高中生物必修三教案：52生态系统的能量流动

【学习目标】
1.分析生态系统的能量流动的过程与特点。
2.概述研究能量流动的意义。
【重点难点】
重点：能量流动的特点
难点：能量流动效率的计算
【学法指导】
1．预习案由每位同学在课前自学独立完成； ( http: / / www.21cnjy.com )探究案在课堂合作交流进行（小组长及具备能力的同学要先预习）；训练案是课后作业，同学们在充分复习的基础上独立限时完成。
2．依据预习案通读教材，进行知识梳理，勾画课本并写上提示语、标注序号。学会抓住关键词进而掌握关键句。
3．将预习中遇到的疑难点标识出来并填写到预习案“我的疑问”处，待课堂小组讨论或老师点拨予以解决。
课前预习案（限时20分钟，课前独立完成）
◆教材梳理(通读教材，夯实基础)
1．能量流动概念：
包括生态系统能量的____ ____、____ ____、 __和______ ___的过程。
2．能量流动的过程
（1）能量的源头：________ _______
（2）能量输入生态系统的主要途径：____________________________
（3）输入生态系统的总能量：_________________________
（4）能量传递渠道：______________________________________
（5）能量的散失途径（或输出途径）：_________________________________
（6）某一级别的消费者同化的能量=本级别的消费者_______ 的能量—_______ 量
（7）能量的转化和散失：
3．能量流动的特点
（1） ：能量流动只 ( http: / / www.21cnjy.com )能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可 ，也不可 。
（2） ：能量在沿食物链流动的过程中传递效率大约为 。
能量传递效率=
原因：①定量不定时分析中，某一营养级同化的能量不能百分之百传递给下一营养级
原因有二：①自身呼吸作用散失；②流向分解者。
②定量定时分析（以赛达伯格湖每年的能量流动为例）中，能量逐级递减的
原因有三：①自身呼吸作用散失；②流向分解者；③未利用。
注意：“未利用”是指在研究的时间内未被自身呼吸消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。未被利用的能量最终也是呼吸消耗，流向下一营养级和分解者。
（3）能量金字塔和数量金字塔
注意：能量金字塔没有倒置的情况，而数量金字塔有可能，如一棵树以及树上的麻雀和害虫，数量金字塔如图：
4. 研究能量流动的实践意义
（1）帮助人们科学规划、设计 ，使能量得到最有效的利用。
（2）帮助人们合理地调整生态系统中的 关系，使能量持续高效地流向对人类
的部分。
◆我的疑问：请将预习中不能解决的问题写下来，待课堂解决。
课堂探究案（课堂交流合作完成）
合作探究（讨论、展示、点评、点拨时记好笔记，完善答案）（限时：15分钟）
【探究点一】能量流动的过程
分析课本图5-7能量流动示意图，思考：
1.生态系统能量流动的起点是什么？途径是什么？
2.流入生态系统的总能量是什么？能量散失的主要途径是什么？
3.图中箭头由粗到细表示什么？方框面积越来越小表示什么？
4.分析课本图5-6，以第二营养级示为例分析能量的分流
(1) 如何理解摄入和同化的区别？
（2）怎样理解图中所示“用于生长、发育、繁殖的能量”？
(3) 图中初级消费者的粪便中的能量属于第几营养级？
（4）总结初级消费者能量的来源和去向
【探究点二】：能量流动的特点
分析教材中图5-8“赛达伯格湖的能量流动图解”，对能量传递进行定量计算
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
植食性动物
肉食性动物
分解者
（1）某个营养级的能量，不能百分之百地流向下一个营养级，这样是否与能量守恒定律相矛盾呢？
（2）通过上述分析，你可以得出什么结论？
2、能量单向流动的原因是什么？为什么又逐级递减？
3、能量传递效率及能量金字塔
（1）能量传递效率大约是多少？
（2）能量金字塔的形状是怎样的，绘图表示：
（3）能量金字塔形状的象征意义是什么？
（4）食物链的营养级一般不会超过5个，怎么解释？
（5）如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果有，有没有例外？
◆展示提升 取长补短
（各组派学生代表上台展示上述“探究成果”，其他组学生可以就发言者的观点提问、质疑，发言者应回答质疑；确实完成不了的教师协助启发、点拨、回答）（限时： 分钟）
【构建知识体系】（学生自主完成）（限时）
同步训练案（限时20分钟，课后独立完成）
1. 生态系统的能量流动分析通常以哪个水平为前提
A.生物个体水平 B.种群水平 C.营养级水平 D.食物链水平
2．下图为某生态系统中能量流动示意图，①②③④各代表
一定的能量值，下列各项中正确的是
A. ①表示流经该生态系统内部的总能量
B. 从能量关系看②≥③＋④
C.生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量流
动具单向性
D. 一般情况下，次级消费者增加1 kg，消耗生产者至少增加100kg
3. 人们常用能量金字塔来描述一个生态系统中各营养级所得到的能量数值，下面说法正确的是
A. 生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中损失的能量越多
B. 最多约有20%的能量从第一营养级流入次级消费者
C. 生产者呼吸消耗的能量一般没有流入初级消费者的能量多
D. 位于金字塔顶部的消费者获能最多
4. 如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量如右图所示，在一段时间内，如果乙的种群增加，则会引起
A．甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降
B．甲、丙、丁的种群数量均增加
C．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加
D．甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加
5. 如果一个人食物有1/2来自绿色植物， ( http: / / www.21cnjy.com )1/4来自小型肉食动物。1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物
A．10千克 B.28千克 C.100千克 D.280千克
6．右图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是
A．微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量
B．多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率
C．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
D．沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
7．“一山不能存二虎”这一谚语，用生态学观点可以理解为
A．虎所需要的生活空间很大
B．身体强壮的虎以身体弱小的虎为食
C．虎性情孤独，不群居
D．营养级越高的生物，能得到的能量越少，个体数量也就减少。
8. 某池塘生态系统的一条食物链为：浮游植物→浮游动物→鱼→水鸟。假如水鸟只依靠吃鱼来增加体重，那么每增加体重1千克，至少需要该生态系统内的浮游植物的量为
　 A．50千克 B．125千克 C．625千克 D．1000千克
9.右图为某一生态系统的能量金字塔，其 中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。 下列叙述正确的是
A.Ⅰ是初级消费者 B.Ⅳ为分解者
C.E1为太阳能，E2为热能 D.能量可在食物链中循环利用
10.关于生态系统能量流动传递效率为10％的理解，正确的是
A．上一营养级约有10％的个体被下一营养级吃掉
B．上一营养级约有10％的能量流到下一营养级
C．最顶部的消费者的能量约占生产者能量的10％
D．分解者能量约占生产者能量的10％
11. 右图表示生态系统中各成分之间的联系，据图回答：
（1）写出图中含有四个营养级的食物链：
______ ______。
（2）在物质循环的过程中，同时伴随着____________。
若生产者固定的总能量为 105KJ/m2 年，初级消费者
同化总量为104KJ/m2 年，则这一过程能量传递效率为___ __ _ 。
（3）D的同化总量小于F的同化总量的主要原因是________________________ 。
（4）若这是某农田生态系统，某学校生命科学研究性学习小组对此农田生态系统的
各种生态因素进行了认真考察。下面是他们考察的有关内容和相关建议。
①夏季，农民经常在农田里除草、灭虫。从生态系统能量流动的角度看，这样做的目的是______________________________________________________。
②收获季节，不少农民在田里 ( http: / / www.21cnjy.com )焚烧作物秸秆，导致空气污染。针对这一现象，该小组向有关部门建议，利用秸秆生产“再生纤维共混膜”，其在土壤中1~2个月就会被分解掉，分解该“地膜”的生物属于上图中的____________ (填字母)。
5.2参考答案：1—5 C C A D D 7-10 C D B C B
11．（1）E→F→D→B
（2）能量流动 10%
（3）F自身消耗；F未被D全部捕食；提供给分解者
（4）①调整农田生态系统的能量流动，使能量更多地流向农作物 ②C（分解者）
A
B
D
F
E
C
光能