2)若B生物种群总能量为7.1×l09kj,A生物种群总能量 为2.3×108kj,从理论上计算c储存的总能量最少为 kj。在该生态系统的能量流动过程中B生物种群的能量除了图中所示的分配外,其余能量的去向还有 ① ②___________________ 、③_________________________。 (3)若A种群生物量减少,E和D种群将如何变化? (4)右图是食物链“树→昆虫→食虫鸟”的两个金字塔。 其中左边为 金宇塔,右边为 金字塔。 参考答案 -5.BcAcA、6-10.cAcAD、11-15.DADDB、16.ABD、17.AB、18.Bc、19.ABD 20.海星、荔枝螺、海葵 海星和荔枝螺 ②藤壶 藤壶大量繁殖,占据了岩石表面,使海藻不能生长,石鳖和石槭因失去食物而数量减少。 知识目标: 描述生态系统中的能量流动; 描述生态系统中的物质循环; 说出生态系统中能量的最终来源。能力目标:培养学生分析问题的能力 情感目标:培养学生珍爱生命的情感 重点: 概述生态系统中的能量流动; 描述生态系统中的物质循环。难点:生态系统中的物质循环和能量流动 导入: 问:我们每天为什么要吃各种食物?(获得营养物质和能量)思考 述:今天我们一起来了解生态系统中的特质如何循环,能量怎样流动。 生态系统中的能量流动 问:每天克们不论工作、学习还是生活都需要许多能量,其他生物也一样,这些能量最根本的来源是什么? 太阳(能) 问:太阳能首先进入哪种物体内? 植物 问:通过什么方式进入? 光合作用 (通过光合作用固定在有机物中) 阅读64,讨论能量被固定在绿色植物体内后如何继续流动? 思考: 1、能量伴随什么流动?(食物链)思考 2、能量由哪种生物流向哪种生物?(被取食者—取食者) 3、在流动过程中能量是否有流失?(呼吸)逐级递减 述:通过上述分析可以知道,能量从一种生物的流向另一种生物时,是不是100%传递?(图片)答:不是,有一部分散失了 单向流动 述:刚才我们还了解到,能量由被取食者流向取食者,能不能倒过来,由取食者流向被取食者呢? 不能,能量流动具有单向性 物质循环 述:在能量流动的过程中也必然伴随着物质循环 述:自然界中许多物质如N、P、S、C等元素都可循环,我们要详细了解C循环。 物质循环:构成生物体的基本元素不断从无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境。述:我们重点了解碳循环 问:生态系统中的碳主要以什么形式存了?(CO2,有机物)回答(图片:碳循环) 根据图片完成课本讨论题 讨论 动植物—CO2(呼吸)动物—有机物(摄取)动植物遗体—煤、石油、泥炭cte(有机物)煤等—CO2(燃烧) 述:通过这样一系列反应实现了碳元素的不断循环,反复利用。选择题 1.生态系统中,绿色植物固定的太阳能沿着食物链的传递叫做 ()A.能量输出 B.能量交换C.能量输入 D.能量流动 2.生态系 统 中的能 量 流 动 开 始 于 ()A.绿色植物 B.真菌C.动物 D.人 3.下列能 够 完 整 表 示 食 物 链的是 () A. 猫头鹰捕食田鼠,蛇捕食田鼠 B. C. 大鱼吃小鱼,小鱼吃是米 螳螂捕蝉,黄雀在后 D. 狐狸吃兔子,兔子吃草 判断题 1.生态系统中的物质循环实质上就是碳循环。 () 2.生态系统中的能量流动严格遵守着生产者流向消费者,再流向分解() 者 这 一 顺 教学目标 1.知识与能力 概述植物生长素的发现过程。2.方法与过程 (1)体验发现生长素的过程和方法。 (2)评价实验设计和结论,训练逻辑思维的严密性。 3.情感态度与价值观 培养缜密的思维逻辑,树立严谨的科学态度。教法导引 1.巧妙设疑,层层探究。 2.指导预习,领略生长素发现过程中科学家创造性的思维方式和严谨的科学方法。3.重放或整理“生长素发现过程”,再次感受众多科学家的贡献。 建议教师借助教材中的总结:“人类的许多科学发现,就是像这样经过一代又一代人的探索,才一步一步地接近事实的真相。每一位科学家所取得的进展可能只是一小步,众多的一小步终将汇合成科学前进的一大步。”让学生整理,理出课文内容是如何体现这个总结所表达的含义的,也可以进一步查找资料,作补充说明。 学法建议 1.通过学习尝试简述植物生长素的发现过程。2.大量作题总结生长素的产生、运输和分布。3.作实验时要怀着科学实验设计的严谨性分析的态度。名师课堂 (一)名师说课 植物向光性生长的光是短波光,植物胚芽鞘中接受这种光刺激的受体是与β-胡萝卜素和核黄素类似的物质。受体接受到单侧光刺激后,会引起一系列反应,使胚芽鞘不同部位产生电势差:向光一侧带负电荷,背光一侧带正电荷。弱酸性的IAA阴离子带负电荷,因而会向背光一侧移动,使背光一侧生长素含量升高。 (二)精品教案 引入:以“问题探讨”引入,学生思考回答。老师提示: 1.弯向窗外生长。 2.是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外光源生长。这样,可以使植株获得更多阳光,从而可以通过光合作用合成更多的有机物,满足自身生长发育的需要。 3.植株的弯曲生长发生在幼嫩部位。 教师讲述:以上都与生物体本身所具有的调节功能有密切的联系,而不同种的生物调节方式不同,植物是通过激素调节,动物则是通过神经调节和体液调节。教师:“生长素是什么?科学家是怎样发现生长素的?” 讲解 一、生长素的发现过程 教师:给出达尔文向光性实验示意图。 1880年,达尔文研究了光照对金丝雀虉草胚芽鞘生长的影响。实验一:胚芽鞘受到单侧光照射时,弯向光源生长。实验二:切去胚芽鞘的尖端,胚芽鞘既不生长,也不弯曲。实验三:用锡箔小帽罩住胚芽鞘的尖端,胚芽鞘直立生长。 实验四:用锡箔套住胚芽鞘尖端下面一段,单侧光只照射胚芽鞘尖端,胚芽鞘仍然弯向光源生长。 达尔文根据实验提示,单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激,当这种刺激传递到下部的伸长区时,会造成背光面比向光面生长快,因此出现向光性弯曲。 这种“刺激”究竟是什么呢?在达尔文之后,先后有许多科学家通过进一步的实验继续探索。 1910年,詹森的实验证明,胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部。1914年,拜尔的实验证明,胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的 这些实验初步证明尖端产生的刺激可能是一种化学物质,这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。 教师:“学生们继续思考胚芽鞘尖端真的会产生某种物质吗?这种物质怎么会影响下面部分的生长呢? 1928年,荷兰科学家温特,把切下的胚芽鞘尖端放在琼脂块上,几小时后,移去胚芽鞘尖端,并将这块琼脂切成小块,放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧,结果胚芽鞘向放琼脂的对侧弯曲生长。 教师:“现在能说明达尔文的推想是正确的吗?” 学生分析,并说明理由。有的学生说是正确的;有的说是不能说明,因为不能排除琼脂块的影响。 教师总结:不能。因为没有排除琼脂本身对去尖胚芽鞘的影响。介绍实验的设计原则: 1.单一的变量 2.要有对照组 讲述 由此说明,胚芽鞘尖端确实会产生某种物质,这种物质从尖端运输到下部,并能促使胚芽鞘下面某些部分的生长。这种物质是什么呢?学生阅读教材,得出1934年,荷兰科学家郭葛等人从一些植物中分离出了这种物质,经鉴定这种物质是吲哚乙酸。吲哚乙酸具有促进植物生长的功能,因此给它取名为生长素。后来科学家又陆续发现了其他植物激素包括赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸。 植物激素:由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,称作植物激素。 师生共同回顾生长素的发现过程: 设计实验 提出假说 实验验证 得出结论(指出:这是真理发现的模式之一)讲述 三、生长素的产生、运输和分布。产生部位:叶原基、嫩叶和发育中的种子 运输方向:从植物形态的上端向下运输,不能反向。分布情况:生长旺盛部位。技能训练 生阅读思考回答。老师提示: 1.不严密,没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。 2.结论2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。3.应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。 【PPT】假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上,只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用,那么使自己活的最长的办法是: 1.先吃鸡,然后吃玉米 2.先吃玉米,同时用部分玉米喂鸡,吃鸡生产的蛋,最后再吃鸡 学生:每组学生各选一名代表,做出选择。(绝大部分学生选择的是2) 教师:真理往往掌握在少数人手里。我们共同来看看鲁滨逊的选择是——先吃鸡,后吃玉米。【PPT】母鸡提出抗议。 教师:对于母鸡的抗议,我们是可以理解的。我们必须给母鸡一个合理的解释,消除母鸡的不满情绪,这就得用到我们这节课的内容“生态系统的能量流动”。 新课内容: 【PPT】生态系统的能量流动(板书)那么这节我们需要掌握三个内容: 1.生态系统的能量流动过程,2.生态系统能量流动的特点,3.能量流动的意义。我们先来解决第一个问题: 什么叫做生态系统的能量流动?(板书: 一、生态系统的能量流动概念)学生回答:生态系统中能量的输入、传递和散失。 对,输入从哪输入、怎么传递的,有些用不完的又散失到哪去了呢? 怎样研究生态系统的能量流动?阅读课本,研究生态系统中能量流动一般在群体水平上,这种将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的的研究方法。 师:请同学们利用上节课所学的知识把问题讨论中的两个策略所蕴含的食物链表示出来。我们就以食物链为线索研究生态系统能量流动的过程。这两组策略中食物链较长的是:玉米→鸡→人。玉米、鸡和人在生态系统中的成分分别是什么? A:鸡 → 人 玉米↗ B:玉米→鸡→人 生:玉米—生产者 鸡—初级消费者 人—次级消费者 请以食物链中的“生产者”为例,分析该营养级能量流动的来源和去路。板书: 二、能量流动的过程 请同学们独立思考1分钟,然后小组内同学进行交流2分钟,统一意见后派个代表来解释一下。(哪个小组想好了,这个小组„很好,那个小组也要表达一下,还有其他小组有不同意见的吗„,好,听了各个小组的解释,我发现同学们基本上都掌握了解决这个问题的要领,相信同学们也有了更明确的答案。 【PPT】以“生产者”为例的能量来源和去路。 来源:生产者通过光合作用固定的太阳光能 去路:(1)自身通过呼吸作用分解一部分有机物,释放能量(散失); (2)随残枝败叶等流入到分解者中(最终通过分解者的呼吸作用散失能量);(3)有一小部分有机物中的能量流入到下一个营养级。 以此类推,能量流入下一个营养级后,又发生什么样的变化呢?让我们带着这个问题继续探究。同样给大家5分钟的时间思考与交流!时间到,哪个小组来解释一下?那个小组,这位同学从比较独特的视觉去分析这个问题,有同学要补充吗?好这个问题可以这么理解,初级消费者的摄入量=同化量+粪便量,对于初级消费者所同化的能量,一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量+被下一营养级同化的能量。但最高营养级的情况除外。 总结:每个营养级能量的去向都有三个:流向下一个营养级、通过呼吸作用散失和分解者分解。得出能量流动图 【PPT】食物链整体的能量流动图。课本图5-7 刚才的分析同学们回答得非常不错,我想知道同学们是否真正掌握了能量传递的过程?: 1、能量是如何“输入”生态系统的? 2、能量“传递”的途径是什么? 3、能量是通过什么方式“散失”的? 学生: 1、能量是生产者通过光合作用将光能转化为有机物中化学能“输入”到生态系统; 2、能量“传递”是通过生物捕食的食物链和食物网进行; 3、能量最终通过各个营养级生物和分解者的呼吸作用,将有机物的化学能最总转化为热能散失。教师: 1、生态系统中能量流动的源头在哪儿? 2、能量流动的起点是什么? 3、生态系统能量的总值为多少? 4、什么是能量流动的渠道? 学生分组讨论。 学生回答: 1、阳光; 2、从生产者固定的全部太阳能开始; 3、生产者所固定的全部太阳光能; 4、食物链、食物网。 课堂当堂训练: 师生核对习题答案,当堂讨论有疑问的问题。 教师:时间过得真快,大半节课已经过去了。母鸡妈妈该等急了吧。【PPT】母鸡的等待 【PPT】荒岛上的场景再现 教师:请大家利用已学知识分析,为什么鲁滨逊会选择“先吃鸡,后吃玉米”? 学生讨论··· 授课人:郑丽 授课时间:2016.4.15 《生态系统的能量流动》的教学设计 怀远三中 郑丽 一、教材分析: 本节以“生态系统的结构”为基础,起着承上启下的作用,同时也可以与光合作用、呼吸作用、体温调节等知识建立联系,其又直接关系到物质循环和生态系统稳定性的学习。 二、教学目标: 新课标中相关内容标准为“分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用”,属于应用水平,即学生能够将能量流动的基本规律应用于新的情景中,解决实际问题。为了达成这一目标,首先应当使学生把握能量流动的过程及其特点,懂得研究生态系统能量流动的一些基本方法;其次,结合具体的实例,让学生得出能量流动的基本规律。由此,本节目标确定为: 知识目标:(1)分析生态系统能量流动的过程和特点。 (2)概述研究生态系统能量流动的实践意义。 能力目标 :(1)分析生态系统能量的变化,发展学生的思维迁移能力。 (2)学会分析推算生态系统的能量传递效率,用于解决相关问题,培养学生的分析、推理、综合的思维能力。 情感目标:(1)分析生态系统能量流动的过程和特点,培养学生用“普遍联系”的观点分析事物。(2)尝试调查农田生态系统的能量流动情况,探讨研究能量流动的实践意义,形成合理利用资源应遵循生态学原理和可持续发展的观念。 三、教学重点和难点:生态系统能量流动的过程和特点 四、课时安排2课时 五、教学方法: 直观展示法、创设问题情境法、讨论法 六、教学过程: 【直观展示,引入课题,明确学习目标】(投影)问题探讨:《孤岛生存》——假设你像小说中的鲁滨逊那样,流落在一个荒岛上,那里除了有能饮用的水以外,几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。 讨论:你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援: 1、先吃鸡,再吃玉米。 2、先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。学生积极思考,讨论的兴趣很高,他们有选1的也有选2的,但多数学生选2。(学生可能会从可持续发展的角度思考,教师可以不给出确切答案,但要引导学生从生存、从获得能量的角度分析。) 讲述:合理答案到底是1还是2呢,我想我们学了这节课后自然能见分晓。进而引入课题——第2节 生态系统的能量流动 【设置问题,学生自学,让学生主动获取知识】 问题:什么是生态系统的能量流动?怎样研究生态系统的能量流动? (学生活动,思考讨论)学生阅读课本P93,找出生态系统的能量流动的概念及研究方法。 讲述:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。研究能量流动可以在个体水平上,也可以在群体水平上。研究生态系统中能量流动一般在群体水平上,这种将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法。【投影图解】 (一)总结能量流动的概念 生态系统的能量的输入、传递、转化、散失的过程就是生态系统的能量流动。【生生交流,合作探究,进行知识加工】 阅读课本P93-94,思考下列问题: 提出问题: 1.草的能量是怎样得来的?草的能量将有哪些去路?(该生态系统中初级消费者(兔)中的能量的来源和去路?) 2.尝试将第一营养级的能量流动过程用概念图的形式表示出来。 3.兔吃草后,草的能量能被兔全部利用了吗?兔是如何利用草的能量? 4.该生态系统中能量流动的起点是从什么地方开始的?生产者(草)在该过程中的作用是什么? 5.输入该生态系统的总能量是多少?能量流动的渠道是什么? 能量流动的过程是怎样的? 学生积极思考,相互讨论,补充和完善相关答案。【师生交流,点拨释疑,构建知识体系】 多媒体播放“生态系统的能量流动”动态图解,然后师生共同讨论上述问题。【投影图解】生态系统中能量流动过程示意图 ① 能量流动的起点:始于生产者固定太阳能(能量的输入).② 流经该生态系统的总能量:该生态系统中全部生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量是流经生态系统的总能量。 ③能量流动的渠道:沿着食物链的各个营养级流动(能量的传递);能量沿着食物链流动时,每一营养级都有输入、传递、转化和散失的过程。 生物体内的化学能→生物体内的化学能→热能,热能是能量流动的最终归宿。也就是最终以呼吸热形式散失(能量的散失)。 ④生产者固定的太阳能有三个去处: a.一部分被自身的生命活动消耗了,即被呼吸作用分解了; b.储存在生产者体内的能量,一部分被初级消费者摄食同化流入第二营养级; c.没被初级消费者利用的枯枝落叶和初级消费者摄食未同化而排出的粪便中 的这一部分能量被分解者释放出来。 对于初级消费者所同化的能量,也是这三个去处。并且可以认为,一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量+被下一营养级同化的能量。但最高营养级的情况除外。 师生总结:生态系统中的能量流动是从绿色植物的光合作用固定太阳能开始的,输入该生态系统的总能量就是绿色植物固定的太阳能总量;这些能量是通过食物链和食物网逐级流动的。能量沿着食物链流动时,每一营养级都有输入、传递、转化和散失的过程。(屏幕逐一显示“能量流动的过程示意图”)。流入一个营养级的能量是指该营养级的同化量;能量的去路包括自身呼吸作用消耗和用于生长、发育与繁殖等生命活动,储存在生物体的有机物中,后者能量的去路包括流入下一个营养级、被分解者利用(投影)思考与讨论: 1.生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律?为什么? 2.流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来? 3.请同学们依图,分析为什么生态系统能量流动的图解中方框逐级变小,图中的箭头有哪些含义?箭头越来越细?这说明生态系统能量流动有什么特点? 【生生交流,合作探究,进行知识加工】 学生回答: ① 方向上:单向流动 (由于捕食关系不能颠倒,营养级也不能逆向,所以能量的流动是单向的。)②在数值上:方框大小、箭头大小→逐级递减 (呼吸中以热能形式散失的能量是不可再利用的,因此能量的流动是逐级递减的。)生态系统中的能量流动是单向流动、逐级递减的;能量是不能循环利用的。 教师讲述:美国生态学家林德曼及赛达伯格湖:赛达伯格湖是一个天然的高原湖泊,气候较为寒冷,人口稀少,保留了原始景观,大约50公顷,是一个较小且封闭的湖泊。美国有许多湖泊,为什么林德曼会选择这样一个小湖来研究呢?(湖小,生物少;较为封闭,自然的,人为的干扰因素较少,可降低研究难度)【投影图解】 (三)能量流动特点 (投影)资料分析:投影教材中“赛达伯格湖的能量流动图解”,讨论完成课本P95的问题及对能量流动进行定量计算。 1、用表格的形式,将图中的数据进行整理。即将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成一份清单。 2、计算“流出” 该营养级的能量占“流入” 该营养级能量的百分比。(即从第一营养级流入第二营养级的能量的百分比,从第二营养级流入第三营养级的能量的百分比) 3、流入某一营养级的能量,为什么不会百分之百地流到下一个营养级? 4、通过以上分析,你能总结出什么规律? 学生列表并计算。(第一营养级到第二营养级:62.8÷464.6=13.5%;第二营养级到第三营养级:12.6÷62.8=20%。计算方法:(下一营养级同化量÷本营养级同化量×100%) 师生总结:生态系统中的营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多。林德曼的研究发现生态系统的能量流动具有两个特点: 1、单向流动; 2、逐级递减:传递效率为10%—20%。可以用能量金字塔直观地表示生态系统的能量传递规律。 投影如右图: 思考:如果把各个营养级的生物数量关系,用绘制能量金字塔的方式表达出来,是不是也是金字塔形?如果是,有没有例外? 【师生交流,点拨释疑,构建知识体系】 举例:绘制一个有树木、昆虫和小鸟组成的生态系统的生物个体数量金字塔。观察它们和能量金字塔的区别。不同的生态金字塔能形象地说明营养级与能量、生物量、数量之间的关系,是定量研究生态系统的直观体现。投影知识框架,形成系统认识。 讲述:学习了刚才的内容,请同学们再回到《孤岛生存》的问题上,那么你会再选择哪种策略? 学生一致回答:1 讲述:人们在利用生态系统资源的过程中,期望的“高效”与“持续”常常会发生矛盾。如何根据客观规律来调整生态系统中的能量流动关系,以满足人类的需求,是一个必须解决的重要问题。【学以致用,解决问题】 (投影)1.如何确定一个草场的载畜量,以防止由于过度放牧而使草场退化? 2.让学生从能量流动特点的角度解释如下两个现象:(1)一条食物链一般不会超过5个营养级;(2)、“一山不容二虎”。 3.小结学习“生态系统的能量流动”有什么实际意义? 【生生交流,合作学习,解决问题】 第一题是一个联系实际的开放性问题,可以引导学生对第三题分析,让学生通过热烈的讨论,学会利用生态系统能量流动的特点在实际中的应用,初步了解生态农业的优越性主要在于物质的良性循环和能量的多级利用。第二题也是根据能量流动的传递规律解决的实际问题。 【师生交流,点拨释疑,构建知识体系】 讲述:1.研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。例如,在农业生态系统中,如果把作物秸杆当燃料烧掉,人类就不能充分利用秸杆的能量;如果将秸杆做饲料饲养牲畜,让牲畜粪便进入沼气池,将发酵产生的沼气做燃料,将沼气池中的沼渣做肥料,就能实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率。“桑基鱼塘”(利用桑叶喂蚕,蚕沙养鱼,鱼塘泥肥桑)生产方式就是从人类所需出发,通过能量多级利用,充分利用流经各营养级的能量,提高生产效益,也基本体现了这个原理。 2.研究生态系统的能量流动,还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。例如,在一个草场上,如果放养的牲畜过少,就不能充分利用牧草所能提供的能量;如果放养的牧畜过多,就会造成草场的退化,使畜产品的产量下降。只有根据草场的能量流动特点,合理确定草场的载畜量,才能保持畜产品的持续高产。 3.根据生态系统的结构与功能,结合各地的自然条件、生产技术和社会需要,可以设计出多种农业生态体系。 在人类利用资源的过程中持续和高效常常会发生矛盾,例如,渔业、林业、畜牧业和农业的高产带来的是鱼类资源的枯竭、森林的破坏、草原的退化和环境的污染。因此,要实现社会经济和生态环境的可持续发展,必需研究生态系统中能量的流动规律。【投影图解】 (四)研究能量流动的意义 【练习反馈,纠错释疑、拓展延伸】 略 【总结评价,构建框架图,回归主题】 总结:本节课我们学习了生态系统的能量流动的相关知识,通过学习生态系统的能量流动,我们知道生态系统必须不断地从外界获取能量。能量是一切生命的动力,是生态系统的基础。能量流动维持各个营养级的生命和繁殖后代,使得一个生态系统得以存在和发展。能量流动是一个客观规律,只有合理地调整生态系统中能量流动关系,才能使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。 七、板书设计 第二节生态系统能量流动 一、能量流动概念 二、能量流动过程 (一)能量流经第一营养级 (二)能量流经第二营养级 生态系统中生物之间的最重要联系是通过食物链和食物网联成一个整体,所以食物链和食物网是生态系统中能量流动和物质循环的主渠道。 其中能量是指各种与生命活动有关的能量形式,如:太阳能,化学能等而物质则是指各种元素物质。 【高中生物必修三生态系统能量流动教案】推荐阅读: 高中生物必修二第5章10-07 高中生物必修一说课稿蛋白质10-08 生物高中必修1第一章第二节教学设计09-15 高中生物课程教案11-11 高中生物教师资格证试讲教案案例09-12 生物必修三教学计划10-12 浙教版必修三生物提纲10-01 高中生物教学论文 高中生物教学设计06-28 高中生物实验方法05-29 如何学好高中生物10-18高中生物必修三生态系统能量流动教案 篇2
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