第2节 生态系统的能量流动

第2节生态系统的能量流动（第2课时）◆教学目标1.用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系。

2.概述研究生态系统能量流动的意义。

3.尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。

◆教学重难点【教学重点】生态金字塔。

【教学难点】尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。

◆教学过程【新课引入】【教师活动】教师提出问题，通过复习导入新课。

生态系统的能量流动具有什么特点呢？生态系统能量传递效率是多少？为什么生态系统中能量流动一般不超过5个营养级？假设第一营养级的能量是A，第五营养级最多可以获得多少能量？最少可以获得多少能量呢？【学生活动】思考讨论上述问题，结合第1课时的知识进行解答。

单向流动，逐级递减。

10%~20%。

营养级越多，在能量流动过程中散失消耗的能量越多。

A×（20%）4 =A/625；A×（10%）4 =A/10000。

【新知讲解】一、生态金字塔【学生活动】阅读课本57~58页生态金字塔的内容，认识能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔。

能量金字塔单位时间内各营养级所得到的能量数值转换成面积图形，并将图形按照营养级的次序排列，得到的金字塔图形，叫作能量金字塔。

生物量金字塔用类似的方法表示各个营养级生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）之间的关系，得到的图形叫作生物量金字塔。

数量金字塔表示各营养级的生物个体的数目比值关系，得到的叫作数量金字塔。

【教师活动】教师展示赛达伯格湖能量流动的数据，指导学生构建能量金字塔的模型。

【学生活动】以小组为单位，结合各个营养级的能量数据构建能量金字塔模型。

【设计意图】培养学生动手实践、获取信息、分析问题的能力。

在这个过程中理解能量流动的特点。

【教师活动】展示资料分析。

资料1：夏季某两个生态系统的生物个体数量统计表，单位为个/hm2。

资料2：夏季两个生态系统生物量统计表，单位为g/m-2。

【学生活动】根据数据分别建构两个生态系统的数量金字塔和生物量金字塔，并与同学进行交流。

第2节生态系统的能量流动学习目标核心素养1.识记能量流动的概念2.理解能量流动在生态系统中的流动过程3.掌握能量流动的特点及意义4.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况1.通过分析生态系统的能量流动的过程，建立生命系统的物质和能量观2.分析能量流动过程，归纳总结能量流动特点，形成科学思维的习惯3.通过总结研究能量流动的实践意义，形成学以致用，关注生产生活的态度一、能量流动的过程1．概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

2．能量流经第一营养级的过程(1)输入：生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。

(2)能量去向①在生产者的呼吸作用中以热能形式散失。

②随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来。

③被初级消费者摄食同化，流入第二营养级。

3．能量流经第二营养级的过程(1)输入：通过摄食生产者获得。

(2)去向①通过呼吸作用以热能形式散失。

②随尸体、排泄物流向分解者。

③被次级消费者摄食同化，流入下一营养级。

4．能量流动过程图解(1)补充图中标号代表的内容甲：生产者；乙：初级消费者；丙：次级消费者；丁：呼吸作用；戊：分解者。

(2)据图总结流入每一营养级的能量最终去向：①通过自身呼吸作用以热能形式散失。

②被下一营养级同化。

③被分解者分解利用。

二、能量流动的特点1．特点(1)单向流动：沿食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动。

(2)逐级递减：①能量在沿食物链流动的过程中逐级减少。

②营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，生态系统中的能量流动一般不超过4～5个营养级。

2．能量传递效率(1)能量在相邻两个营养级间的传递效率一般只有10～20%，也就是说，在输入某一营养级的能量中，只有10～20%能够流入下一营养级。

(2)计算公式相邻两个营养级间的能量传递效率＝下一营养级同化量上一营养级同化量×100%3．能量金字塔将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可以形成一个金字塔图形。

第2节生态系统的能量流动课后篇巩固提升基础巩固1.下列有关生态系统中食物链与能量流动的叙述,不正确的是()A.能量经食物链流动时只能从较低的营养级流向较高的营养级B.食物链越长,最高营养级获得的能量越少C.初级消费者含有的能量越多,次级消费者获得的能量越少D.生态系统中的能量最终以热能的形式散失到环境中,初级消费者中的能量有一部分流入次级消费者体内,在传递效率一定的情况下,初级消费者含有的能量越多,次级消费者获得的能量也越多。

2.已知各营养级之间的能量传递效率均为 10%,若草固定的能量相同,则下面哪一条途径鹰获得的能量最多?()ABC.草→昆虫→青蛙→蛇→鹰D.草→昆虫→食虫鸟→鹰,食物链越短,生产者固定的能量损失得越少,所以鹰所处的营养级越低,获得的能量越多。

3.右图食物网中的猫头鹰体重每增加20 g,至少需要消耗植物()A.200 gB.250 gC.500 gD.1 000 g2条食物链,但因计算的是猫头鹰和植物的关系,则可当作“1条食物链”来看;“至少”提示应按20%的传递效率计算,所以需要消耗植物的量为20g÷20%÷20%=500g。

4.下列有关生态系统能量流动的叙述,正确的是()A.羊吃草,草中能量都流入羊体内B.生态系统的能量最终将以热能的形式散失C.通过多级利用可以提高能量的传递效率D.生态系统稳定时没有能量的输入,只有能量输出,未被消化吸收的食物残渣流向分解者,其中的能量被分解者释放出来;生产者固定的太阳能通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用最终以热能形式散失到环境中;通过多级利用可以提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率;生态系统稳定时能量的输入和输出达到动态平衡。

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,形成了食物链:植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰。

第2节生态系统的能量流动目标导航 1.结合概念图，描述能量在生态系统中的流动过程，概述能量流动的概念。

2.结合教材中的有关数据，分析总结能量流动特点。

3.结合实例，阐明研究能量流动的意义。

一、生态系统能量流动的过程(阅读P93－94)1．能量流动的概念：是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

2．能量流经第一营养级的过程(1)输入：生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。

(2)能量去向①在生产者的呼吸作用中以热能形式散失。

②随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来。

③被初级消费者摄食同化，流入第二营养级。

3．能量流经第二营养级的过程(1)输入：通过摄食生产者获得。

(2)去向①通过呼吸作用以热能形式散失。

②随尸体、排泄物流向分解者。

③被次级消费者摄食同化，流入下一营养级。

4．能量在某个生态系统中流动过程图解二、能量流动的特点(阅读P95－96)1．能量流动的特点2．能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可形成一个金字塔图形。

三、研究能量流动的实践意义1．帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。

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。

判断正误：(1)生态系统的能量流动指能量的输入和散失过程。

()(2)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。

()(3)散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统。

()(4)流经第二营养级的总能量指次级消费者摄入到体内的能量。

()(5)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%。

()(6)研究能量流动，可合理设计人工生态系统，提高能量的传递效率。

()(7)多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多。

()(8)研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类。

()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√(8)×解析(2)流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能，而不是照射在生产者上的太阳能。

第2节 生态系统的能量流动 课标内容要求 核心素养对接 1.分析生态系统中的能量流动呈现出能

量单向流动和逐级递减的规律。 2．举例说明利用能量流动规律人们能够更加科学地规划和有效地利用生态系统中资源的途径。 3．解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。 生命观念—通过分析生态系统的能量流动的过程，建立生命系统的物质和能量观。 科学思维—分析能量流动过程，归纳总结能量流动特点，形成科学思维习惯。 社会责任—通过总结研究能量流动的实践意义，形成学以致用，关注生产生活的态度。

一、能量流动的过程 1．概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 2．能量流经第一营养级的过程 (1)输入：生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。 (2)能量去向 ①在生产者的呼吸作用中以热能形式散失。 ②随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来。 ③被初级消费者摄入体内，流入第二营养级。 3．能量流经第二营养级的过程 (1)输入：通过摄食生产者获得。 (2)去向 ①通过呼吸作用以热能形式散失。 ②随尸体、排泄物流向分解者。 ③被次级消费者捕食，流入下一营养级。 4．能量流动过程图解 2/13

(1)补充图中标号代表的内容 甲：生产者；乙：初级消费者；丙：次级消费者；丁：呼吸作用；戊：分解者。 (2)据图总结流入每一营养级的能量最终去向： ①通过自身呼吸作用以热能形式散失。 ②被下一营养级同化。 ③被分解者分解利用。 二、能量流动的特点 1．特点 (1)单向流动：沿食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动。 (2)逐级递减：①能量在沿食物链流动的过程中逐级减少。 ②营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。 2．能量传递效率 (1)能量在相邻两个营养级间的传递效率一般只有10%～20%，也就是说，在输入某一营养级的能量中，只有10%～20%能够流到下一营养级。 (2)计算公式

第五章第2节生态系统的能量流动一、教材分析这部分教学内容主要从“生态系统中能量的流动过程”、“生态系统中能量流动的特点”和“人类研究生态系统能量流动的意义”这三个方面来阐明生态系统中的能量流动问题。

生态系统能量流动的过程和特点是本节的重点内容之一；能量流动具有单向性和逐级递减的原因是本节的难点之一。

充分利用“赛达.伯格湖中能量流动定量分析”这一经典的生态学实验，是突破这一难点的关键，同时也是这部分教学内容的精华所在，因为在指导学生讨论这个实验数据的过程中，可初步训练学生的分析、推理能力。

“研究生态系统能量流动的意义”这一教学内容，紧密联系人类的生产生活实际，充分体现了“科学、技术、社会”观点。

二、教学目标1、知识与技能⑴、生态系统能量流动的概念。

⑵、掌握生态系统能量流动的过程和特点。

⑶、研究生态系统能量流动的意义。

2、过程与方法⑴、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⑵、引导学生用数据来分析能量流动的特点，在学生归纳总结的基础上，阐述生态系统能量流动具有的两个特点。

⑶、结合生命活动，对生态系统中能量的输入和散失加以分析，培养知识迁移和运用能力。

3、情感态度和价值观⑴、通过了解生态系统能量流动的过程和特点，能够解决一些现实生活中碰到的有关能量流动的疑问。

⑵、关注农业的发展和生态农业的建设，注重生态学观点的培养。

⑶、培养实事求是的科学态度，树立科学服务于社会的观点。

三、教学重点、难点：生态系统能量流动的过程和特点四、学情分析“能量”是科学教育中的核心概念，学生通过初、高中学习已逐步建立了能量、能量传递、能量守恒等一些基本概念；在生物学中，已学习了“储存能量的物质”、“光合作用”、“呼吸作用”等内容，这些都是理解本节内容的基础。

五、教学方法以问题讨论为主线，采用设计合理的问题或提示分析的角度和方式分析能量流动的特点，从而突破教学的难点。

同时在教学中，重视“分析和处理数据”技能的训练，尝试体验整理数据，处理数据，分析数据以及应用数据说明生物学现象和规律。