高中生物必修三第五章第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)市公開課一等獎(jiǎng)省優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)自貢市榮縣第一中學(xué)

張龍林第1頁(yè)A、生態(tài)系統(tǒng)成份：(1)非生物物質(zhì)和能量(2)生產(chǎn)者(3)消費(fèi)者(4)分解者B、生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)：食物鏈和食物網(wǎng)1、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2、食物鏈和食物網(wǎng)是_____________渠道。生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)3、生態(tài)系統(tǒng)功效是什么？生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)第2頁(yè)課例：假如你像魯賓遜那樣流落在不毛荒島上，只有一只母雞和15Kg玉米能夠食用，那么使自己活最長(zhǎng)方法是：

A.先吃雞，然后吃玉米

B.先吃玉米，同時(shí)用部分玉米喂雞，吃雞生產(chǎn)蛋，最終再吃雞先吃雞，再吃玉米我反對(duì)！為何要先吃我？第3頁(yè)

一、能量流動(dòng)概念第4頁(yè)問(wèn)題2：思索討論生產(chǎn)者“同化能量”是否等于“實(shí)際光合作用總量”？“實(shí)際光合作用總量”減“呼吸作用消耗量”等于什么？二、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過(guò)程合作探究1：?jiǎn)栴}3：請(qǐng)問(wèn)生產(chǎn)者固定能量中，是哪一部分能量參加了能量輸出分配？有什么樣輸出去向？問(wèn)題4：請(qǐng)你比較94頁(yè)5-7圖和95頁(yè)5-8圖，有什么區(qū)分？這個(gè)區(qū)分是什么意思？問(wèn)題1：請(qǐng)你閱讀書本94頁(yè)第一、第二自然段內(nèi)容,思索能量流動(dòng)源頭、起點(diǎn)、進(jìn)入生物群落方式，以及流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量是多少？第5頁(yè)能量流動(dòng)源頭：太陽(yáng)能量流動(dòng)起點(diǎn)：生產(chǎn)者能量進(jìn)入生物群落方式：光合作用流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量是：生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能總量

問(wèn)題1：結(jié)果展示第6頁(yè)光合作用同化能量=實(shí)際光合作用凈光合作用=呼吸作用（熱能）

問(wèn)題2：結(jié)果展示第7頁(yè)光合作用同化能量=實(shí)際光合作用有機(jī)物中能量呼吸作用（熱能）凈光合作用傳遞給下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)微生物分解利用=

問(wèn)題3：結(jié)果展示第8頁(yè)

問(wèn)題4：結(jié)果展示光合作用同化能量=實(shí)際光合作用有機(jī)物中能量呼吸作用（熱能）凈光合作用給下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)微生物分解利用暫未被利用=(1)傳遞給下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(2)被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化(3)被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝取(4)被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)捕食(5)流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞第9頁(yè)玉米（實(shí)際）被捕食未被捕食食攝入未被食（攝）入被雞同化未被同化組成機(jī)體呼吸作用消耗被捕食未被捕食呼吸作用（熱能）雞糞中未消化玉米所含能量枯枝落葉、碎屑等還未吃掉玉米玉米雞人分解者機(jī)體有機(jī)物所含能量(凈)（暫未利用）

能力提升：請(qǐng)完成概念模型建立第10頁(yè)三、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)特點(diǎn)12.6

62.8未固定生產(chǎn)者

464.6植食性動(dòng)物

62.8肉食性動(dòng)物

12.6單位（焦/厘米2·年）96.318.87.5分解者

14.612.52.1微量未利用

327.329329.35.0賽達(dá)伯格湖能量流動(dòng)圖解呼吸

122.6第11頁(yè)二、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)特點(diǎn)問(wèn)題1：列出生產(chǎn)者能量流入和流出數(shù)據(jù)等式，驗(yàn)證生產(chǎn)者固定能量是否等于它各個(gè)能量去路之和？這遵照了什么定律？

問(wèn)題2：進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析，將每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上“流入”能量和“傳遞到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)”能量整理到表中，并計(jì)算相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率。

問(wèn)題4：探究能量能否再?gòu)闹彩承詣?dòng)物流向生產(chǎn)者？為何？從中推理出什么結(jié)論？問(wèn)題3：探究相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率為何只有10%—20%？從中推理出什么結(jié)論？合作探究2：第12頁(yè)

未固定問(wèn)題1：探討展示輸入能量等于輸出能量，說(shuō)明能量在生態(tài)系統(tǒng)流動(dòng)遵照了___________________定律（物理學(xué)上）第13頁(yè)

未固定問(wèn)題2：探討展示20%13.5%結(jié)論：能量在兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之傳遞效率大約在10%-20%之間。第14頁(yè)

單向流動(dòng):本身呼吸作用消耗分解者利用暫未利用12.6

62.8未固定生產(chǎn)者

464.6植食性動(dòng)物

62.8肉食性動(dòng)物

12.613.5%20%96.318.87.5分解者

14.612.52.1微量未利用

327.329329.35.0呼吸

122.6不可逆向，不可循環(huán)

問(wèn)題3、4探討展示原因：1自然選擇結(jié)果；2熱能不再被利用傳遞效率只有10%-20%結(jié)論：

逐層遞減第15頁(yè)知識(shí)延伸

未固定食物鏈各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量傳遞效率為：10%--20%20%20%20%10000千焦能量？10000千焦能量20%20%？結(jié)論是：食物鏈越長(zhǎng)，能量在流經(jīng)食物鏈時(shí)，_____能量就_____，最終營(yíng)養(yǎng)級(jí)取得能量就_______損失越多越少8004000第16頁(yè)現(xiàn)在你能夠給它一個(gè)讓它心服口服理由了嗎？

食物鏈越長(zhǎng)，損失能量就越多，留給最終營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量就越少，所以要縮短食物鏈（),或降低食物鏈（

），使能量更多流給人類。玉米人雞先吃雞先吃雞第17頁(yè)課內(nèi)外探討

1、假如你是農(nóng)場(chǎng)主，今年玉米2元一斤，你養(yǎng)豬賣到了10一斤，請(qǐng)問(wèn)你賺到了錢嗎？2、生產(chǎn)者固定能量大于整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)呼吸總量，能夠說(shuō)明了什么3、請(qǐng)你分析火山暴發(fā)，灰塵滿天，遮天蔽日，造成生物大滅絕原因（請(qǐng)你從能量角度上分析）4、汶川大地震造成生態(tài)系統(tǒng)在一定程度上破壞，除了植樹造林之外，為了保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者，我們應(yīng)該怎么做呢？第18頁(yè)5：在1957年，美國(guó)生態(tài)學(xué)家H.T.Odum對(duì)佛羅里達(dá)州銀泉進(jìn)行了生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和能量流動(dòng)情況調(diào)查，下表是調(diào)查結(jié)果。表中①、②、③、④分別是表示不一樣營(yíng)養(yǎng)級(jí)，⑤為分解者。GP表示生物同化作用所固定能量，R表示生物呼吸消耗能量，NP表示生物體貯存著能量（NP=GP-R），以下敘述中正確是（）單位：102千焦/m2/年A．生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)渠道可能是②→④→①→③→⑤B．能量在初級(jí)消費(fèi)者和次級(jí)消費(fèi)者之間傳遞效率約為5.5%C．若該生態(tài)系統(tǒng)維持現(xiàn)在能量輸入、輸出水平，則有機(jī)物總量會(huì)增多D．④營(yíng)養(yǎng)級(jí)GP去向中，未被利用能量有一部分殘留在本身糞便中C×生產(chǎn)者固定能量＞全部生物呼吸消耗能量食物鏈組成:生產(chǎn)者和消費(fèi)者糞便屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)遺體,是未被同化輸入786.94輸出第19頁(yè)玉米未被捕食一、能量流動(dòng)詳細(xì)過(guò)程：圖解式概念模型被捕食食入未被食入被雞同化未被同化組成機(jī)體呼吸作用消耗被捕食未被捕食呼吸作用（熱能）雞糞中未消化玉米所含能量枯枝落葉、碎屑等還未吃掉玉米（暫未利用）分解者機(jī)體有機(jī)物所含能量第20頁(yè)二、能量流動(dòng)過(guò)程示意圖第21頁(yè)三、能量流動(dòng)特點(diǎn)(1).單向流動(dòng)（不循環(huán)）原因是：第一:食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)次序不可逆轉(zhuǎn) （自然選擇結(jié)果）第二:各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物呼吸作用產(chǎn)生熱能不能被生物利用(2).逐層遞減原因是：第一:各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物都因呼吸作用消耗了大部分能量第二:各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)總有一部分生物（或生物體某一部分）未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所利用。第三:各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物中能量都要有一部分流入分解者第22頁(yè)本節(jié)知識(shí)體系能量流動(dòng)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過(guò)程過(guò)程能量源頭：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量：生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能總量路徑：食物鏈或食物網(wǎng)特點(diǎn)單向流動(dòng)：逐層遞減：沿食物鏈方向由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量金字塔：能量沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中逐層遞減；傳遞效率為10%~20%。研究意義太陽(yáng)能第23頁(yè)1.閱讀教材P99頁(yè)課外讀物“生態(tài)農(nóng)業(yè)”。2.課后作業(yè)和練習(xí)冊(cè)（生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)部分）作業(yè)第24頁(yè)肉食性動(dòng)物

12.6植食性動(dòng)物

62.8生產(chǎn)者

464.6能量金字塔第25頁(yè)1960年，科學(xué)家在密執(zhí)安荒地對(duì)一個(gè)由植物、田鼠和鼬三個(gè)步驟組成食物鏈進(jìn)行了能流分析?；牡亟邮仗?yáng)輻射量：6.3×1010卡/頃·年；植物固定能量：59.3×106卡/頃·年；田鼠吃植物取得能量為：176×103卡/頃·年；鼬同化能量為：55.6×103卡/頃·年。植物59.3×106卡/頃·年田鼠176×103卡/頃·年鼬76×103卡/頃·年第26頁(yè)第27頁(yè)假如把各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量關(guān)系，用繪制能量金字塔方式表示出來(lái)，是不是也是金字塔形？假如是，有沒有例外？樹昆蟲鳥假如把各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物量關(guān)系，用繪制能量金字塔方式表示出來(lái)，是怎樣回事呢？第28頁(yè)

依據(jù)生態(tài)學(xué)原理，要使能量流經(jīng)食物鏈總消耗最少，人們應(yīng)采取哪一個(gè)食物結(jié)構(gòu)()A．以禽類、蛋類為主

B．以淡水養(yǎng)殖魚蝦為主

C．以谷物和植物蛋白為主

D．以豬肉等家畜肉類為主變式訓(xùn)練C第29頁(yè)遷移創(chuàng)新：

1、如D魚體重增加1kg，所需浮游最少需要植物約

125kg能量傳遞效率含義與計(jì)算：在一食物鏈中，若求某營(yíng)養(yǎng)級(jí)取得最多能量，普通取20％作為傳遞效率；反之，取10％作為傳遞效率。第30頁(yè)能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)規(guī)律？質(zhì)疑：研究能量流動(dòng)意義（第二節(jié)課）第31頁(yè)1.調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)情況；

2.閱讀教材P99頁(yè)課外讀物“生態(tài)農(nóng)業(yè)”。3.課后作業(yè)和練習(xí)冊(cè)（生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)）第二課堂第32頁(yè)肉食性動(dòng)物

12.6植食性動(dòng)物

62.8生產(chǎn)者

464.6能量金字塔第33頁(yè)1960年，科學(xué)家在密執(zhí)安荒地對(duì)一個(gè)由植物、田鼠和鼬三個(gè)步驟組成食物鏈進(jìn)行了能流分析。荒地接收太陽(yáng)輻射量：6.3×1010卡/頃·年；植物固定能量：59.3×106卡/頃·年；田鼠吃植物取得能量為：176×103卡/頃·年；鼬同化能量為：55.6×103卡/頃·年。植物59.3×106卡/頃·年田鼠176×103卡/頃·年鼬76×103卡/頃·年第34頁(yè)第35頁(yè)假如把各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量關(guān)系，用繪制能量金字塔方式表示出來(lái)，是不是也是金字塔形？假如是，有沒有例外？樹昆蟲鳥假如把各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物量關(guān)系，用繪制能量金字塔方式表示出來(lái)，是怎樣回事呢？第36頁(yè)關(guān)于能量流動(dòng)計(jì)算問(wèn)題:假如碰到“最少”或者“至多”等字眼，怎樣解題？

選最短食物鏈取得最多生最少消耗選最大傳遞效率20℅消產(chǎn)費(fèi)者最大消耗選最長(zhǎng)食物鏈取得最少者選最小傳遞率10℅

第37頁(yè)

依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)逐層遞減特點(diǎn)和規(guī)律，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，可利用能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，經(jīng)過(guò)食物鏈（網(wǎng)）流經(jīng)老虎能量已減到極少程度。所以，老虎數(shù)量將是極少。故“一山不容二虎”有一定生態(tài)學(xué)道理。2.為何說(shuō)“一山不容二虎”?遷移創(chuàng)新：第38頁(yè)從能量傳遞數(shù)量和效率看，能量流經(jīng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)是逐層遞減，單向不循環(huán)，傳遞效率為10％－20％。

所以,食物鏈普通不超出五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，到第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)以后，可利用能量已降低到不能維持其生存程度了。因?yàn)槟芰棵苛鹘?jīng)一級(jí)都要丟失一大部分，所以食物鏈越長(zhǎng)，流量流失就越多。3.食物鏈普通不超出5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)?遷移創(chuàng)新：第39頁(yè)人們即使不能改變能量流動(dòng)客觀規(guī)律，但可設(shè)法調(diào)整能量流動(dòng)方向，使能量連續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娌糠?比如：1.在森林中，怎樣才能使能量更多多儲(chǔ)存在木材中？2.在草原牧場(chǎng)上，單位面積內(nèi)養(yǎng)多少頭羊最適當(dāng)？

3什么情況下，生態(tài)系統(tǒng)將面臨滅頂之災(zāi)?。ㄉ锎鬁缃^情況之一）研究能量流動(dòng)意義（一）第40頁(yè)第41頁(yè)第42頁(yè)?；~塘沼氣工程實(shí)現(xiàn)對(duì)能量多級(jí)利用，大大提升能量利用率研究能量流動(dòng)意義（二）第43頁(yè)?；~塘第44頁(yè)“桑基魚塘”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)蠶桑豬魚稻塘泥糞尿（飼料）魚粉糞尿糞（飼料）糞尿莖葉、糠加工場(chǎng)糞研究能量流動(dòng)意義第45頁(yè)沼氣工程第46頁(yè)技能訓(xùn)練分析和處理數(shù)據(jù)1926年,美國(guó)一位生態(tài)學(xué)家研究了一塊玉米田能量流動(dòng)情況,得到以下數(shù)據(jù)。1、這塊玉米田共收割玉米約10000株，質(zhì)量為6000Kg。經(jīng)過(guò)對(duì)玉米植株化學(xué)成份進(jìn)行分析，計(jì)算出其中共含碳２６７５Kg。２、據(jù)他估算，這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)呼吸消耗葡萄糖共２０４５Kg。３、１Kg葡萄糖儲(chǔ)存１．６Ｘ１０７ＫＪ能量。４、在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)里，入射到這塊玉米田太陽(yáng)能總量為８．５Ｘ１０１２ＫＪ。請(qǐng)據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算：第47頁(yè)這些玉米含碳量折合成葡萄糖是多少？這些葡萄糖儲(chǔ)存能量是多少？答案：這些玉米含碳量折全成葡萄糖是：２６７５X30／12＝６６８７．５（Ｋg),這些葡萄糖儲(chǔ)存能量是：６６８７．５Ｘ１．６Ｘ１０７＝１．０７Ｘ１０１１（ＫＪ）這些玉米呼吸作用消耗能量是多少？答案：這些玉米呼吸作用消耗能量是：２０４５Ｘ１．６Ｘ１０７＝３．２７２Ｘ１０１０（ＫＪ）第48頁(yè)這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定太陽(yáng)能總量是多少？呼吸作用消耗能量占所固定太陽(yáng)能總量百分比是多少？答案：這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定太陽(yáng)能總量是：１．０７Ｘ１０１１＋０．３２７２Ｘ１０１１＝１．３９７２Ｘ１０１１（ＫＪ）0.3272X1011/1.3972X1011=23.5%第49頁(yè)這