高中生物《生态系统的能量流动(1)》优质课教案、教学设计

《生态系统的能量流动》教学设计
一、教学目标
1、知识目标
（1）能量流动的过程
（2）能量流动的特点
2、能力目标
学会分析推算生态系统的能量传递效率，用于解决相关问题
3、情感目标
通过学习能量流动的意义使学生了解生态农业
二、教学重难点
教学重点：能量流动的过程和特点
教学难点：能量流动的过程和特点
三、课时安排
1 课时
四、教学过程
一轮复习课，根据近三年课标卷中考查的内容将本节课分为两个目标【PPT】目标分解一：能量流动的过程
目标分解二：能量流动的特点
展示优秀的课前自我诊断案，对于出错较多的问题，在课件中呈现，然
后让学生起来自我纠正
老师：下面请欣赏一幅美丽的图片，赛达伯格湖。

科学家研究了这个湖的能量流动，首先研究了此湖中第二营养级的能量流动过程。

下面我们 通过微课回顾一下能量流动的过程。

（播放微课）
学生：观看微课
老师：根据微课完成目标分解一中的典例 1。

【典例 1】在一年中，兔子的摄食量为 U ，同化量为 P ，粪便量为 S ，呼吸
量为 R ，遗体残骸量为 M ，被次级消费者摄食量为 U'
呼吸作用 R 次级消费 U' M
(1) 摄入量（U ）=
(2) 同化量（P ）=
学生：给学生时间完成目标分解一
老师：下面请某同学分享自己的答案
学生：同化量（P）+粪便量（S）
摄入量（U）－粪便量（S）
呼吸作用（R）+次级消费者摄入量（U＇）+被分解者利用（M）老师：根据典例1 完成思维拓展
【思维拓展】
(1)被初级消费者摄入的能量全部被其同化了吗？
(2)某营养级“粪便”中能量，应如何划分归属？(3)
初级消费者的同化量有何去向？
学生：独立完成思维拓展中的小问题
老师：下面请某同学分享自己的答案
学生：没有，部分以粪便的形式最终流向分解者
属于上一个营养级的同化量
两条途径：呼吸作用散失、用于生长发育和繁殖
三条途径：呼吸作用散失、流入下一营养级、分解者利用
四条途径：呼吸作用散失、流入下一营养级、分解者利用、未被利用
老师：以上是分析了能量流经第二营养级的过程，那么在整个生态系统
中能量流动的过程又是怎样的呢？请同学们完成学案中的模型构建【模型构建】动动手构建生态系统能量流动示意图
（处理方法：让学生用手中的卡片在黑板上展示）
老师：利用模型解决思维拓展中的问题
【思维拓展】请利用模型解决以下问题
(1)流经生态系统的能量源头是什么？流经生态系统的总能量是多少？能量通过什么途径输入到生态系统的第一营养级的？
(2)能量流动的渠道是什么？
(3)流入生物群落的能量，最终通过什么途径离开生物群落？
(4)流入初级消费者体内的能量（同化量）的最终去向有哪些？最高营养级的能量去路与其有何不同？
学生：源头：太阳能；总能量：生产者光合作用和化能合成作用固定的能量；途径：光合作用和化能合成作用
食物链和食物网
通过呼吸作用以热能形式散失
最高营养级能量去向：呼吸作用散失、被分解者利用、流向下一营养级
最高营养级最终去向没有流入下一个营养级
老师：接下来让我们小试身手一下，完成我会做
【我会做】在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级羊同化的能量去向，不应包括下列选项中的( )
A．羊的呼吸消耗量B．羊的粪便量C．羊的生长量D．部分死亡羊的重量
学生：B
老师：乘胜追ft完成高考重现，学有余力的同学可以继续完成加星号的问题，课后将把答案呈现在班级后黑板
【高考重现】（2015.海南卷.25）关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是（）
A．能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程
B．分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量
C．生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量
D．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级
【我能做对】下图为某池塘生态系统中饲养草鱼时的能量流动过程示意
图，a～i 表示能量值，关于该过程的叙述正确的是( )
A．流经该生态系统的总能量为a
B．第一、二营养级之间的能量传递效率为(g＋h)/a
C．第一、二营养级之间的能量传递效率为h/b
D．可通过投放消化酶提高第一、二营养级之间的能量传递效率
学生：D
老师：以上是能量流动的全部内容，请同学们完成小结中的内容
【小结】构建某一营养级能量的来源和去向的概念图
处理方法：学生独立完成后有投影仪展示答案
老师：呼吸作用散失的能量，还能被生产者利用吗？
学生：不能
老师：着体现了什么原理？
学生：能量时单向流动的（以上引出能量流动的特点）
老师：继续完成目标分解二中的典例2
【典例2】下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解（单位为106 kJ）。

请据图回答下列问题:
(1)如图所示，输入该生态系统的总能量是
(2)能量从第一营养级流到第二营养级的传递效率是；第二营养级流到第三营养级的效率是。

学生：给学生时间完成目标分解一
（处理方法：给学生时间完成，小组讨论）
老师：下面请某同学分享自己的答案
学生：1.11×108KJ；13.5%；20%
老师：根据刚才分析完成思维拓展
【思维拓展】
(1)能量传递效率计算公式？
(2)在能量金字塔中，下一营养级能量约占上一营养级能量的比例是? (2)由该题得出生态系统能量流动的特点有哪些？请分析原因？
(4)食物链为什么一般不会超过5 个营养级？
学生：下一营养级同化量/上一营养级同化量×100% 10％～
20％
单向流动：原因是能量只能从低营养级流向高营养级；通过呼吸作用散失的热量不能再次被生产者固定。

逐级递减：原因是各营养级通过呼吸作用以热能形式散失一部分；一部分未被下一营养级利用
由于能量流动的传递效率是10％～20％，营养级越高，所获取的能量
越少。

食物链到第五营养级时，可利用的能量不足以维持更高营养级的
生存。

老师：了解了能量流动的特点，你能解释一下为什么“一山不容二虎”吗？【学以致用】用能量流动特点的原理解释“一山不容二虎”的道理
学生：由于能量流动的传递效率是10％～20％，营养级越高，所获取
的能量越少。

老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链流经老
虎的能量已经减到很小的程度。

在有限的食物空间内，虎的数量越少越
容易获得食物来维持生存。

老师：除了能量金字塔还有数量和生物量金字塔，给大家1min 时间阅
读知识拓展了解一下其他两种金字塔
【知识拓展】
1、能量金字塔：表示能量流动逐级递减的特点,不可能出现倒置现象。

2、数量金字塔：生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐渐减少,但
也有倒置现象,如成千上万只昆虫生活在一株大树上。

3、生物量金字塔：表示生物有机物的总质量沿食物链中营养级升高逐级
减少的特点,但可能会出现倒置现象,如浮游植物的个体小,寿命短,又不断
被浮游动物吃掉,所以某一时间浮游植物的生物量用质量来表示可能低
于浮游动物的生物量。

（处理方法：给学生时间阅读）
老师：复习完能量流动的特点接下来让我们再挑战一下经典错题。

【错题重现】在淡水湖泊中，生物种类繁多，有芦苇、荷花、浮萍、绿藻和
蓝藻等枯物，还有鱼、虾、浮游动物以及大量的微生物．绿藻和蓝藻等是鲤鱼及小虾的食物来源．其中小虾也是鲤鱼的食物．
如图表示该湖泊中不同体长鲤鱼的食性比例，分析回答下列问题：
从右图来看，鲤色体长在4.2cm 时，假设该生
态系统中存在鲤鱼、小虾、藻类，若鲤鱼获得的
能量为24kJ，则最少需要藻类kJ。

学生：240
老师：你做对了吗？队医我们讲过的经典题目要经常回顾一下，只有扎扎实实的学习，才能更好的的迎接高考。

接下来让我们体验一下高考完成高考呈现,学有余力的同学可以继续完成加星号的问题，课后将把答案呈现在班级后黑板
【高考重现】（2016.课标卷Ⅲ.5）我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。

若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。

下列叙述正确的是（）
A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量
B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者
C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节
D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向
学生：C
老师：完成小结
【小结】通过复习能量流动的特点，你有什么收获布置作业：完成巩固案。