生态系统的功能——能量流动教案_生态系统能量流动教案

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生态系统的功能——能量流动教案

一、教学目标

1.知识目标：掌握生态系统能量流动的过程和特点，理解生态系统能量流动的意义；应用食物链中各营养级能量传递进行计算。

2.能力目标：能运用生态系统能量流动的特点分析问题，解决问题。通过课堂课外的习题训练，通过对生态系统能量流动的理解，提高分析问题、理解问题和解决问题的能力。

3.情感目标：培养学生物质运动和物质普遍联系的辩证观点；通过赛达伯格湖能量流动的分析和能量传递率的理解，体验能量、物质乃至生态系统与人类的密切关系，增强学生学习生物的兴趣。

二、教学重点、难点及解决方法

1.教学重点：生态系统能量流动的过程和特点。

2.教学难点：生态系统能量流动具有单向性和逐级递减的原因以及能量流动相关知识的计算。

3.解决方法：利用多媒体课件为手段，借助其形象、直观、动态等多种功能使知识结构一目了然，突出重点。再通过经典例题跟进、教师详解、学生分析来强化知识，突破难点。

三、课时安排：本节内容讲授一课时。

四、教学方法：多媒体组合教学模式，采用自学、讨论与讲述法等。

五、教具准备：多媒体课件，主要用于图片展示、动画演示、案例展示等。

六、学生活动：

1．自学生态系统的能力流动的部分内容，学生间相互讨论，相互启迪，教师点拨指导。

2．交流总结，相互取长补短，获取新的知识体系。

3．巩固所学的新知识，学生相互提问解答，归纳小结，完成课后练习。

七、教学过程

1.导入：作为生物与环境组成的统一整体，生态系统不仅具有一定的结构，而且具有一定的功能。生态系统的主要功能一是能量流动，二是物质循环，首先学习讨论生态系统的能量流动。

2.讲述：生态系统的能量流动

生态系统中生物之间的最重要联系是通过食物链和食物网联成一个整体，所以食物链和食物网是生态系统中能量流动和物质循环的主渠道。学生活动：观看生态系统能量流动的电视录像片和多媒体课件，使学生身临其境，看完录像后，师生共同讨论。

（1）生态系统中能量流动的起点是从什么地方开始的？能不能从动物开始为什么？

答：生态系统的能量流动是从生产者所固定的太阳能开始的。这里指的生产者主要是绿色植物，因为只有绿色植物才能把太阳光能转变为化学能，储存在有机物中，所以，流经生物群落中的能量是从绿色植物开始的。

生态系统的能量流动起点不能从动物开始。通过动植物细胞结构与功能的学习，我们知道绿色植物的细胞结构有特殊的叶绿体能固定太阳光能，而动物细胞结构没有叶绿体是无法固定太阳光能的，所以只能利用现有的有机物。（2）能量流动的数量及作用：

生态系统的生产者——绿色植物通过光合作用，把太阳光能转化为化学能，储存在它们制造的有机物中。生产者所固定的全部太阳能，就是流经生态系统的总能量。能量流经生态系统后，就是一切生物生命活动的动力，也是生态系统存在和发展的动力。

（3）生态系统的能量流动全过程：（分组讨论生态系统的能量流动图的涵义）

生态系统能量流动的起点：地球上所有的生态系统所需的能量都是来自太阳，是从生产者通过光合作用把太阳能固定在它们所制造的有机物中。生产者固定的全部太阳能就是流经生态系统的总能量。所以生态系统的能量流动是从生产者固定太阳光能开始的。

生态系统能量流动的数量，是生产者所固定的全部太阳光能，就是流经生态系统的总能量，这些能量在生态系统各个营养级中进行流动。

生态系统能量流动的途径：通过食物链阐述能量流动的过程，结合播放能量流动的多媒体课件，加深学生的印象。生态系统中的能量流动的课件看完后，推荐一个学生归纳其中心内容，其他学生补充，老师点拨指导。

第一、生态系统的总能量，其中一部分能量用于生产者自身的新陈代谢等生命活动，即呼吸作用消耗掉了；另一部分能量随着植物遗体和残枝败叶等被分解者分解而释放出来；还有一部分能量被植食性动物摄入体内。

第二，植物被草食动物吃了以后，一部分以粪便等排泄物被动物排出体外，其余大部分被动物所同化。这样能量由植物流入动物即能量从第一营养级→第二营养级→第三营养级→第四营养级，各营养级所同化的能量，一部分通过呼吸作用消耗掉；另一部分用于各营养级生物的生长、发育、繁殖等生命活动。消费者的尸体、粪便等与生产者的遗体，残枝败叶一样，被分解者分解利用，并通过分解者的呼吸作用将其能量释放到环境中去，最终消失。

3.讲述：生态系统能量流动的特点

美国生态学家林德曼，明确提出了“十分之一定律”。从理论上讲，一个人靠吃鱼增长身体1kg，就得吃掉10kg鱼，10kg的鱼则要吃掉100kg的浮游动物，100kg的浮游动物要吃掉1000kg的浮游植物。也就是说，1000kg的浮游植物才能养活10kg的鱼，进而才能使人增长1kg体重。（根据林德曼能量传递的“十分之一定律”，编制成多媒体课件，图、文、音、形并茂，形象逼真，学生一目了然。）

观看后，学生归纳小结如下：

第一、能量流动不是循环的而是单向的：从生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→……。食物链各个营养级的顺序是不可逆的，而各个营养级的能量总是以呼吸散失热能。即必须源源不断地输入，又不断地散失。

第二、能量流动是逐级递减的：传递率为10％～20％，一条食物链的营养级一般不会超过五个营养级，因营养级上升一级，可利用的能量相应要减少80％～90％，能量到了第五个营养级时，可利用的能量往往少到不能维持其生存的程度了。由于生态系统能量流量逐级递减，其传递率为10％～20％，即构成了能量金字塔。所以，生产者固定的全部太阳能流经生态系统过程中逐级递减，单向不循环，最终在环境中消失。

4.研究生态系统能量流动的目的提问：能不能改变生态系统能量流动的规律？研究能量流动的意义？ 答：不能，人们虽然不能改变能量流动的客观规律，但可设法调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。

5．课堂小结：

从能量传递过程看，流经生态系统的能量就是绿色植物所固定的全部太阳能，这些能量沿着食物链和食物网的各个营养级传递，可见生产者是消费者和分解者获得能量的源泉，是生态系统存在和发展的基础。

从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是逐级递减的，单向不循环的，传递率为10％－20％，因为大部分能量用于各营养级自身的新陈代谢等生命活动，另一部分随遗体等被分解者所利用，真正流入下一个营养级的能量只有10％－20％。所以，一条食物链一般不能超过五个营养级，到第五营养级时，可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。

学生活动思维训练：

为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？（引导学生根据林德曼能量流动的“十分之一定律”来阐述这个问题，如鱼体重增加1kg，所需浮游植物100kg等，结合日常生活实际讲解。）

6.布置作业

八、板书设计

生态系统的能量流动

一、概念：能量的输入、传递、散失的过程

二、过程：

输入：总能量为生产者所固定的太阳能总量

传递：沿食物链（网）逐级传递

呼吸作用消耗 散失：流入分解者

被下一营养级所同化=摄入量—粪便量

三、特点：

1、单向流动

2、逐级递减：传递效率为10—20﹪