《食物链和食物网形成生态系统的营养结构》示范公开课教学设计【高中生物浙科版(新课标)】

第二节食物链和食物网形成生态系统的营养结构

◆教学目标

1．概述生态系统的营养结构，分析食物链和食物网中物种之间的关系。

2．理解生态金字塔的构成，分析生态系统中生物的数量关系。

◆教学重难点

【教学重点】

1．概述生态系统的营养结构。

2．理解生态金字塔的构成。

【教学难点】

1．概述生态系统的营养结构，分析食物链和食物网中物种之间的关系。

2．理解生物富集现象。

3．分析生态系统中生物的数量关系。

◆教学过程

【新课引入】

小资料：险境中的美餐

问题探讨：教师引导学生阅读图3-4，图中的食物关系体现了生态系统的营养结构，学生讨论后尝试分析说明。

【新知讲解】

一、食物链和食物网

教师讲解营养结构、食物链和食物网等概念，引出食物链的分类，学生举例进行说明。

1．营养结构

生态系统中的生物之间以食物营养为纽带所形成的食物链和食物网，被称为生态系统的营养结构，它是物质循环和能量流动的主要途径。

2．食物链

在生态系统各生物之间，通过一系列的取食和被取食关系，不断传递着生产者所固定的能量。这种单向的营养关系称为食物链。

3．食物链的分类

【问题探讨】

为什么陆地生态系统以腐食食物链为主？

提示：在大多数陆地生态系统中，生物体内的大部分有机物质不是被捕食者利用，而是生物死亡后被分解者所利用。

4．食物网

在生态系统中，由许多食物链彼此交错形成的复杂的单向的营养关系称为食物网。

5．食物网与生态系统的稳定性

学生根据教师的举例，尝试分析食物网与生态系统的稳定性的关系。

食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。热带雨林是地球上最稳定的生态系统，苔原生态系统是最脆弱和对外力干扰最敏感的生态系统。

6．营养级

教师讲解营养级的概念，学生根据图示进行分析。

处于食物链某一环节上的全部生物的总和称为营养级。

某一生态系统中所有的生产者为第一个营养级，所有的初级消费者为第二个营养级，所有的次级消费者为第三个营养级，以此类推。

7．生态系统中的营养级一般不超过五个

通常情况下，营养级的位置越高，处于这个营养级的生物种类、个体数量和能量就越少，当某个营养级的生物种类、个体数量和能量少到一定程度的时候，就不可能(填“可能”或“不可能”)再维持下一个营养级的存在。

【问题探讨】分析图中各种生物所处的营养级，找出其中的生产者、初级消费者、次级消费者、三级消费者，并说明各种生物的营养级以及各种生物之间的种间关系？

二、某些有害物质会通过食物链不断地富集

教师讲解生物富集的概念和实例，学生根据实例进行分析，说明生物富集的途径和特点。

并根据实例尝试构建概念模型。

1．生物富集

生物富集（又称生物浓缩）：生物体由于对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象。

2．生物对环境中的物质的吸收

3．生物富集的特点

随着食物链的延长和营养级的增加，某些物质，如DDT、有机氯杀虫剂、多氯联苯等物质，逐级积累和浓缩，使处于高位营养级的生物体内浓度高于处于低位营养级的生物，并对生物造成危害。

【课外读】重金属在食物链中的富集

在开采、冶炼、加工等过程中，铅、汞、镉、钴等重金属进入大气、水、土壤而引起严重的环境污染，并通过食物链不断富集，最终影响到人类的健康。

三、生态系统各营养级间的生物量或个体数量关系呈金字塔形

教师讲解生物量、生态金字塔的概念，师生共同举例分析生物量金字塔和数量金字塔，并说明其特点，归纳其数量变化规律及其原因。

1．生物量

生物在某一特定时刻，单位面积或单位体积内实际存在的有机物质（包括生物体内所存的食物）的鲜重或干重总量，常以干重表示。

2．生态金字塔

把生态系统中各个营养级有机体的生物量、个体数量或能量，按营养级的顺序由低至高排列起来，所绘制的图形称为生态金字塔。

生态金字塔的类型包括：生物量金字塔、数量金字塔和能量金字塔。

3．生物量金字塔

生物量金字塔通常呈现正金字塔形（陆地和浅水生态系统中），但也有呈现倒金字塔的情况（湖泊和开阔海洋的生态系统中）。

4．数量金字塔

各营养级的生物个体数量往往呈正金字塔形，但也有呈现倒金字塔的情况。

【问题探讨】阅读图3-7和3-8，据教材内容举例分析生态金字塔会呈现出不同形状的原因。

【课堂小结】

教师带领学生回顾本节课的重要知识点，指导学生总结本节课的重点和难点。

【课堂检测】

1．下图表示某生态系统中各种生物成分之间的营养关系。以下叙述正确的是( C)

A．该图生态系统包含了生态系统的所有成分

B．在这个生态系统中，共有5条捕食食物链

C．丁的种群数量急剧减少，会影响乙的种群数量

D．如果该生态系统受到重金属离子的污染，受害最大的是甲种群

2．下图为一生态金字塔示意图，字母代表不同的营养级。下列有关说法错误的是( B)

A．该金字塔能够代表食物链“草→虫→蜘蛛→蛙→蛇→猫头鹰”各个营养级的生物量关系B．该金字塔的一部分能够表示食物链“油松→松毛虫→乌鸦”各个营养级之间的个体数量关系

C．该金字塔不能表示海洋生态系统中单细胞藻类和浮游动物之间的生物量关系

D．兔子和鹿均吃草，它们所处的塔层相同

3．下图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述不正确的是( C)

A．在生态系统中，许多食物链彼此交错连接形成食物网的原因之一是同一生物在不同的食物链中占有不同的营养级

B．该图中只体现生态系统的两种组成成分，未体现的组成成分是非生物成分和分解者C．图中食虫昆虫为初级消费者

D．该食物网由7条食物链组成，鹰为最高营养级

【课外拓展】课外读：鲸落

教师引导学生阅读相关材料，探讨鲸落的消逝对未来海洋生态系统的影响。