高中生物生态系统的能量流动教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

高中生物生态系统的能量流动教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

《高中生物生态系统的能量流动教学设计学情分析教材分析课后反思.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物生态系统的能量流动教学设计学情分析教材分析课后反思.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中生物生态系统的能量流动教学设计学情分析教材分析课后反思

生态系统的能量流动课标分析

高中生物必修三“稳态与环境”模块有助于学生认识发生在生物体内部和生物环境之间的相互作用，理解生命系统的稳态，认识生命系统结构和功能的整体性；领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的作用；形成生态学观点和可持续发展的观念。

生态系统的能量流动一节在课程标准中的具体要求是：

分析能量流动的基本规律，能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理。

其中会涉及一些计算。

在学生做题的过程中，往往会因为概念理解上的偏差而导致计算出现错误。

所以，我在教学过程中通过小组合作，在交流中碰撞出知识的火花，激发学习兴趣；通过数学模型、概念模型的构建帮助学生梳理概念之间的关系；通过联系生活实际，学以致用，领悟生态学观点和可持续发展在实际生活中的应用。

生态系统的能量流动学情分析

生态系统的能量流动是高中生物教材中的重难点内容，在课标中被划分为最高的“应用水平”层次，在历年高考中更是层出不穷。

能量流动学生理解起来比较抽象，应注重和前面所学代谢相关内容相联系，帮助学生建构知识网络体系。

现将同学们在学习和解题中的疑难困惑做一归纳分析：

1、消费者粪便被分解者分解是否属于这一营养级的能量流向了分解者？

消费者的粪便一般是所捕食的食物在肠胃中被消化吸收后的剩余物，有的原样未动，有的被分解为小分子后没有被吸收，这些物质并没有被这一级消费者所同化，还不属于这一级消费者的能量，这其中所含的能量就相当于没有被吃掉的剩余部分，仍然属于上一营养级，其被分解者分解实质上属于上一营养级的能量流向分解者，而不是本级消费者流向分解者。

例1：

一只羊在一年内吃100kg的草，排出20kg的粪，长了10kg的肉（不考虑其他散失），下列有关说法不正确的是（）

A．该羊一年的同化量是80kg

B．10kg的肉中的能量是一年里未利用的能量

C．20kg的粪中的能量属于羊同化的能量

D．该羊一年的呼吸量是70kg

2、生产者固定的总能量是否一定多于消费者和分解者同化的总能量？

在一个自然生态系统中，生产者固定的总能量一定高于消费者和分解者同化的总能量，否则这个生态系统就无法维持下去，生态系统就会崩溃。

但如果是一个人工生态系统，就不一定了。

比如人工鱼塘，消费者获取的能量更多的来自于投放的饵料，生产者很少，其固定的能量也比较有限，生产者固定的总能量就低于消费者和分解者同化的总能量；城市生态系统中消费者也占有绝对的统治地位，生产者和分解者都比较少，生产者固定的总能量往往要比消费者和分解者同化的总能量少。

例2：

建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径，下图是人工湿地处理城市污水的示意图。

则下列有关说法不正确的是（）

A．流经该生态系统的总能量等于该系统生产者所固定的全部太阳能

B．各种挺水植物在湿地边沿高低分布不同，属于群落的垂直结构

C．细菌、真菌分解污水中的有机物时，会导致水中溶氧量下降

D．人工湿地净化污水时，体现了该湿地生态系统的抵抗力稳定性

3、怎样利用能量传递效率进行有关计算?

能量传递效率＝（下一营养级的同化量／上一营养级的同化量）×100%，在相邻的两个营养级之间能量传递效率为10%～20%。

生态系统中的能量传递效率是特指两个相邻的营养级之间的传递效率，不是生物个体之间的。

在食物链中，已知较低营养级的能量，不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量的最大（小）值时，可按照最大（小）传递效率20%（10%）计算；已知较高营养级生物的能量，不知道传递效率，若需计算较低营养级应具有的能量的最小（大）值时，按能量传递效率的最大（小）值20%（10%）进行计算。

在食物网中，应先根据题意写出相应的食物网，确定各营养级之间的传递效率，然后按照从不同食物链获得的比例分别进行计算，再将各条食物链中的值相加即可。

例3：

某种植玉米的农场，存在如下图所示的食物网，假如将人的食物1/4来自玉米，调整为3/4来自玉米，则理论上，该农场供养的人数将至少是调整前的多少倍（）

A．1B．2C．3D．4

　4、生态学中的金字塔有哪些?

各有什么特点?

　　除教材中介绍的能量金字塔外，生态学中还有数量金字塔和生物量金字塔。

数量金字塔是以单位空间内各营养级的个体为指标制作的金字塔。

一般来说，每个营养级所包含的生物个体数目，随营养级的上升而递减。

但由于只考虑了各营养级个体的数目而没有考虑个体大小，有时会形成倒置的金字塔，如一棵大树上生活着成千上万的昆虫。

生物量金字塔是以单位空间内各营养级的生物量干重为指标制作的金字塔，它也可能会出现倒置的现象，例如在海洋生态系统中，由于浮游植物个体小，代谢快，生命短，某一时刻的生物量常低于浮游动物的生物量。

在自然生态系统所有金字塔中，只有能量金字塔遵循“十分之一定律”，能够保持正常金字塔的形状，准确反映出各个营养级关系的规律性变化。

因此，能量金字塔应用最为广泛。

例4：

在一片树林中，含有食物链：

树→昆虫→食虫鸟，下列四副图中能分别表示三者之间能量、数量和生物量关系的是（）

A．③②③B．③③①C．④①②D．③①③

5、生态农业是提高了能量传递效率还是能量利用率？

能量的传递效率是以”营养级”为研究对象，能量的利用率通常是流入人类的能量占生产者固定能量的比值，是以“人”为研究对象。

生态农业的特点是丰富了农业生态系统的食物链，使物质和能量得到多级利用。

但是，在每两个营养级之间的能量传递时，能量传递效率并没有发生明显改变，只是将本来作为废弃物的物质又作为生产原料，用来生产新的农产品而已。

这样就会使这些农作物体内储存的能量通过多种途径和方式更多的流向对人类有益的地方，提高了总体能量利用率。

  例5：

某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统，如图所示。

下列有关叙述正确的是（　　）

①在农作物→家禽、家畜→人这条食物链中，家禽、家畜含有的能量越多，人获得的能量就越多②该生态系统的建立，实现了物质和能量的多级循环利用③该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率④该生态系统的建立，提高了人对生产者固定能量的利用率

A．①③　　B．②④  C．①④　　D．①②③④

生态系统能量流动跟踪训练

A.扎实基础

1.如图所示，A、B、C、D、E、F各代表一种生物种群，下列对该图分析合理的是（　　）

A．该图表示一个生物群落B．该图表示一个生态系统

C．若D种群为增长型年龄组成，则E种群密度将逐渐增大

D．图中C种群获得的能量占A种群能量的10%～20%

2．在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入体内的能量为n，羊粪便中的能量为36%n，呼吸作用散失的能量为48%n，则羊同化量为（　　）

A．羊同化的能量为64%nB．贮存在羊体内的能量为52%n

C．由羊流向分解者的能量为16%nD．由羊流向下一营养级的能量为64%n

3．右图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。

下列叙述中正确的是（　　）

A．Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分

B．该图所示的食物网只有1条食物链；Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ

C．E1表示主要通过光合作用所摄入的能量

D．能量可在食物链中循环利用

4．食草动物同化效率低，食肉动物同化效率高，但食肉动物净同化效率却低于食草动物，对以上现象解释不正确的是（　　）

A．食草动物所吃植物中含有难消化的物质，通过消化道排出去的食物残渣多

B．食肉动物吃的动物组织营养价值高

C．食肉动物捕食时要消耗更多的能量D．食肉动物体内酶的催化效率高

5．假若某生态系统有食物链a→b→c→d，在某一时间分别测得这四种生物所含的有机物总量分别为m1、m2、m3、m4。

下列叙述中正确的是（　　）

A．m1＋m2＋m3＋m4等于a固定的太阳能总量

B．在一段时间内，若c种群数量减少，则a种群数量增加，d种群数量下降

C．b种群的个体数量一定比a种群的个体数量少

D．d种群中单个个体所含的有机物质量不一定比c种群中单个个体所含的有机物质量小

6．如图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中不正确的是（　　）

A．生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转，所以能量流动具有单向性

B．①表示流经生态系统内部的总能量

C．一般情况下，②为①的10%～20%

D．从能量关系看②>③＋④

7．假如一个人在代谢过程中，其全部同化量的1/2来自植物，另1/2来自牛肉，并且能量在各营养级之间的传递效率均为10%，现有G千克植物通过食物链被摄入人体，最多能使人体体重增加（不计人体细胞呼吸所重新消耗的部分能量）（　　）

　A．G/10B．2G/11C．G/55D．G/280

8．某自然生态系统中有四种生物构成的一条食物链：

甲→乙→丙→丁，其中甲是自养型生物。

在某一时间分别测得这四种生物所含的有机物中能量分别为a、b、c、d。

下列叙述中正确的是（　　）

A．a即流经此生态系统的总能量B．若b>0.2a，此生态系统的稳定性可能会受影响

C．甲种群的一个个体所含有机物的总量在四种生物单一个体中最多

D．这四种生物个体的总和构成一个自然生物群落

9．下列4种现象中，不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是（　　）

A．虎等大型肉食动物容易成为濒危物种B．蓝藻易在富营养化水体中爆发

C．饲养牛、羊等动物，成本低、产量高D．巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食

B.感受高考

10.（2012安徽高考）某弃耕地的主要食物链由植物田鼠鼬构成。

生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/（hm2·a）。

植物

田鼠

鼬

固定的太阳能

摄入量

同化量

呼吸量

摄入量

同化量

呼吸量

2.451011

1.05109

7.50108

7.15108

2.44107

2.25107

2.18107

（1）能量从田鼠传递到鼬的效率是。

（2）在研究能量流动时，可通过标重捕法调查田鼠种群密度。

在1hm2范围内，第一次捕获标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。

该种群密度是只/hm2。

若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果。

（3）田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%—5%用于，其余在呼吸作用中以热能形式散失。

11．（2011）6月5日是世界环境日，今年我国的世界环境日主题是“共建生态文明、共享绿色未来”。

 草原是绿色生态环境的组部分。

某草原生态系统的食物网如图所示。

（1）图中食物网较简单，因此，该草原生态系统的______________能力较差，其______________稳定性也相应较低。

除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有________________才能保证其物质循环的正常进行。

（2）如果图中草能提供10000KJ的能量，营养级间的能量传递效率为10% ～ 20%，那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分别是___________KJ和___________KJ。

若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会__________。

若外来生物入侵该区，则会导致草原的__________锐减或丧失。

（3）影响图中兔种群数量变化的种间因素是__________和竞争。

若某年兔种群的K值为1000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的K值变为__________只。

用标志重捕法调查该区的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果__________（填“偏高”或“偏低”）

（4）草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压__________，引起__________渗