导学案--生态系统的能量流动

导学案生态系统的能量流动主备人：张振伟学习目标1.生态系统能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)。重点难点：1.生态系统能量流动的基本规律及应用导学流程：1导（3分钟）2思（12分钟）一了解感知（一）、能量流动的概念生态系统中能量的________、传递、________和散失的过程，称为生态系统的能量流动。(1)概念理解输入源头：太阳能流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量传递途径：食物链和食物网形式：有机物中的化学能转化太阳能→有机物中的化学能→热能散失形式：最终以热能形式散失过程：三大功能类群的呼吸作用（二）、能量流动的过程1．起点：生产者____________开始。2．总量：生产者________________。3．流动渠道：________和________。4．特点：(1)单向流动：能量只能沿着食物链由________流向高营养级。(2)逐级递减①每个营养级生物都因________而散失部分热能。②每个营养级生物总有一部分不能被____________利用。③传递效率为______(形象地用____________)。（三）、能量流动研究意义1．帮助人们科学规划，设计________________，使能量得到最有效利用，实现能量的________。2．帮助人们合理地________生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向____________________。3.议（8分钟）4.展（8分钟）二深入学习探究点一生态系统中能量流动过程分析能量流动过程图，完成下列填空：由上图可知：(1)能量转化：________→有机物中的化学能→________(最终散失)。(2)流动形式：________中的化学能。(3)散失途径：呼吸作用，包括____________自身的呼吸消耗以及________的呼吸作用。(4)能量散失的形式：以热能形式散失。探究点二能量流动的特点1．分析能量流动模型，完成下列填空。(1)大方框代表一个________。(2)大粗箭头表示流经一个生态系统的总能量，即本生态系统中____________________。(3)能量流动的方向(以箭头表示)________。(4)箭头由粗到细表示流入下一个营养级的能量________。(5)方块面积越来越小表示随营养级别的________，贮存在生物体内的能量________。(6)分解者体内的能量及呼吸产生的能量以热能的形式散失到系统外，成为不能再利用的能量。(7)能量流动特点：________、________。(8)能量传递效率：________。计算式为：相邻两营养级之间的传递效率＝下一个营养级同化量/上一个营养级同化量×100%。2．简述能量流动的意义及提高能量利用率的措施。探究点三生态金字塔完成下表填空：比较三种金字塔类型项目能量金字塔数量金字塔形生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为____金字塔形，有时会出现____金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有________的特性生物个体____在食物链中随营养级升高而逐级递减生物量(现存生物有机物的______)沿食物链升高逐级递减每一级含义每一营养级生物所含____的多少每一营养级生物个体的____每一营养级生物的________特殊形状能量流动的过程中总是有能量的消耗一株大树上鸟、虫、树的数量金字塔的塔形会发生倒置浮游植物的个体小，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____浮游动物的生物量5.评（6分钟）生态系统中能量流动过程1．消费者同化的能量＝摄入量－粪便中有机物的能量，即摄入的食物只有部分被同化。消费者粪便中含有的能量不能计入排遗生物所同化的能量，它实际与上一个营养级的遗体、残骸一样，属于未被下一个营养级利用的那一部分能量。例如屎壳郎利用大象的粪便获得能量，就不能说屎壳郎获得了大象的能量，而是获得了植物的能量。2．流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。(1)能量的来源生产者的能量主要来自太阳能。其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。(2)能量的去路①自身呼吸消耗，转化为其他形式的能量和热能。②流向下一营养级。③遗体、残骸、粪便等被分解者分解。④未被利用：包括生物每年的积累量，也包括动植物遗体、残骸以化学燃料形式被储存起来的能量。即一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。能量流动的特点1．能量的传递效率为10%～20%的含义是指一个营养级的总能量大约只有10%～20%传到下一营养级。如果按20%这一最高效率计算，若第一营养级的总能量为100%，第二营养级所获得的能量为20%，第三营养级所获得的能量为20%×20%＝4%……，第n营养级所获得的能量是第一营养级能量的15n－1(若按传递效率10%计算，公式为110n－1)，由此可知生态系统中的能量传递一般不超过4～5个营养级。2．确定食物链中的营养关系。据能量传递效率20%计算，相邻两个营养级的能量差值也在5倍左右，若能量差值远比五倍小，则应位于同一营养级。3．提高能量利用率的措施不能提高能量传递效率。4．极值计算：(1)设食物链A→B→C→D，分情况讨论现实问题思路求解D营养级净增重M至少需要A营养级多少N×(20%)3＝M最多需要A营养级多少N×(10%)3＝MA营养级净增重ND营养级最多增重多少N×(20%)3＝MD营养级至少增重多少N×(10%)3＝M(2)在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少。三迁移运用探究示例1如图表示在某生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。对该图分析不合理的是()A．能量流动是伴随着物质利用而进行的B．图中甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量C．该图不够完善，缺少甲中因呼吸以热能散失的能量D．乙比甲的能量少的原因是甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去探究示例2(2010·淮安一模)下图为生态系统中食物链所反映的能量流动情况，图中箭头表示能量流动的方向，单位为kcal/(m2·a)。下列说法错误的是()A．食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性B．辐射的太阳能中仅有1%左右的能量被生产者利用C．每一营养级的能量大部分用于呼吸和被分解者利用D．此生态系统中的分解者可利用图中A的所有能量探究示例3如图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是()A．Ⅰ是初级消费者B．Ⅳ为分解者C．E1为太阳能，E2为热能D．能量可在食物链中循环利用学案生态系统的能量流动课前准备区一、输入转化二、细胞呼吸细胞呼吸初级消费者次级消费者三级消费者细胞呼吸有机物细胞呼吸热能1．固定太阳能2.固定的太阳能总量3.食物链食物网4．(1)低营养级(2)①呼吸作用②下一营养级③10%～20%能量金字塔表示三、1.人工生态系统多级利用2.调整对人类最有益的部分课堂活动区探究点一(1)太阳能热能(2)有机物(3)各个营养级分解者探究点二1．(1)生态系统(2)全部生产者所固定的太阳能总量(3)单向流动(4)逐级递减(5)增加越来越少(7)单向流动逐级递减(8)10%～20%2．(1)意义①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效利用。②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。(2)措施①尽量缩短食物链。②使废物资源化，充分利用生产者、分解者。如利用秸秆培育食用菌等。探究点三正倒逐级递减数目总质量能量数目有机物总量低于探究示例1D[由图可知，甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量；乙为初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量，即第二营养级所含的能量减去因呼吸以热能形式散失的能量之后而剩余的能量，该部分的能量最终将有两个去向，一是遗体、残骸中的能量被分解者利用，二是被次级消费者摄入。乙和甲仍然处于同一个营养级，乙比甲的能量少的原因是呼吸作用消耗。]探究示例2D[图中A中的能量包括呼吸散失的热能，分解者不能利用。]思路导引①明确能量流动的特点及形成原因。②生产者利用的太阳能与辐射太阳能的关系。③A指的是什么？探究示例3C[能量金字塔反映食物链中各营养级所拥有能量值的大小。能量金字塔的最低层为第一营养级即生产者，Ⅳ为本金字塔中最高营养级而非分解者。非生物的物质和能量中太阳能被生产者经光合作用固定而进入生物群落。最终被各营养级成分的呼吸作用以热能的形式散失到无机环境。]