人教课标版高中生物必修3《生态系统的能量流动》探究案

第2节生态系统的能量流动

【学习目标】

①通过阅读文本、观察图像，能够理解生态系统能量流动的概念。

②通过数据分析、师生交流，掌握生态系统能量流动的过程和特点。研究生态系统能量流动的意义。

③通过借助一条具体食物链，分析每一营养级能量的输入、传递、转化和散失的过程，学习分析实验的方法。

【学习重难点】

1.重点：

生态系统能量流动的过程和特点

2.难点：

生态系统能量流动的过程

“看”—知识经纬

能量流动的过程

能量流动的特点

研究能量流动的实践意义

“导”—自主预习

一、能量流动的过程

1.定义：生态系统的能量流动是指能量的______、_______、_______和_______的过程。

2.研究生态系统的能量流动采取的方法是____________________

3.流经生态系统的能量从_______________________________开始，流经生态系统的总能量是___________________________________________________。4、画出生态系统能量流动示意图：

思考：

（1）总结输入每个营养级的能量的去向：

三个去向如何表示：

四个去向如何表示：

（2）区别摄入量与同化量

二、能量流动的特点——_______________、_______________

1.能量在两个相邻营养级间的传递效率大约是_______________，

计算方法是_________________________。

2.能量流动为何逐级递减？_________________、______________________

3.能量流动为何是单向的？___________________、____________________

4.画出能量金字塔、数量金字塔的图解并标出各层的含义：

三、研究能量流动的意义是：

1. 。

2. 。思考：

1.“桑基鱼塘”这种生态农业有什么意义？______________________________

2.确定草场载畜量有什么意义？_____________________________________

“学”—互动探究

探究一生态系统能量流动的过程

阅读课本94页分析，结合下图，小组讨论回答下列问题：

思考与讨论：

（1）流经生态系统的总能量是辐射到该地区总的太阳能吗？

提示：流经生态系统的总能量是通过生产者所固定的太阳能。

（2）太阳能以什么形式进入生态系统？

提示：通过生产者的光合作用。

（3）生态系统能量流动的传递途径

提示：食物链和食物网

（4）流入每一营养级中能量去向？

提示：一部分用于自身的呼吸消耗，以热能的形式散发，一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动。

（5）消费者粪便中的能量是其同化的能量吗？

提示：消费者摄取的能量等于消费者同化的能量加上粪便中的能量，粪便中的能量属于上一营养级的遗体，消费者同化的能量即是上一营养级流向该消费者的能量，也就是该营养级的总能量。

【典例精析】有关生态系统中能量流动的叙述不正确的是（）

A.生态系统中能量流动是从太阳辐射光能开始的

B.生态系统中流动的能量几乎全部来源于太阳能

C.生态系统中的能量流动是逐级递减和单向流动的

D.生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持

【解析】流入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，也就是从生产者固定太阳能开始的。生态系统的能量除少数来自化能合成的生物以外，几乎全部来源于太阳能。生态系统中能量流动特点是单向流动、逐级递减，若缺少非生物的能量，生态系统无法维持。

答案：A

【变式训练】1.下列叙述不正确的是（）

A.当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的部分能量

B.当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的有机物时，能量从第一营养级流入第二营养级

C.生产者通过光合作用合成了有机物，能量就从非生物环境流入生物群落

D.能量只能由兔子流向狼，不能由狼流向兔子

探究二细胞核的结构

阅读课本95-96页，小组讨论回答下列问题：

1.生态系统中能量流动的方向是否可逆？

提示：生态系统中能量流动是单向的。在生态系统中，能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的，也不能循环流动。

2.生态系统能量在流动过程中为什么不能百分之百地流入下一个营养级？

提示：

（1）各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量，并以热能的形式散失，无法再利用。

（2）各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生物利用

（3）还有少部分能量随着残枝败叶或遗体等直接传给了分解者。

3.能量在生态系统中的传递效率大约为多少？如何计算？

提示：10%-20%

计算方法为：

【典例精析】下图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误

．．的是（）

A.甲是生产者，乙是消费者

B.该生态系统是一个开放的系统

C.能量通过光合作用固定并进入系统，可以热能形式输出

D.甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量

【解析】根据题中简图可知，甲能够固定太阳能，为生产者，乙从甲获取能量，为消费者，A正确；该生态系统需要从外界获得能量，同时能量也可以扩散到外界，是一个开放的生态系统，B正确；能量通过光合作用进入生态系统，经过生产者、消费者和分解者的呼吸作用后有一部分以热能的形式散失，C正确；输入该生态系统的总能量是生产者甲固定的太阳能总量，D不正确。

答案：D

【变式训练】2.如下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中正确的是（）