2019-2020年高中生物 第五章第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教案 新人教版必修3

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1、2019-2020年高中生物第五章第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教案新人教版 必修3 一、教學(xué)目標(biāo) 1. 分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。 2. 概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。 3. 嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況。 二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。 三、教學(xué)方法 講述法、探討法 四、課時(shí)安排 1 五、教學(xué)過(guò)程 〖引入〗以“問(wèn)題探討”引入，學(xué)生思考回答，老師提示。 〖提示〗：應(yīng)該先吃雞，再吃玉米（即選擇1）。若選擇2，則增加了食物鏈的長(zhǎng)度，能量逐級(jí)遞減，最后人獲得的能量較少。 〖問(wèn)題〗以“本節(jié)聚焦”引起學(xué)生再次的思考。 〖板書(shū)〗第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的

2、能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程 一、能量流動(dòng)的過(guò)程 〖講述〗（1）幾乎所有生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭是太陽(yáng)能。植物通過(guò)光合作用，把太陽(yáng)光能固定下來(lái)，這是生態(tài)系統(tǒng)繁榮的基礎(chǔ)。注意：植物光合作用固定的能量減去呼吸作用消耗的能量，才是能夠?yàn)橄乱粻I(yíng)養(yǎng)級(jí)消費(fèi)的能量。所以，從能量的角度來(lái)看，植物的多少?zèng)Q定了生物種類(lèi)和數(shù)量。在氣候溫暖、降雨充沛的地方，植物格外繁茂，各種生物就會(huì)非常繁榮，熱帶雨林就是這樣的情況；在氣候寒冷、降雨很少的地方，植物很難生長(zhǎng)，各種生物的數(shù)量都很少，顯得荒涼而冷寂；（2）能量沿著食物鏈流動(dòng)時(shí)，每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)都有輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程；（3）生物

3、的遺體殘骸是分解者能量的來(lái)源。 〖思考與討論1〗學(xué)生思考回答，老師提示。 〖提示〗1.遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)、轉(zhuǎn)化后，一部分儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)（生物體有機(jī)物）中，而另一部分被利用、散發(fā)至無(wú)機(jī)環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。 2. 不能，能量流動(dòng)是單向的。 〖板書(shū)〗二、能量流動(dòng)的特點(diǎn) 〖資料分析〗學(xué)生思考回答，老師提示。 1和2 營(yíng)養(yǎng)級(jí) 流入 能量 流出能量 （輸入后一個(gè)呂養(yǎng)級(jí)） 出 入比 生產(chǎn)者 464. 6 62.8 13 .52% 植食性 動(dòng)物 62.8 12.6 20 .06% 肉食性 12.6 動(dòng)

4、物 分解者 14.6 3. 流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量主要有以下去向：一部分通過(guò)該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的呼吸作用散失了；一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進(jìn)入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，而為分解者所利用；還有一部分未能進(jìn)入（未被捕食）下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。所以，流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量不可能百分之百地流到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 4. 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的；能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減。 〖講述〗生命活動(dòng)離不開(kāi)能量，生物需要不斷從外界獲取能量才能維持生存；在生物獲得的能量中只有一部分貯存于生物體內(nèi)；由于能量沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減，因而能量相同的食物，動(dòng)物性食品比例越高，意味著消耗的總能量越多。 〖板書(shū)〗能量流動(dòng)的特

5、點(diǎn)： 1. 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的； 2. 能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減。 〖旁欄思考題〗學(xué)生思考回答，老師提示。 〖提示〗一般情況下，也是金字塔形。但是有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)倒置的塔形。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者（浮游植物）的個(gè)體小，壽命短，又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物吃掉，所以某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的量可能低于浮游動(dòng)物的量。當(dāng)然，總的來(lái)看，一年中流過(guò)浮游植物的總能量還是比流過(guò)浮游動(dòng)物的要多。與此同理，成千上萬(wàn)只昆蟲(chóng)生活在一株大樹(shù)上，該數(shù)量金字塔的塔形也會(huì)發(fā)生倒置。 〖板書(shū)〗三、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義 〖思考與討論2〗學(xué)生思考回答，老師提示。 〖提示〗“桑基魚(yú)塘”的設(shè)計(jì)理念是從人類(lèi)所需

6、出發(fā)，通過(guò)能量多級(jí)利用，充分利用流經(jīng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，提高生產(chǎn)效益。 〖調(diào)查〗參考調(diào)查點(diǎn)：稻田生態(tài)系統(tǒng) 組成成分：（1）非生物的物質(zhì)和能量；（2）生產(chǎn)者：水稻、雜草、浮游植物等；（3）消費(fèi)者：田螺、泥鰍、黃鱔、魚(yú)、青蛙、浮游動(dòng)物、昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類(lèi)等；（3）分解者：多種微生物。 〖問(wèn)題提示〗1.生產(chǎn)者主體是水稻，其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植物等。農(nóng)民主要通過(guò)噴灑除草劑，或人工除草的方式抑制雜草的生長(zhǎng)。 2. 初級(jí)消費(fèi)者有：田螺、浮游動(dòng)物、植食性昆蟲(chóng)、植食性魚(yú)、鳥(niǎo)類(lèi)等。一般而言，植食性昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類(lèi)等往往對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害，田螺、植食性魚(yú)數(shù)量較多時(shí)也會(huì)對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥、豎稻草人等措施防

7、止或減少這些動(dòng)物的危害。 3. 次級(jí)消費(fèi)者有：泥鰍、黃鱔、肉食性魚(yú)、青蛙等。一般而言，這些消費(fèi)者對(duì)水稻生長(zhǎng)利大于害。農(nóng)民通過(guò)禁捕，或適量放養(yǎng)等措施，實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標(biāo)。 5. 農(nóng)民對(duì)秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了綜合利用思想，例如，秸稈可作為多種工業(yè)原材料，還可以用來(lái)生產(chǎn)沼氣，以充分利用其中的能量。 6. 主要通過(guò)合理密植的方法提高作物的光能利用效率。 7. 通過(guò)稻田養(yǎng)魚(yú)等措施，實(shí)現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè)；通過(guò)建造沼氣池，實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用〖技能訓(xùn)練〗分析和處理數(shù)據(jù) 〖提示〗這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5kg，計(jì)算公式是（12+18）/12X2675,這些葡萄糖

8、儲(chǔ)存的能量是1.07X1011kJ（計(jì)算公式是EG=MGX1.6X107）； 這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272X1010kJ（計(jì)算公式為△E呼=4MGX1.6X10?）；這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定的太陽(yáng)能總量是1.3972X10iikJ（計(jì)算公式為E固=EG+AE呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太陽(yáng)能的比例是23.4%； 這塊玉米田的太陽(yáng)能利用效率是1.64%（計(jì)算公式為n=1.3972X1011/8.5X1012）?！夹〗Y(jié)〗見(jiàn)板書(shū)。 〖作業(yè)〗練習(xí)一二。 〖提示〗 基礎(chǔ)題 1. A。2.D。3.B。 拓展題 （1）略（2）圖b所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量，還有一部分可

9、以以生活能源或食物中化學(xué)能的形式被人類(lèi)再度利用，因此，該生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)、充分利用，提高了能量的利用率。 2. 不能。在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中，物質(zhì)總是由有序朝著無(wú)序的方向（熵增加）發(fā)展。硅藻能利用獲取的營(yíng)養(yǎng)通過(guò)自身的新陳代謝作用釋放能量，依靠能量完成物質(zhì)由無(wú)序向有序的轉(zhuǎn)化，維持其生命活動(dòng)。 2019-2020年高中生物第五章第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)學(xué)案新人教版 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1. 分析能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。 2. 概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。 3. 嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn); 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程及特點(diǎn) 【自主學(xué)習(xí)】 1. 研究生態(tài)系統(tǒng)的能

10、量流動(dòng)應(yīng)分析、能量散失、。 2. 生態(tài)系統(tǒng)中能量的、、和的過(guò)程，稱(chēng)為生態(tài)系統(tǒng) 的能量流動(dòng)。 一．生態(tài)系統(tǒng)能量的流動(dòng)過(guò)程 1. 能量的輸入：生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)源于，通過(guò)（生物成分）輸入，儲(chǔ)存在, 這樣，就輸入的奧了生態(tài)系統(tǒng)的。 2. 能量的傳遞：能量在生物群落中不同中期至今傳遞的過(guò)程，能量沿著進(jìn)行傳遞。 3. 能量的散失：通過(guò)生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的作用散失。 4. 能量的轉(zhuǎn)化：在傳遞過(guò)程中能量的形式發(fā)生了由一一的轉(zhuǎn)化。 思考:①生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律？為什么？ ②流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中來(lái)？ 二. 能量流動(dòng)的特點(diǎn) 1. 生態(tài)系統(tǒng)中

11、能量流動(dòng)是。原因：能量只能從流向，再依次流向后面 的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，不可，也。 2. 能量在流動(dòng)過(guò)程中。原因;①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物都會(huì)因呼吸而消耗相當(dāng)大的一部分能量; ②各營(yíng)養(yǎng)級(jí)總有一部分能量；③有少部分能量隨 傳遞給了分解者。 3. 能量傳遞效率：能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率大概。 4. 能量金字塔：將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的，由到繪制成圖, 可形成一個(gè)金字塔圖形，叫做能量金字塔。 灰喜鵲 灰喜鵲 松毛蟲(chóng) -松毛蟲(chóng) 松樹(shù) 松樹(shù) 能量金字塔數(shù)量金字塔 思考：如果把各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物數(shù)量關(guān)系，用繪制能量金字塔的方式表達(dá)出來(lái)，是不是也是金字塔形

12、？如果是有沒(méi)有例外？ 三、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義 1. 研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們、，使能量得到最有 效的利用。 2. 研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，還可以幫助人們 使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟?lèi)最有利的部分。 思考：調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)可采取什么措施？ 【鞏固提升】 1. 流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是：（） A、生物圈所得到的全部太陽(yáng)能B、生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能總量 C、消費(fèi)者得到的全部化學(xué)能D、照射到植物體上的全部太陽(yáng)能 2. 在下了食物鏈中，假設(shè)初級(jí)消費(fèi)者從生產(chǎn)者獲得的能量數(shù)值相同，哪一條食物鏈提供給貓頭鷹的能量最多（） A、綠色植物一蚱蜢一蜘蛛一蜥蜴一蛇一貓頭鷹

13、B、綠色植物f蚱蜢f青蛙f蛇f貓頭鷹 C、綠色植物一鼠一蛇一貓頭鷹 D、綠色植物一鼠一貓頭鷹 3. 初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)的能量，其去路不包括（） A、用于自身的生命活動(dòng)B、被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的其他生物獲得 C、通過(guò)呼吸作用消耗掉D、被分解者通過(guò)呼吸作用散失掉 4. 如果一個(gè)人的食物有1/2來(lái)自綠色植物，1/4來(lái)自小型肉食動(dòng)物，1/4來(lái)自羊肉，假如傳遞效率為10%,那么這個(gè)人增加1Kg體重，約消耗植物（） A、10KgB、28KgC、100KgD、280Kg 5. “一山不容二虎”這一諺語(yǔ)，用生態(tài)學(xué)的觀(guān)點(diǎn)可以解釋為（） A、恐此虎以彼虎為食B、虎性情獨(dú)居，不群居 C、虎具有攻擊性D、一定

14、的生態(tài)空間只能支持一定數(shù)量的最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的動(dòng)物 Pg Pn R 6. 下 對(duì) 某 生 態(tài) 營(yíng) 養(yǎng) 量 流 況 的 結(jié)果， A、 B、 A 15.9 2.8 13.1 B 870.7 369.4 501.3 C 0.9 0.3 0.6 D 141,.0 61.9 79.1 E 211.5 20.1 191.4 表 水 系 和 動(dòng)調(diào)表 C、 是 生 統(tǒng) 能 情 查 中 D 分別表示不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，E為分解者。Pg表示生物同化固定的能量的總量，Pn表示生物體儲(chǔ)存的能量(Pn=Pg-R),R表示生物呼吸消耗的能量，單位為106J?m-2?a-i。請(qǐng)分析下列問(wèn)題。 (1) 能量流動(dòng)時(shí)從A、B、C、D中那個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)開(kāi)始的？為什么？ 。 (2) 該生態(tài)系統(tǒng)的能量從第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)流到第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的效率是多少? (3) 從該生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入和輸出來(lái)看，該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是否會(huì)逐漸增加？為什么？