新授課生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)導(dǎo)學(xué)案

1、編號(hào)： 課題：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(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)情況重難點(diǎn)： 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)課前準(zhǔn)備案自主預(yù)習(xí)一、能量流動(dòng)的過程：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)包括能量的、和的過程。光能輸入生產(chǎn)者消費(fèi)者 分解者散失熱能1能量輸入：能量從無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入的過程。生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入過程包括生產(chǎn)者的作用和作用。【思考1】生產(chǎn)者固定的是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量?！舅伎?】在黑暗海底火山口周圍也有較為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，其能量輸入主要來(lái)自某些微生物的過程。2能量傳遞：能量在內(nèi)部的各種生物之間傳遞的過程。生產(chǎn)者固定的能量沿著傳遞；每個(gè)營(yíng)

2、養(yǎng)級(jí)產(chǎn)生的遺體、殘骸傳遞給?！舅伎?】能量在生態(tài)系統(tǒng)中的傳遞形式（光能、化學(xué)能、熱能、機(jī)械能）?！舅伎?】食物鏈中最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)體內(nèi)的能量最終傳遞給。3能量散失：能量從生物群落進(jìn)入的過程。生物群落中的能量是通過生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的作用，以形式離開生物群落的?！舅伎?】通過生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的呼吸作用，將有機(jī)物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為能和中活躍化學(xué)能，后者分解后再以能形式散失。4能量轉(zhuǎn)化：能量在生態(tài)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)化形式。生態(tài)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化是指能能能的轉(zhuǎn)化過程；【思考6】從光能到化學(xué)能依靠生產(chǎn)者的作用，從化學(xué)能到熱能依靠各種生物的作用。二、能量流動(dòng)的特點(diǎn) 分析：賽達(dá)伯格湖能量流動(dòng)圖解（1）流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)

3、的總能量為Jcm2·年，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量為Jcm2·年，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量為Jcm2·年。（2）生態(tài)系統(tǒng)中每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)都能通過自身的散失部分能量；每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)都能產(chǎn)生遺體殘骸并通過散失部分能量。（3）從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為。（4）該生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的未利用量分別為Jcm2·年、Jcm2·年、Jcm2·年，表明各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種群正處于（增長(zhǎng)、穩(wěn)定、衰退）時(shí)期。（5）327.3Jcm2·年的未利用量最終要通過各種生物的而散失。三、研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的實(shí)踐意義1調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的，使能量持續(xù)有效地流向。2建立人工生

4、態(tài)系統(tǒng)，做到對(duì)能量的利用，提高。預(yù)習(xí)檢測(cè)課堂探究案【探究活動(dòng)一】能量流動(dòng)的過程(一)閱讀教材P94“能量流動(dòng)的過程”小節(jié)，分析回答下列問題：1（理解）能量是通過什么途徑輸入到生態(tài)系統(tǒng)的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的？2（分析）輸入到第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量有哪些去向？3（學(xué)會(huì)分析）據(jù)圖分析下列問題：a、b、c、d、e、f之間具有怎樣的等量關(guān)系？第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)中未被利用能量的最終去向是什么？（二）結(jié)合圖56和5-7，分析回答下列問題：1（理解）被初級(jí)消費(fèi)者攝入的能量（攝入量）全部被初級(jí)消費(fèi)者同化（同化量）了嗎？2（識(shí)記）流入初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)的能量（同化量）的最終去向有哪些？3（識(shí)記）能量流動(dòng)的渠道是什么？ 4（分析）對(duì)每個(gè)營(yíng)養(yǎng)

5、級(jí)來(lái)說，能量流動(dòng)的各個(gè)過程之間有何關(guān)系？能量輸入。5（理解）流入生物群落的能量，最終通過什么途徑離開生物群落？ 歸納總結(jié)：(1)能量的來(lái)源：生產(chǎn)者的能量主要來(lái)自 。其余各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量來(lái)自 。(2)能量的去路：自身 ，轉(zhuǎn)化為其他形式的能量和熱能。流向 。遺體、殘骸、糞便等被 分解。 ：包括生物每年的積累量，也包括動(dòng)植物遺體、殘骸以化學(xué)燃料形式被儲(chǔ)存起來(lái)的能量。拓展延伸：1消費(fèi)者同化的能量攝入量糞便中有機(jī)物的能量，即攝入的食物只有部分被同化。消費(fèi)者糞便中含有的能量不能計(jì)入排遺生物所同化的能量，它實(shí)際與上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的遺體、殘骸一樣，屬于未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用的那一部分能量。例如屎殼郎利用大象的糞便獲得

6、能量，就不能說屎殼郎獲得了大象的能量，而是獲得了植物的能量。2流入一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是指被這個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所同化的全部能量。即一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量呼吸消耗的能量被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量分解者利用的能量未被利用的能量。攝食量U同化量P糞便量S呼吸量R生長(zhǎng)、繁殖遺體殘骸M分解者呼吸作用散失R'U'典型例題1：:在一年中，兔子的攝食量為U，同化量為P，糞便量為S，呼吸量為R，遺體殘骸量為M，被攝食量為U'。則：一年當(dāng)中兔子種群的增長(zhǎng)量（未利用量）為。針對(duì)性練習(xí)1：如圖表示在某生態(tài)系統(tǒng)中，能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的示意圖。對(duì)該圖分析不合理的是：A能量流動(dòng)是伴隨著物質(zhì)利用而進(jìn)行的B圖中甲

7、為初級(jí)消費(fèi)者同化的能量，即第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所含有的能量C該圖不夠完善，缺少甲中因呼吸以熱能散失的能量D乙比甲的能量少的原因是甲的遺體、殘骸中的能量被分解者利用而未傳遞下去【探究活動(dòng)二】能量流動(dòng)特點(diǎn)結(jié)合圖58，分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)情況：1對(duì)于每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)來(lái)講，輸入和輸出的能量是否相等？為什么？這說明了什么？2從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，占第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所固定能量的百分比是多少？從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，占第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化能量的百分比是多少？即能量傳遞效率分別為： 3流入某個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，為什么不能百分之百地流向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)？結(jié)合圖59，閱讀教材P95P96中的5個(gè)自然段，分析回答下列問題

8、：1生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)有哪些？其原因分別是什么？2在能量金字塔中，下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量約占上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的比例是。3食物鏈為什么一般不會(huì)超過5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)？歸納總結(jié)：1、能量流動(dòng)的特點(diǎn)：。2、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)單向流動(dòng)原因： 逐級(jí)遞減原因： 3能量傳遞效率：相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率一般為。計(jì)算式為：相鄰兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量/上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量×100%。拓展延伸：1能量的傳遞效率為10%20%的含義是指一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量大約只有10%20%傳到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。如果按20%這一最高效率計(jì)算，若第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量為100%，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量為20%，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量

9、為20%×20%4%，第n營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的(若按傳遞效率10%計(jì)算，公式為)，由此可知生態(tài)系統(tǒng)中的能量傳遞一般不超過45個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。2極值計(jì)算：現(xiàn)實(shí)問題思路求解D營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈增重M至少需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)多少最多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)多少A營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈增重ND營(yíng)養(yǎng)級(jí)最多增重多少D營(yíng)養(yǎng)級(jí)至少增重多少(1)設(shè)食物鏈ABCD，分情況討論：(2)在某一食物網(wǎng)中，一個(gè)消費(fèi)者往往同時(shí)占有多條食物鏈，當(dāng)該消費(fèi)者增加了某一值時(shí)，若要計(jì)算最少消耗生產(chǎn)者多少時(shí)，應(yīng)選最 的食物鏈和傳遞效率 進(jìn)行計(jì)算，這樣消費(fèi)者獲得的能量最多；若要計(jì)算最多消耗生產(chǎn)者多少時(shí)，應(yīng)選最 的食物鏈和傳遞效率 進(jìn)行計(jì)算，這樣消費(fèi)者獲得的能量

10、最少。A100kg B44.5kgC25kg D15kgACD貓頭鷹B典型例題2：下圖為某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)圖解，貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗A約：戊己庚甲丁丙乙針對(duì)性練習(xí)2：下圖是某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)示意圖，甲一庚代表不同的生物。箭頭表示能量流動(dòng)的方向和食物聯(lián)系。下列敘述正確的是（）A此食物網(wǎng)中有六條食物鏈，丁占有四個(gè)不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)B戊接受的太陽(yáng)能是流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量C丙可利用的總能量小于乙和丁可利用的總能量之和D向此生態(tài)系統(tǒng)大量引人外來(lái)物種，可增強(qiáng)該系統(tǒng)的穩(wěn)定性【探究活動(dòng)三】生態(tài)金字塔完成下表填空：比較三種金字塔 類型項(xiàng)目能量金字塔數(shù)量金字塔形生物量金字塔形狀特點(diǎn)正金字塔形一般為_金字塔形

11、，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)_金字塔形一般為正金字塔形象征含義能量沿食物鏈流動(dòng)過程中具有_的特性生物個(gè)體_在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減生物量(現(xiàn)存生物有機(jī)物的_)沿食物鏈升高逐級(jí)遞減每一級(jí)含義每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含_的多少每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的_每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的_特殊形狀能量流動(dòng)的過程中總是有能量的消耗一株大樹上鳥、蟲、樹的數(shù)量金字塔的塔形會(huì)發(fā)生倒置浮游植物的個(gè)體小，壽命短，又不斷被浮游動(dòng)物吃掉，所以某一時(shí)間浮游植物的生物量(用質(zhì)量來(lái)表示)可能_浮游動(dòng)物的生物量典型例題3：如圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中、分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是：A是初級(jí)消費(fèi)者B為分解者CE1為太陽(yáng)

12、能，E2為熱能D能量可在食物鏈中循環(huán)利用課堂小結(jié)：課堂檢測(cè)：1.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的敘述中，正確的是 A.能量沿食物鏈傳遞效率為5%10% B.能量存在于有機(jī)物中沿食物鏈傳遞C.能量流動(dòng)的起點(diǎn)是草食動(dòng)物的同化作用 D.能量流動(dòng)始終伴隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)2、運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)規(guī)律分析下列四項(xiàng)中，能量不利于流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠值氖茿.在森林中，使能量多儲(chǔ)存在木材里B.在草原牧場(chǎng)，使能量多流向牛和羊C.能量流經(jīng)初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者（人的食物）D.在養(yǎng)魚池，讓有機(jī)肥料以腐屑形式被魚類或餌料動(dòng)物直接攝食3.關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)傳遞效率為10%的理解，正確的是 A.某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)約有10%的

13、個(gè)體被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)吃掉B.某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)約有10%的能量流到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)C.最頂部的消費(fèi)者的能量約占生產(chǎn)者能量的10%D.分解者能量約占生產(chǎn)者能量的10%4.在如圖所示的食物網(wǎng)中，假如貓頭鷹的食物有2/5來(lái)自于兔子，2/5來(lái)自于鼠，1/5來(lái)自于蛇，那么貓頭鷹若增加 20 g體重，最少需要消費(fèi)植物 A.600 g B.900 g C.1 600 g D.5 600 g5下圖甲為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡(jiǎn)圖，其中、分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，m1、m2代表不同的能量形式。圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化示意圖，其中ag表示能量值的多少。請(qǐng)據(jù)圖作答：(1)圖甲中，m1、m2表示的能量形式分別為_、_。通常情況下，位于營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于，主要原因是_。(2)圖乙中，若A表示圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)所攝入的全部能量