高中生物必修三第五章第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動市公開課一等獎省優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎?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)能量流動自貢市榮縣第一中學(xué)

張龍林第1頁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)能量流動和物質(zhì)循環(huán)第2頁課例：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，那么使自己活最長方法是：

A.先吃雞，然后吃玉米

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

一、能量流動概念第4頁問題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)能量流動過程合作探究1：問題3：請問生產(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？問題4：請你比較94頁5-7圖和95頁5-8圖，有什么區(qū)分？這個區(qū)分是什么意思？問題1：請你閱讀書本94頁第一、第二自然段內(nèi)容,思索能量流動源頭、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頁能量流動源頭：太陽能量流動起點(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)者固定太陽能總量

問題1：結(jié)果展示第6頁光合作用同化能量=實(shí)際光合作用凈光合作用=呼吸作用（熱能）

問題2：結(jié)果展示第7頁光合作用同化能量=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營養(yǎng)級微生物分解利用=

問題3：結(jié)果展示第8頁

問題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營養(yǎng)級微生物分解利用暫未被利用=(1)傳遞給下一營養(yǎng)級(2)被下一營養(yǎng)級同化(3)被下一營養(yǎng)級攝取(4)被下一營養(yǎng)級捕食(5)流入下一營養(yǎng)級傳遞第9頁玉米（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：請完成概念模型建立第10頁三、生態(tài)系統(tǒng)能量流動特點(diǎn)12.6

62.8未固定生產(chǎn)者

464.6植食性動物

62.8肉食性動物

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)伯格湖能量流動圖解呼吸

122.6第11頁二、生態(tài)系統(tǒng)能量流動特點(diǎn)問題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能量去路之和？這遵照了什么定律？

問題2：進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析，將每一營養(yǎng)級上“流入”能量和“傳遞到下一營養(yǎng)級”能量整理到表中，并計(jì)算相鄰營養(yǎng)級間能量傳遞效率。

問題4：探究能量能否再從植食性動物流向生產(chǎn)者？為何？從中推理出什么結(jié)論？問題3：探究相鄰營養(yǎng)級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

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

未固定問題2：探討展示20%13.5%結(jié)論：能量在兩個營養(yǎng)級之傳遞效率大約在10%-20%之間。第14頁

單向流動: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植食性動物

62.8肉食性動物

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頁知識延伸

未固定食物鏈各營養(yǎng)級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，能量在流經(jīng)食物鏈時，_____能量就_____，最終營養(yǎng)級取得能量就_______損失越多越少8004000第16頁現(xiàn)在你能夠給它一個讓它心服口服理由了嗎？

食物鏈越長，損失能量就越多，留給最終營養(yǎng)級能量就越少，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頁課內(nèi)外探討

1、假如你是農(nóng)場主，今年玉米2元一斤，你養(yǎng)豬賣到了10一斤，請問你賺到了錢嗎？2、生產(chǎn)者固定能量大于整個生態(tài)系統(tǒng)呼吸總量，能夠說明了什么3、請你分析火山暴發(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5：在1957年，美國生態(tài)學(xué)家H.T.Odum對佛羅里達(dá)州銀泉進(jìn)行了生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況調(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養(yǎng)級，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)能量流動渠道可能是②→④→①→③→⑤B．能量在初級消費(fèi)者和次級消費(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)物總量會增多D．④營養(yǎng)級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)者糞便屬于上一營養(yǎng)級遺體,是未被同化輸入786.94輸出第19頁玉米未被捕食一、能量流動詳細(xì)過程：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頁二、能量流動過程示意圖第21頁三、能量流動特點(diǎn)(1).單向流動（不循環(huán)）原因是：第一:食物鏈中各營養(yǎng)級次序不可逆轉(zhuǎn) （自然選擇結(jié)果）第二:各營養(yǎng)級生物呼吸作用產(chǎn)生熱能不能被生物利用(2).逐層遞減原因是：第一:各營養(yǎng)級生物都因呼吸作用消耗了大部分能量第二:各個營養(yǎng)級總有一部分生物（或生物體某一部分）未被下一個營養(yǎng)級生物所利用。第三:各營養(yǎng)級生物中能量都要有一部分流入分解者第22頁本節(jié)知識體系能量流動概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程過程能量源頭：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量：生產(chǎn)者固定太陽能總量路徑：食物鏈或食物網(wǎng)特點(diǎn)單向流動：逐層遞減：沿食物鏈方向由低營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級能量金字塔：能量沿食物鏈流動過程中逐層遞減；傳遞效率為10%~20%。研究意義太陽能第23頁1.閱讀教材P99頁課外讀物“生態(tài)農(nóng)業(yè)”。2.課后作業(yè)和練習(xí)冊（生態(tài)系統(tǒng)能量流動部分）作業(yè)第24頁肉食性動物

12.6植食性動物

62.8生產(chǎn)者

464.6能量金字塔第25頁1960年，科學(xué)家在密執(zhí)安荒地對一個由植物、田鼠和鼬三個步驟組成食物鏈進(jìn)行了能流分析。荒地接收太陽輻射量：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頁第27頁假如把各個營養(yǎng)級生物數(shù)量關(guān)系，用繪制能量金字塔方式表示出來，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營養(yǎng)級生物量關(guān)系，用繪制能量金字塔方式表示出來，是怎樣回事呢？第28頁

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，若求某營養(yǎng)級取得最多能量，普通取20％作為傳遞效率；反之，取10％作為傳遞效率。第30頁能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動規(guī)律？質(zhì)疑：研究能量流動意義（第二節(jié)課）第31頁1.調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能量流動情況；

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

12.6植食性動物

62.8生產(chǎn)者

464.6能量金字塔第33頁1960年，科學(xué)家在密執(zhí)安荒地對一個由植物、田鼠和鼬三個步驟組成食物鏈進(jìn)行了能流分析?；牡亟邮仗栞椛淞浚?.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頁第35頁假如把各個營養(yǎng)級生物數(shù)量關(guān)系，用繪制能量金字塔方式表示出來，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營養(yǎng)級生物量關(guān)系，用繪制能量金字塔方式表示出來，是怎樣回事呢？第36頁關(guān)于能量流動計(jì)算問題: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)者最大消耗選最長食物鏈取得最少者選最小傳遞率10℅

第37頁

依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐層遞減特點(diǎn)和規(guī)律，營養(yǎng)級越高，可利用能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營養(yǎng)級，經(jīng)過食物鏈（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“一山不容二虎”?遷移創(chuàng)新：第38頁從能量傳遞數(shù)量和效率看，能量流經(jīng)各營養(yǎng)級是逐層遞減，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營養(yǎng)級，到第五營養(yǎng)級以后，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)一級都要丟失一大部分，所以食物鏈越長，流量流失就越多。3.食物鏈普通不超出5個營養(yǎng)級?遷移創(chuàng)新：第39頁人們即使不能改變能量流動客觀規(guī)律，但可設(shè)法調(diào)整能量流動方向，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存在木材中？2.在草原牧場上，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）研究能量流動意義（一）第40頁第41頁第42頁桑基魚塘沼氣工程實(shí)現(xiàn)對能量多級利用，大大提升能量利用率研究能量流動意義（二）第43頁桑基魚塘第44頁“?；~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、糠加工場糞研究能量流動意義第45頁沼氣工程第46頁技能訓(xùn)練分析和處理數(shù)據(jù)1926年,美國一位生態(tài)學(xué)家研究了一塊玉米田能量流動情況,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)過對玉米植株化學(xué)成份進(jìn)行分析，計(jì)算出其中共含碳２６７５Kg。２、據(jù)他估算，這些玉米在整個生長過程中經(jīng)過呼吸消耗葡萄糖共２０４５Kg。３、１Kg葡萄糖儲存１．６Ｘ１０７ＫＪ能量。４、在整個生長季節(jié)里，入射到這塊玉米田太陽能總量為８．５Ｘ１０１２ＫＪ。請據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算：第47頁這些玉米含碳量折合成葡萄糖是多少？這些葡萄糖儲存能量是多少？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頁這些玉米在整個生長季節(jié)所固定太陽能總量是多少？呼吸作用消耗能量占所固定太陽能總量百分比是多少？答案：這些玉米在整個生長季節(jié)所固定太陽能總量是：１．０７Ｘ１０１１＋０．３２７２Ｘ１０１１＝１．３９７２Ｘ１０１１（ＫＪ）0.3272X1011/1.3972X1011=23.5%第49頁這