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《生态系统的能量流动》同步教案(新人教版必修3)

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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



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

(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464.662.813.52%
植食性动物62.812.620.06%
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6 687.5 kg,计算公式是(12+18)/12×2 675,这些葡萄糖储存的能量是1.07×1011 kJ(计算公式是EG=MG×1.6×107);
这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×1010 kJ(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1.397 2×1011 kJ(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=1.397 2×1011/8.5×1012)。

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+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
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、1kg B、10kg C、125kg D、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=c B、a=b+c C、a>b+c D、a7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.C 2.B 3.A 4.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。





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