高中生物 52《生态系统的能量流动》同步教案 新人教版必修3.docx

高中生物 52《生态系统的能量流动》同步教案 新人教版必修3.docx

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高中生物52《生态系统的能量流动》同步教案新人教版必修3

2019-2020年高中生物5.2《生态系统的能量流动》同步教案新人教版必修3

课题

第五章生态系统及其稳定第2节生态系统的能量流动

教学

目标

1.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

教

学

过

程

检查学案

讨论与总结

一、生态系统的能量流动

1．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

生产者初级消费者次级消费者三级消费者

（植物）（草食动物）（肉食动物）（肉食动物）

分解者

呼吸

（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。

教

学

过

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来源。

〖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。

1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

13.52%

植食性动物

62.8

12.6

20.06%

肉食性动物

12.6

分解者

14.6

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：

1.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+18）/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+dB．a＞b+dC．a＜b+dD．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

1．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、1kgB、10kgC、125kgD、1000kg

2．右图是生态系统中碳循环图解，图中甲、乙、丙各是：

A、甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者

B、乙是生产者，甲是消费者，丙是分解者

C、丙是生产者，乙是消费者，甲是分解者

D、甲是生产者，丙是消费者，乙是分解者

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=cB、a=b+cC、a>b+cD、a

7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_______________________。

参考答案

1．C2．B3．A4．C

7．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。

作

业

教

学

后

记

2019-2020年高中生物5.2《生态系统的能量流动》教案新人教版必修3

一、教学目标

知识目标：

（1）了解生态系统能量流动的概念。

（2）掌握生态系统能量流动的过程和特点。

（3）理解研究生态系统能量流动的意义。

能力目标：

（1）通过师生讨论交流、学生小组讨论与教师引导启发学生层层探究相结合，将知识化难为易，培养学生运用科学知识解决和分析实际问题等思维能力。

（2）通过引导学生定量地分析某个具体生态系统的能量流动过程和特点，培养学生分析、综合和推理的思维能力。

情感态度价值观：

（1）通过讨论“研究生态系统能量流动的意义”这一教学内容，使学生理解科学是第一生产力的观点。

（2）在教学中，通过联系生产、生活等实际，激发学生学习生物学的兴趣，培养学生关心科学技术的发展，关心社会生活的意识和进行生命科学价值观的教育。

二、教学重点和难点

1.教学重点：

（1）生态系统能量流动的过程

（2）生态系统能量流动的特点

2.教学难点：

三、课时安排：

1课时

四、教学方法：

讲述与学生练习、讨论相结合

五、教学用具：

六、教学过程

教学流程

教师活动

引入新课

【创设情境】播放影片：

非洲草原上鹰捕食兔子的过程。

能

量

流

动

的

过

程

生产者

【提问】刚才这部短篇的主角是谁？

【过渡】对了，兔、鹰、不要忘了还有小草，在非洲大草原上主要的生产者就是小草，草原上几乎所有的动物都是由小草养活的，没有小草，也就不会有兔子和鹰了。

现在小草有问题要问了。

【多媒体展示问题】

①我们的能量来自哪里?

②照射在草地上的太阳能都被我们吸收了吗?

③我们吸收了太阳能后,这些能量有哪些去向?

【引导】

兔子能把草吃的干干净净吗？

【总结】

边展示多媒体课件，边讲解。

消费者

【过渡】

现在让我们来看一看兔子又有什么问题要问呢？

【多媒体展示问题】

①我们把草吃进肚子里,草中的能量都被我们吸收了吗?

教师：

很好，我们把被吸收进体内的能量称为同化的能量。

②我们吸收了能量后,这些能量有哪些去向?

【总结】

边展示多媒体课件边讲解。

小草属于生产者，在草原上当然不仅仅只有小草一种生产者。

而像兔子那样以绿色植物为食的动物也有很多。

它们都属于初级消费者。

（影片：

非洲草原上的植食动物。

）

当然同样也存在着许多肉食动物。

（影片：

非洲草原上的肉食动物。

）

如果它们是以植食动物为食，就属于次级消费者。

另外草原上还有许多分解者。

（影片：

非洲草原上的腐食动物）

影片中介绍了很多种腐食动物，然而我们知道还有一类非常重要的分解者——微生物。

【小结】

现在我们知道，光能通过生产者的光合作用输入生态系统，然后通过捕食关系从生产者传递到初级消费者再传递到次级消费者，其中有一部分能量通过生物自身的呼吸作用以及分解者的呼吸作用散失了。

因此能量流动就是指生态系统中能量的输入传递和输出的过程。

其中光