3-2 生态系统的能量流动【教学设计】生物选择性必修2 生物与环境.docxVIP

专注：心无旁骛，万事可破

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专注：心无旁骛，万事可破

生物选择性必修2生物与环境【教学设计】

第2节生态系统的能量流动

[学习目标]

1.通过分析生态系统中能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律,培养物质与能量观等生命观念、归纳与概括等科学思维。

2.通过举例说明利用能量流动规律,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源,培养关注生物学社会性议题的社会责任感。

3.通过解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系,培养建模的科学思维。

4.通过调查生态系统的能量流动,培养观察提问、团队合作、交流讨论等科学探究素养。

【课件自主预习】

一、生态系统能量流动的概念和过程

1.能量流动的概念:是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

2.能量流经第一营养级的过程(以绿色植物为例)

(1)能量输入:生态系统中的生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能,固定在它们所制造的有机物中。

(2)能量去向

①在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失。

②用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量,一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来;另一部分被初级消费者摄入体内,这样,能量就流入了第二营养级。

3.能量流经第二营养级的过程

(1)能量输入:初级消费者同化生产者的能量。

(2)能量去向

①在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失。

②用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在初级消费者的有机物中。构成初级消费者的有机物中的能量,一部分以遗体残骸的形式被分解者利用;另一部分被次级消费者摄入体内,这样,能量就流入了第三营养级。

(3)图解

4.能量在不同营养级间变化情况

能量在第三、第四营养级的变化,与第二营养级的情况大致相同。

5.生态系统能量流动的示意图(教材P55图36)

由图可以看出:生产者及各级消费者能量流动相同的三个去向是:通过呼吸作用以热能的形式散失,被下一营养级同化,被分解者利用。

二、能量流动的特点和生态金字塔

1.能量流动的特点

2.能量的输入

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。

3.生态金字塔:包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔

(1)能量金字塔:将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形。

(2)生物量金字塔:将单位时间内各营养级的生物量(每个营养级所能容纳的有机物的总干重)数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形。

(3)数量金字塔:将单位时间内各营养级生物个体的数目转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形。

(4)能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形;生物量和数量金字塔大多是上窄下宽的金字塔形。

三、研究能量流动的实践意义

1.帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量。

2.帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。

3.帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。

【预习检测】

1.判断下面有关生态系统能量流动过程说法的正误。

(1)生态系统的能量流动指能量的输入和散失过程。(×)

(2)散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统。(√)

(3)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。(×)

(4)初级消费者粪便中的能量属于生产者同化的能量。(√)

(5)初级消费者摄入的能量全部转化为自身的能量,储存在有机物中。(×)

2.判断下面有关生态系统能量流动特点和意义说法的正误。

(1)生态系统的能量流动是逐级递减的,原因是一个营养级同化的能量只有一部分流入下一个营养级。(√)

(2)生态系统的能量流动是单向的,原因是一个营养级呼吸散失的能量不能被生产者再同化,以及捕食关系是不可逆的。(√)

(3)能量金字塔和生物量金字塔均可以出现倒置现象。(×)

(4)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向,提高生态系统的能量传递效率。(×)

(5)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%,也不会大于20%。(×)

(6)沼渣、沼液作为肥料还田,使能量能够循环利用。(×)

【课堂互动探究】

探究点一能量流动的过程

[活动]阅读教材P55能量流动的过程相关文字及图35和