資源簡介

(共26張PPT)
生態系統的能量流動
(第一課時)
人教版高二年級上冊
生態系統的能量流動
(第一課時)
豬肉PK白菜
學習目標
1.說出生態系統能量流動的概念。
2.學會應用生態系統能量流動的過程和特點。
3.能通過生態系統能量流動的特點解釋生產、生活中的應用。
草 兔 狐
思考：
1. 該食物鏈所需要的能量最初來自哪里？
2. 太陽能都能被利用嗎？
3.草把能量固定下來以后，能量又有哪些去向？
通過自身呼吸作用以熱能形式散失
儲存的能量
（用于自身生長、發育、繁殖）
被分解者分解
流入兔子體內
固定能量
(草)
營養級
（草）
下一營養級
分解者
呼吸散失
學習任務一：分析能量流動的過程
分析兔能量的來源和去路
a.兔子攝入的草全部被吸收了嗎？
b.攝入量、同化量、糞便量三者之間的關系？
輸入初級消費者的總能量指的是三者中的哪個？
c.兔子的同化量的去處有哪些？
兔子
攝入量
用于生長
發育和繁殖
狐貍
攝入量
呼吸
散失
遺體
殘骸
兔子
同化量
分解者利用
糞便
吸呼
散失
...
同化量：指被消費者消化吸收的物質所含有的能量。
攝入量=同化量+糞便量
某一營養級
攝入
用于生長
發育和繁殖
下一營養級
攝入
呼吸
散失
遺體
殘骸
該營養級
同化
分解者利用
糞便
吸呼
散失
某一
營養級
輸入
下一營養級
分解者
呼吸
散失
生態系統能量流動：是指生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程
散失
傳遞
轉化
太陽能
食物鏈和食物網
呼吸作用散失；下一營養級同化；分解者分解
1.能量流動來源
2.流經生態系統的總能量
4.能量流動的途徑(渠道)
3.能量的去向
生產者固定的太陽能總量
生產者
(植物)
呼吸
初級消費者
(植食動物)
呼吸
次級消費者
(肉食動物)
呼吸
分 解 者
…
呼吸
三級消費者
(肉食動物)
呼吸
圖3-6 生態系統能量流動示意圖
生態系統
12.6
62.8
未固定
生產者
464.6
植食性動物
62.8
肉食性動物
12.6
96.3
18.8
7.5
分解者
14.6
12.5
2.1
微量
未利用
327.3
29.3
29.3
5.0
呼吸
122.6
賽達伯格湖能量流動圖解
學習任務二：生態系統中能量流動的特點
a.該營養級的能量能百分之百傳遞給下一營養級嗎？
b.能量逐級遞減的特點與能量守恒定律矛盾嗎？
c.第一營養級到第二營養級的傳遞效率是多少？
自身呼吸作用消耗
分解者利用
暫未利用
96.3
18.8
7.5
分解者
14.6
12.5
2.1
微量
未利用
327.3
29.3
29.3
5.0
呼吸
122.6
逐級遞減:
能量流動的特點:
12.6
62.8
未固定
生產者
464.6
植食性動物
62.8
肉食性動物
12.6
62.8
未固定
生產者
464.6
植食性動物
62.8
96.3
分解者
14.6
12.5
未利用
327.3
29.3
呼吸
122.6
單向流動:
自身呼吸作用消耗
分解者利用
暫未利用
13.5%
20%
逐級遞減:
能量流動的特點:
能量傳遞效率10%～20%
不可逆向，不可循環
12.6
62.8
未固定
生產者
464.6
植食性動物
62.8
肉食性動物
12.6
能量傳遞效率:該營養級的同化量/上一營養級的同化量
肉食性動物
12.6
植食性動物
62.8
生產者
464.6
能量金字塔
根據單位時間內各個營養級所得到的能量數值繪制成圖，可形成一個金字塔圖形
疑難解答：
在一個生態系統中，各營養級的數量是否
也呈金字塔？有沒有特例？
能量金字塔
昆蟲
鳥
樹
數量金字塔
1樹
＞1000昆蟲
若干
只鳥
1樹
能量流動在現實生活中的應用：
生態系統能量流動的意義：
1、實現對能量的多級利用，提高能量利用率。
例如：生態農業（秸稈的多級利用、桑基魚塘）
2、合理調整能量流動關系，使能量流向對人類最有益的部分。
例如，農田中除草殺蟲
合理確定草場的載畜量
草盛豆苗稀
意義
概念
過程
單向流動
逐級遞減
傳遞效率10%-20%
特點
輸入
生態系統
能量流動
輸出
小結
科學方法
建立模型
定量分析
1 、P60頁的課后練習及作業練習。
2、本節問題探討中的“荒島求生”給出合理方案，并給出理由。
3、收集能量流動在生活中應用的實例，并指出運用了能量流動的哪些規律。
作業
謝 謝
謝謝
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教學設計
課程基本信息
學科 生物 年級 高二 學期 秋季
課題 生態系統的能量流動（第一課時）
教科書 書 名：生物學 選擇性必修二 生物與環境 出版社：人民教育出版社
教學目標
內容要求： 1、生態系統能量流動的概念。 2、掌握生態系統能量流動的過程和特點。 核心素養對接： 生命觀念：通過分析生態系統能量流動的過程，建立生命系統的物質和能量觀。 科學思維：通過賽達伯格湖圖解的具體數據推算生態系統的能量傳遞效率，并學會運用傳遞效率解 決相關問題，培養學生的運算能力和思維能力。 科學探究：通過生態系統能量流動的特點，解決生活中的實際問題。 社會責任：關注生態農業。
教學內容
教學重點： 生態系統能量流動的過程和特點。 教學難點： 1、生態系統能量流動的特點及其形成原因。 2、利用生態系統能量流動的規律，從系統的角度分析并提出科學有效利用生態系統資源的改進措施。
教學過程
一、新課導入 【多媒體展示學生去超市買菜的視頻】 創設情境視頻中兩位學生去超市買菜，發現白菜和豬肉價格懸殊太大，發問：為什么豬肉和白菜價格不同呢？ 豬肉PK白菜 （引發學生思考，激發學生學習的興趣及探究欲望，調動其積極性，教師可以不給出確切答案，但要引導學生從生存、從獲得能量的角度分析，從而引入本節課。） 二、講授新課 （一）能量流動的概念 如何來研究能量流動的規律呢？ 教師展示，上節所學的食物網中一條簡單的食物鏈“草-兔-狐”，引導學生，在食物鏈中研究能量流動的規律： 首先以“草”為例,來研究第一營養級能量的來源和去路: 【微課動畫解析圖解】同學們，觀看一則微課，并思考以下問題: 1.該食物鏈所需要的能量最初來自哪里？ （綠色植物通過光合作用，把無機物合成為有機物，同時，光能便轉化成了化學能，固定在所制造的有機物中。能量的源頭是太陽能） 2. 太陽能都能被利用嗎？ （不是，照射在植物身上的太陽能，一部分被植物固定吸收，但大多數又反射回去） 3.草把能量固定下來以后，能量又有哪些去向？ （草的同化量中，一部分會被兔子攝入體內，一部分在呼吸作用中以熱能形式散失，還有一部分則會隨植物的落葉、遺體等被分解者分解。） （通過三個問題，讓學生從彼此補充中，教師對同化量的最終去處，進行補充，總結。） 【學習任務一】 分析兔子能量來源與去路：（查閱資料，并進行對比，總結） a.兔子攝入的草全部被吸收了嗎？ b.攝入量、同化量、糞便量三者之間的關系？ 輸入初級消費者的總能量指的是三者中的哪個？ c.兔子的同化量的去處有哪些？ （學生能掌握住攝入量、同化量、糞便量三者之間的關系，但對同化量的去處有些混亂，但通過補充說明，學生有了很好的理解。老師需要對難點，如兔子糞便中的能量屬于誰，進行講解。） 【小結】能量來源和去路都是什么？ 來源：來自于上一營養級。 去路：①呼吸作用散失的能量（熱能形式）。 ②分解者釋放的能量（也是熱能形式）。 ③沿食物鏈被下一營養級同化的能量。 （有具體的生物到某一營養級，來總結能量的來源去路，進而總結出能量流動的概念） 生態系統的能量流動是指：生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。 能量流動的過程 （由某一營養級能量流動規律，推廣到整個食物鏈或食物網，就得到生態系統能量流動的示意圖） 【投影能量流動示意圖分析，學生思考，討論。】 （圖中方框，代表流入各個營養級的總能量，即同化量。每一個同化量基本都有三個去處。但要除去最高營養級，因為它沒有下一營養級，所以它只有兩個去處。通過圖解能否解決以下問題） 能量流動的來源？ （太陽能） 2、流入生態系統的總能量？ （生產者所固定的太陽能） 3、能量的去路？ （呼吸散失、下一營養級、分解者分解） 4、能量流動的渠道？ （食物鏈、食物網） （從這張圖中，我們也能初步總結出能量流動的規律） 1、圖中的箭頭有哪些含義？ 2、能量能否逆向流動、循環流動？ 分析：①在方向上：單向流動 （由于捕食關系不能顛倒，營養級也不能逆向，所以能量的流動是單向的。） ②在數值上：方框大小、箭頭大小→逐級遞減 （從方框代表的同化量來看，能量的流動是逐級遞減的。） 【解答問題】 可以用能量流動“單向流動、逐級遞減”的特點來解釋為什么“豬肉要比白菜貴”。相同質量的豬肉和白菜相比，豬所占的營養級較高，消耗的太陽能較多，所以貴。 （能量流動的特點是通過圖解總結出來的，然而，如果想解釋能量流動中“逐級遞減”的特點，還需要用數據進行定量的分析。讓我們一起來看看生態學家林德曼是如何進行定量分析的？） 能量流動的特點 （先拋出賽達伯格湖的圖解，進行初步分析，一步步引導學生解決問題。） 【學習任務二】 分析教材 P56“賽達伯格湖的能量流動圖解”，對能量傳遞進行定量計算。 營養級流入能量流出能量（輸入下一個營養級）呼吸作用散失分解者利用未利用能量傳遞效率生產者464.662.596.312.529313.5%植食性動物62.82.1肉食性動物12.67.5
友情鏈接：能量傳遞效率=該營養級的同化量/上一營養級的同化量 a.該營養級的能量能百分之百傳遞給下一營養級嗎？ b.能量逐級遞減的特點與能量守恒定律矛盾嗎？ c.第一營養級到第二營養級的傳遞效率是多少？ （學生們進行通過計算、討論等形式，將本節課的難點一步步解決，也讓學生充分體會到了科學探究的一般過程，掌握科學探究的基本方法。老師需要重點講解的是： 1.在塞塔伯格湖這個生態系統中，能量的去處多了一個“未被利用 ”的，“未被利用”是指在某一時間點統計一具體生態系統上，某一營養級中的還未被分解者利用，未流入下一營養級，未呼吸散失，暫時儲存在生物體內的能量；但從長遠角度出發，這些能量最終是要被分解者分解，或呼吸散失，或者流入下一營養級。 2.以第一營養級為例，教師引導學生進行分析，發現第一營養級的能量除了流向下一營養級外，還有呼吸散失、流入分解者和未被利用的。從而證實能量流動逐級遞減的特點。教師以此為契機，接著發問，逐級遞減的特點與能量守恒定律是否矛盾？讓學生通過第一營養級的數據，來總結。能量流動逐級遞減的特點和能量守恒定律不相背。能量不能百分之百傳遞給下一營養級，一般來說，在自然界中能量的傳遞效率在10%-20%之間！我們也可以通過各營養級之間是捕食關系，這種捕食關系是不可逆轉的，從而得出能量流動是單向的。） 小結流動特點：單向流動，逐級遞減，且傳遞效率在10%-20%之間。 為了形象地說明這個問題，可以將單位時間內各個營養級所得到的能量數值，由低到高繪制成圖，這樣就形成一個金字塔圖形，叫做能量金字塔。從能量金字塔可以看出，在一個生態系統中，營養級越多，在能量流動過程中消耗的能量就越多。 （由能量金字塔出發，老師系統講解數量金字塔，以及兩者的區別。一般情況下，能量呈現金字塔狀，而數量一般呈現金字塔狀，但有特例，如樹-蟲-鳥） 能量流動的意義 【視頻微課：桑基魚塘】 （讓學生通過觀看視頻，總結桑基魚塘生態系統的優點，老師通過舉例，讓學生明白生態系統的功能如此強大，進而總結出生態系統能量流動的意義。） 意義：1.實現對能量的多級利用，提高能量的利用率； 2.合理調整能量流動關系，使能量流向對人類最有益的部分。 三、課堂小結 四、情感升華 （通過觀看，近幾年的環境變化的視頻，讓我們明白了，生態系統是我們賴以生存的環境，我們只有愛護生態系統，改善環境，才能使我們的生活更加美好，通過學習生態系統的相關知識，運用它的發展規律和特點，來改善我們賴以生存的環境。）

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