人教版高中生物必修三第五章第2节《生态系统的能量流动》优秀教案

生态系统的能量流动

教学目标

知识目标（1）掌握生态系统能量流动的过程和特点

（2）理解研究生态系统能量流动的意义

能力目标（1）通过分析生态系统中能量的输入与散失，即“光合作用”和“呼吸作用”与营养级之间的能量变化关系，发展学生的思维迁移能力

（2）学会分析、推算生态系统的能量传递效率。

教学重点

生态系统能量流动的过程和特点

教学难点

生态系统能量流动的过程和特点

教法学法

多媒体辅助教学，指导学生思维迁移分析过程

教学过程：

新课引入：鲁滨逊在遭遇海难流落到荒岛上以后，他运用自己的头脑和双手，把荒岛改造成“世外桃源"。

【PPT】假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用，那么你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：

1.先吃鸡，然后吃玉米

2.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡

学生：学生代表，做出选择。讲出理由。

教师：我们共同来看看鲁滨逊的选择是——先吃鸡，后吃玉米。

教师：那么我们怎样给鲁滨逊的选择作出一个合理的解释呢？这就得用到我们这节课的内容“生态系统的能量流动”。

新课内容：

【PPT】生态系统的能量流动

一切生命活动离不开能量，生物需要从外界获取能量来维持生存，可以说没有能量就没有生命，没有生态系统，那么什么叫做生态系统的能量流动？

学生回答：生态系统中能量的输入、传递和散失。

【PPT】生态系统的能量流动概念

对，所谓生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程，

下面请同学们快速阅读教材思考：

1、生态系统能量的源头是什么?

2、能量是如何“输入”生态系统的？

3、能量“传递”的途径是什么？

4、能量是通过什么方式“散失”的？

学生阅读教材、思考（时间5分钟）：

请同学回答并点拨

为了方便研究生态系统中能量是如何输入、传递、散失的，能量流动的过程是怎样的，我们以问题探讨中的玉米、鸡、人为例来构建一条简单的食物链，哪位同学愿意帮忙构建。

[PPT] “玉米-鸡-人”的食物链

老师：请说出该食物链中各生物在生态系统中的具体成分。

学生回答。

老师：请说出该食物链中各生物在生态系统中所属营养级。

学生回答

教师：请以食物链中以“生产者”为例，分析该营养级能量流动的来源和去路。

学生讨论，学生代表发言。

【PPT】以“生产者”为例的能量来源和去路。

来源：生产者通过光合作用固定的太阳能

教师：生产者通过光合作用固定的太阳能是不是太阳输送到地球的全部能量？

学生：不是，太阳输送到地球的能量只有1%被生产者获得下来。

教师：对，生产者通过光合作用固定的太阳能量就是流经整个生态系统的总能量。

去路： 1）自身通过呼吸作用分解一部分有机物,释放能量（散失）；

（2）随残枝败叶等流入到分解者中（最终通过分解者的呼吸作用散失能量）；

（3）有一小部分有机物中的能量流入到下一个营养级。

【PPT】生态系统的能量流动过程图解:

下面请同学来分析处于第二营养级的鸡和第三营养级的人能量的来源和去路

学生类推，说出能量在该食物链各营养级的来源和去路。

教师提示：处于最高营养级人的能量去路只有两条，没有“流入下一营养级”的途径。

思考与讨论：生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？

学生回答：是，

能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。

所以生态系统中的能量流动也是遵守能量守恒定律的。

【PPT】能量流动的过程

学生回答问题，教师给以点拨

指导学生做笔记

老师：以上对能量流动过程我们进行的是定性分析，下面我们通过赛达伯格湖的能量流动图解，对生态系统的能量流动进行定量的分析。

【PPT—动画演示赛达伯格湖的能量流动】

教师引导、总结：

教师：未利用的能量是指哪一部分的能量？

学生：未被呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者所利用的能量，

教师：这一部分未被利用的能最终流向了哪里？

学生：煤，石油，天然气

【PPT——赛达伯格湖数据的整理】

为了方便研究，下面我们对这个数据进行整理简化，请同学们思考讨论两个问题：

1、请计算能量传递效率（输入后一营养级的能量与输入前一营养级的能量的比）

2、仔细观察每个营养级能量流动的箭头方向、面积，各营养级能量数字。讨论生态系统能量流动的特点。

学生讨论,回答：

生态系统能量流动两大特点是：单向流动逐级递减（能量传递效率为10%--20%）

【PPT】能量流动的特点

第一、能量流动是单向的

从生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费→……不可逆转，不能循环流动。

教师：为什么能量的流动是单向的？

学生：捕食与被捕食的关系是不可逆的

第二、能量流动是逐级递减的

传递效率为10％～20％

教师：为什么能量流动是逐级递减的？

学生：①各营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量

②各营养级总有一部分生物的能量未被下一个营养级的生物所利用

③各营养级的尸体、粪便等流入到分解者被利用

教师：一般来说，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%-20%，而且随着营养级越多，在能量流动中消耗的能量就______食物链越长，能量损耗越多

教师：下面请同学们完成课堂练习

【PPT 】问题探讨再现

教师：请大家利用已学知识分析，为什么鲁滨逊会选择“先吃鸡，后吃玉米”？

学生讨论···

学生回答：用玉米喂鸡，增加了人在食物链中的营养级数，增大了能量浪费，人获得的能量

减少

【PPT 】课堂练习

【PPT 】课堂小结 【PPT 】作业

板书：生态系统的能量流动

三、能量流动的特点 二、能量流动的过程 一、概念：能量的输入、传递、散失 逐级递减

单向流动