2022年高中生物 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案 新人教版必修3

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1、2022年高中生物 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案 新人教版必修3 一、教學目標 1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。 2.概述研究能量流動的實踐意義。 3.嘗試調查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況。 二、教學重點和難點 生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。 三、教學方法 講述法、探討法 四、課時安排 1 五、教學過程 〖引入〗以“問題探討”引入，學生思考回答，老師提示。 〖提示〗：應該先吃雞，再吃玉米（即選擇1）。若選擇2，則增加了食物鏈的長度，能量逐級遞減，最后人獲得的能量較少。 〖問題〗以“本節(jié)聚焦”引起學生再次的思考。 〖板書〗第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 生態(tài)系統(tǒng)的能量

2、流動：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程 一、能量流動的過程 〖講述〗（1）幾乎所有生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭是太陽能。植物通過光合作用，把太陽光能固定下來，這是生態(tài)系統(tǒng)繁榮的基礎。注意：植物光合作用固定的能量減去呼吸作用消耗的能量，才是能夠為下一營養(yǎng)級消費的能量。所以，從能量的角度來看，植物的多少決定了生物種類和數(shù)量。在氣候溫暖、降雨充沛的地方，植物格外繁茂，各種生物就會非常繁榮，熱帶雨林就是這樣的情況；在氣候寒冷、降雨很少的地方，植物很難生長，各種生物的數(shù)量都很少，顯得荒涼而冷寂；（2）能量沿著食物鏈流動時，每一營養(yǎng)級都有輸入、傳遞、轉化和散失的過程；（3）生物的遺體殘骸是分解者能量

3、的來源。 〖思考與討論1〗學生思考回答，老師提示。 〖提示〗1.遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動、轉化后，一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng)（生物體有機物）中，而另一部分被利用、散發(fā)至無機環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。 2.不能，能量流動是單向的。 〖板書〗二、能量流動的特點 〖資料分析〗學生思考回答，老師提示。 1和2 營養(yǎng)級 流入能量 流出能量 （輸入后一個營養(yǎng)級） 出入比 生產(chǎn)者 464.6 62.8 13.52% 植食性動物 62.8 12.6 20.06% 肉食性動物 12.6 ? ? 分解者 14.6 ? ? 3.

4、流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向：一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失了；一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進入下一營養(yǎng)級，而為分解者所利用；還有一部分未能進入（未被捕食）下一營養(yǎng)級。所以，流入某一營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流到下一營養(yǎng)級。 4.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的；能量在流動過程中逐級遞減。 〖講述〗生命活動離不開能量，生物需要不斷從外界獲取能量才能維持生存；在生物獲得的能量中只有一部分貯存于生物體內；由于能量沿食物鏈流動過程中逐級遞減，因而能量相同的食物，動物性食品比例越高，意味著消耗的總能量越多。 〖板書〗能量流動的特點： 1. 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的； 2. 能量

5、在流動過程中逐級遞減。 〖旁欄思考題〗學生思考回答，老師提示。 〖提示〗一般情況下，也是金字塔形。但是有時候會出現(xiàn)倒置的塔形。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者（浮游植物）的個體小，壽命短，又會不斷地被浮游動物吃掉，所以某一時刻調查到的浮游植物的量可能低于浮游動物的量。當然，總的來看，一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動物的要多。與此同理，成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上，該數(shù)量金字塔的塔形也會發(fā)生倒置。 〖板書〗三、研究能量流動的實踐意義 〖思考與討論2〗學生思考回答，老師提示。 〖提示〗“?；~塘”的設計理念是從人類所需出發(fā)，通過能量多級利用，充分利用流經(jīng)各營養(yǎng)級的能量，提高

6、生產(chǎn)效益。 〖調查〗參考調查點：稻田生態(tài)系統(tǒng) 組成成分： （1） 非生物的物質和能量； （2） 生產(chǎn)者： 水稻、雜草、浮游植物等；（3）消費者：田螺、泥鰍、黃鱔、魚、青蛙、浮游動物、昆蟲、鳥類等；（3）分解者：多種微生物。 〖問題提示〗1.生產(chǎn)者主體是水稻，其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植物等。農(nóng)民主要通過噴灑除草劑，或人工除草的方式抑制雜草的生長。 2.初級消費者有：田螺、浮游動物、植食性昆蟲、植食性魚、鳥類等。一般而言，植食性昆蟲和鳥類等往往對水稻生長構成危害，田螺、植食性魚數(shù)量較多時也會對水稻生長構成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥、豎稻草人等措施防止或減少這些動物的危害。 3.次級消費者有：泥

7、鰍、黃鱔、肉食性魚、青蛙等。一般而言，這些消費者對水稻生長利大于害。農(nóng)民通過禁捕，或適量放養(yǎng)等措施，實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標。 5.農(nóng)民對秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了綜合利用思想，例如，秸稈可作為多種工業(yè)原材料，還可以用來生產(chǎn)沼氣，以充分利用其中的能量。 6.主要通過合理密植的方法提高作物的光能利用效率。 7.通過稻田養(yǎng)魚等措施，實現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè)；通過建造沼氣池，實現(xiàn)能量的多級利用。 〖技能訓練〗分析和處理數(shù)據(jù) 〖提示〗這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6 687.5 kg，計算公式是(12+18)/12×2 675，這些葡萄糖儲存的能量是1.07×1011 kJ（計算公

8、式是EG=MG×1.6×107）； 這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×1010 kJ（計算公式為ΔE呼=ΔMG×1.6×107）； 這些玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量是1.397 2×1011 kJ（計算公式為E固=EG+ΔE呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是23.4%； 這塊玉米田的太陽能利用效率是1.64%（計算公式為η=1.397 2×1011/8.5×1012）。 〖小結〗見板書。 〖作業(yè)〗練習一二。 〖提示〗 基礎題 1.A。2.D。3.B。 拓展題 ⑴略（2）圖b所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量，還有一部分可以以生活能源或食物中化學能的形式被人類再度利用，因此，該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了能量的多級、充分利用，提高了能量的利用率。 2.不能。在一個封閉的系統(tǒng)中，物質總是由有序朝著無序的方向（熵增加）發(fā)展。硅藻能利用獲取的營養(yǎng)通過自身的新陳代謝作用釋放能量，依靠能量完成物質由無序向有序的轉化，維持其生命活動。