1、第二节 生态系统的能量流动（第1课时）u 教学目标1能描述能量流动的概念；分析生态系统能量流动的过程和特点；计算某个生态系统的能量传递效率，深化理解结构与功能相统一的观念。2通过建构模型的方法，归纳与概括出个体、群体到营养级的能量流动的分析。能运用图示等方法表示生态系统的能量流动的过程和特征。u 教学重难点【教学重点】1尝试建构能量流动概念及过程的模型。2应用模型建构的方法系统分析生态系统的能量流动过程及特点。【教学难点】1尝试建构能量流动过程的模型。2应用模型建构的方法系统分析生态系统的能量流动过程及特点。u 教学过程【新课引入】组织学生回忆、分析、思考与细胞代谢能量转换相关的图形。引出课题
2、：生态系统的能量流动。呈现研究能量流动的几种思路，从个体到种群到营养级，引导学生思考：研究生态系统的能量流动以什么为单位进行研究比较好？为什么？提示：以种群为单位进行研究，可以比较精确地测量每个营养级能量的输入值和输出值。【新知讲解】一、生态系统能量流动的特点归纳能量流动的概念：生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程。1能量流经第一营养级的过程分析一个稻田生态系统，里面包括稻等植物为第一营养级，虫等初级消费者为第二营养级，鸭等次级消费者为第三营养级。【学生活动】思考：稻等生产者的能量来源是什么？这些能量都能被生产者利用吗？提示：太阳能；生产者固定的太阳能。被固定的太阳能是如何被生产者利用的
3、？提示：呼吸作用散失的热能+用于生长发育繁殖的能量。用于生长、发育、繁殖的能量又有哪些去路？提示：流入下一营养级、被分解者利用。小结：能量流经第一营养级的过程思考：若图中字母表示能量值，a与其他字母间存在怎样的等量关系？（a=b+c=b+d+e）构建能量流经第一营养级的“一进三出”模型。2能量流经第二营养级的过程【学生活动】思考：害虫吃水稻，水稻中的能量都能被害虫吸收吗？不能被害虫吸收的能量以什么形式排出？提示：不能；粪便。害虫的摄入量与同化量之间是什么关系呢？提示：同化量=摄入量-粪便量。害虫粪便中的能量应属于哪个营养级的同化量？属于该营养级哪部分能量去路？提示：属于第一营养级的同化量。属于
4、第一营养级流入分解者体内的能量。害虫作为初级消费者，摄入的能量有哪些去路？分步呈现能量流经第二营养级示意图。初级消费者同化的能量最终去路有几条？你能简化该流程图吗？提示：构建能量流经第二营养级的“一进三出”模型。3能量流经最高营养级的过程思考：最高营养级同化的能量去路与它们有何不同？构建能量流经最高营养级的“一进二出”模型。4构建生态系统能量流动的模型能量输入 输入生态系统的总量：生产者固定的太阳能能量传递 传递形式：有机物中的化学能 传递途径：食物链和食物网能量转化 光能有机物中的化学能热能和ATP中的化学能能量散失 散失形式：热能 散失途径：呼吸作用思考：（1）生态系统中的能量流动和转化是
5、否遵循能量守恒定律？提示：遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生物体的有机物中，另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。（2）散失的能量还能被该生态系统利用吗？提示：不能，任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。5解读赛达伯格湖中能量流动的数据呈现赛达伯格湖的图片，分析其优点：小、简单、稳定。【学生活动】呈现赛达伯格湖能量的相关图形。用表格的形式，将图中的数据进行整理。（以下数据的单位为J/（cm2a）营养级流入能量输入下一营养级能量呼吸作用散失分解者利用未利用生产者464.662.896.312.52
6、93植食性动物62.812.618.82.129.3肉食性动物12.67.5微量5.0赛达伯格湖中“未利用的能量”是哪一部分的能量？提示：在一段时间内，未被呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者所利用的能量。能量流经某一营养级的“一进四出”模型。（除最高营养级外）随着食物链的延伸，能量在各营养级的含量上有什么特点？赛达伯格湖的能量流动图解中哪些方式表现了该特点？提示：能量逐级递减。每个营养级的数字和箭头、面积逐渐减小。能量从第一营养级流入第二营养级占生产者所固定能量的百分比是多少？第二营养级流入第三营养级的能量，占初级消费者所同化的能量的百分比是多少？提示：13.52%，20.06%。能量传递效率
7、是指相邻两个营养级之间同化量的比值。一般来说，相邻营养级之间的传递效率为10%20%。流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级？提示：流入某一营养级的能量除了流入下一营养级之外，还有：一部分通过呼吸作用散失；一部分作为排遗物、遗体或残枝落叶被分解者利用；一部分未被利用。从方向上看，能量流动是否会逆转，能不能循环流动？为什么？提示：不会逆转，不能循环流动。因为：生态系统各营养级间捕食的关系是长期自然选择的结果，是不可逆的。各营养级通过呼吸作用散失的热能不能再被生物利用。通过以上分析，你能总结出能量流动具有什么特点吗？提示：单向流动、逐级递减。思考：1为什么肉类食品的价格比米面、
8、蔬菜价格高？提示：米面、蔬菜一般属于生产者范畴，而肉属于消费者范畴，由于能量传递的效率只有10%20%，也就是说要想得到1千克的肉至少要消耗5千克的植物，所以相同重量的肉比米面、蔬菜贵。2食物链一般不超过5个营养级，为什么？提示：能量流动的特点是单向流动，逐级递减，传递效率为10%20%。所以食物链越长，能量散失就越多。食物链一般不超过五个营养级，到第五营养级以后，可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。【课堂小结】核心问题：生态系统的能量流动如何进行？ 有何特点？【课堂检测】1下图为某人工鱼塘中能量流动的部分示意图（字母表示能量的多少），下列相关叙述正确的是（D）A流经该生态系统的总能量
9、等于生产者所固定的太阳能B第二营养级粪便中的能量属于c中的部分能量C第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为（c/a）100%D图中d表示第二营养级用于自身生命活动的能量2根据下图所表示的食物网，结合能量流动的特点进行计算（1）如果牧草固定了1000焦耳的能量，则猫头鹰最少能获得1焦耳能量，最多能获得40焦耳能量。（2）若猫头鹰要获得1千焦能量，则至少消耗掉牧草所固定的25千焦能量，最多消耗牧草固定的1000千焦能量。3如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述不正确的是（C） A能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1250 kJ B从乙到丙的能量传递效率为15% C将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率 D食物链的营养关系一般不可逆转，这决定了能量流动的单向性【课外拓展】在只有15 kg玉米和一只母鸡可以食用，那么如何使自己活的最长，办法是： A先吃鸡，然后吃玉米B先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡？ 7 / 7
