关于生态系统的能量流动的生物必修三教学设计2021
分析某个生态系统的能量传递效率,比较能量金字塔、数量金字塔的差异。下面是小偏整理的生态系统的能量流动生物必修三教学设计2021，感谢您的每一次阅读。
生态系统的能量流动生物必修三教学设计2021
1.描述能量流动的概念,分析生态系统能量流动的过程和特点。
2.阐明生态系统能量流动的基本规律。
3.分析某个生态系统的能量传递效率,比较能量金字塔、数量金字塔的差异。
4.概述研究能量流动的实践意义。
5.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。
一、能量流动的概念与过程
1.概念:生态系统中能量的①输入、传递、②转化和散失的过程。
2.过程
(1)输入过程:从③生产者固定太阳能开始,总能量为生产者所固定的全部太阳能。
(2)传递途径:④食物链和食物网。
(3)大多数能量通过细胞呼吸,以⑤热能的形式散失。
二、能量流动的特点
1.特点:能量流动具有⑥单向流动和⑦逐级递减的特点,一般而言,能量在两个营养级间的传递效率大约是⑧10%~20%。
2.能量金字塔:如果将单位时间内各个⑨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,叫作能量金字塔。
三、研究能量流动的实践意义
1.可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
2.还可以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。
四、生态农业
1.生态农业是指运用生态学原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生态体系。
2.生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理。
3.遵循生态学原理,就可以合理设计食物链(网),使生态系统中的物质和能量被分层次多级利用。使生产一种产品时产生的有机废弃物,成为生产另一种产品的原料,也就是使废物资源化,以便提高能量转化效率,减少环境污染。
1.假设你流落在一个荒岛上,那里除了有能饮用的水以外,几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只鸡、15kg玉米。你将选择哪种生存策略来维持更长的时间等待救援?
2.流经某个生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?如何计算能量传递效率?
3.流入某一营养级的能量为什么不会百分之百地流入下一个营养级?
知识点一:生态系统中的能量流动
你能依据下面的能量流动过程图完成下列问题吗?
生态系统能量流动图解所隐含的信息可概括如下:
1.能量流动的起点:,
流入生态系统的总能量:。
2.能量流动的途径(渠道):。
3.能量流动中能量形式的变化:
。
4.能量在食物链中流动的形式是。
5.能量散失的主要途径:,
能量散失的主要形式:。
6.某营养级生物体内能量的去路:。
7.试比较摄取的能量、储存的能量、同化的能量三者之间的大小关系。
知识点二:能量流动的特点
1.能量流动有哪些特点?为什么?
2.能量传递效率是多少?计算方法是怎样的?
知识点三:生态金字塔的类型及含义
图1、图2分别为能量金字塔与生物量金字塔,图3、图4均为数量金字塔,试回答以下问题:
1.图1、图2的金字塔分为三段,代表的含义是什么?每一段代表的含义是什么?分析图1及图2,能得出什么结论?
2.一般情况下营养级越高,生物个体数越少,生物数量金字塔用图3表示。但是自然环境中也不乏图4某些营养级之间倒置形式的数量金字塔,你能举出实例吗?
例1在草→兔→狐这条食物链中,兔经同化作用所获得的能量,其去向不应该包括()。
A.通过兔子的呼吸作用释放的能量B.通过兔子的粪便流入到分解者的体内
C.通过狐的粪便流入到分解者的体内D.流入到狐的体内
例2在“藻类→甲虫→虾→小鱼→大鱼”食物链中:
(1)若有藻类植物G克,大鱼最多能增重克。
(2)若小鱼要增重N克,最少需要甲虫克。
例3
一片树林中,树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如右图所示。下图中能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是(选项方框面积表示能量的大小)()。
1.在生态系统的能量流动中,能量形式的转变顺序是()。
A.光能→化学能→热能B.热能→光能→化学能
C.化学能→光能→热能D.光能→热能→化学能
2.右图食物网中的猫头鹰体重每增加10g,最多需要消耗植物()。
A.200g
B.250g
C.500g
D.1000g
3.下列选项中,不属于对生态系统内能量流动特征的描述的是()。
A.食物链和食物网是能量流动的渠道
B.食物链中初级消费者越多,次级消费者获得的能量越多
C.单向流动,逐级递减
D.食物链越短,可供养的消费者越多
4.在生态系统中有关食物链与能量流动的叙述,不正确的是()。
A.能量沿食物链流动是单向的
B.食物链越长,最高营养级获得的能量越少
C.初级消费者越多,次级消费者获得的能量越少
D.生物种类越多,生态系统中的食物链越多
5.下图表示生态系统的能量流动,请据图回答:
(1)图中a1、a2、a3及a4分别代表,E代表的生态系统成分是。由A到E的能量传递效率为。
(2)图中b2代表。
(3)a3<p>
第2课时生态系统的能量流动
知识体系梳理
①输入②转化③生产者④食物链和食物网⑤热能⑥单向流动⑦逐级递减⑧10%~20%⑨营养级⑩合理地调整生态系统中的能量流动关系生态学能量多级利用分层次多级资源化环境污染
基础学习交流
1.先吃鸡,再吃玉米。若选择“先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡”,则增加了食物链的长度,能量逐级递减,最后人获得的能量较少。
2.不能。因为能量流动是单向的,以热能散失的能量不能重新被生产者利用。
用相邻两个营养级之间同化量相比(×100%)。
3.流入某一营养级的能量主要有以下去向:一部分通过该营养级的呼吸作用以热能形式散失了;一部分作为排出物、遗体或残枝败叶,不能进入下一营养级,而被分解者所利用;还有一部分未能进入(未被捕食)下一营养级。
重点难点探究
知识点一:生态系统中的能量流动
1.从生产者固定太阳能开始生产者固定的太阳能总量
2.食物链和食物网3.太阳能→生物体有机物中的化学能→热能4.有机物(食物)中的化学能5.呼吸作用热能6.一是自身呼吸作用以热能散失,二是流向下一个营养级(最高营养级生物无此去路),三是被分解者利用,四是未被利用7.摄取的能量包含同化的能量和粪便量,储存的能量为同化的能量减去呼吸消耗的能量。所以,三者大小关系:摄取的能量>同化的能量>储存的能量。
知识点二:能量流动的特点
1.(1)单向流动。其原因一是各营养级的能量流动顺序是不可逆转的;二是各营养级通过呼吸产生的热能散失,不能被生物群落再利用。
(2)逐级递减。其原因为:一是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;二是各营养级总有一部分生物未被下一营养级的生物所利用;三是生产者的残枝败叶、消费者的遗体、排泄物等的能量,被分解者分解而释放出来。
2.能量传递效率:10%~20%,即输入某一营养级的能量中,只有10%~20%的能量流入到下一个营养级。计算方法为能量传递效率=×100%。
知识点三:生态金字塔的类型及含义
1.图1、图2的金字塔分为三段,代表研究的生态系统包含三个营养级;每一段代表该营养级所含的能量或生物量;图1及图2能说明能量及生物量沿食物链流动时逐级递减。
2.一棵树上可以生活多只植食性昆虫;一棵白菜上有时可以看到多只菜青虫。
思维拓展应用
例1B
【解析】兔经同化作用所获得的能量=兔的摄入量-兔的粪便量,因此,B项中的能量去向并非来自于兔的同化获得的能量。
例2(1)(1/625)G(2)25N
【解析】(1)能量在食物链的传递过程中,从上一营养级到下一营养级的传递效率一般为10%~20%。当食物链中低营养级生物有物质G克时,某高营养级生物能获得的最多物质可用(20%)nG,即(1/5n)G来计算;而获得的最少物质可用(10%)nG,即(1/10n)G来计算(n为食物链中相应营养级总数减1或为箭头数)。(2)高营养级生物要增重N克,至少需要低营养级生物的物质质量应该按最高传递效率计算,即用N÷(1/5n)=5nN来计算;而最多需要低营养级生物的物质质量应按最低传递效率计算,即N÷(1/10n)=10nN来计算。
例3C
【解析】本题考查的知识点是生态系统的能量流动。题干给出树、昆虫和食虫鸟个体数比例关系的图解,树是生产者(第一营养级)、昆虫是初级消费者(第二营养级)、食虫鸟是次级消费者(第三营养级),根据生态系统的能量流动逐级递减的特点,就能判断出正确的能量流动关系(正能量金字塔)。
基础智能检测
1.A2.D3.A4.C
全新视角拓展
5.(1)生产者所固定的太阳能、初级消费者的同化量、次级消费者的同化量、三级消费者的同化量分解者0(2)初级消费者自身呼吸消耗的能量(3)初级消费者呼吸作用和分解者利用消耗了大部分的能量,只有10%~20%的能量传递给次级消费者,所以a3<A2<p>
思维导图构建
①食物链和食物网②光能③热能④单向流动、逐级递减
⑤生长、发育、繁殖
基本学习方法及技巧
基本知识的归纳就是把书本上的所有知识点有条理的罗列出来，解释各个术语的含义，列出它包含的的种类或分支的方向，并清晰地标明各个知识点之间的联系，这种知识归纳能帮助你准确的理解并牢固的掌握课本的知识。做这个归纳的时候可以适当的参考一些参考书上的归纳，像优化设计上的归纳就很不错，大家可以以之为基本框架，再把更具体的东西，尤其是书上的例子补充进去。我高二的时候做了全部自己写的那种归纳，上高三不久，就在优化设计上对它给出的框架做了补充。
做这种归纳的最重要意义是什么呢?最重要的意义是帮助你读透课本。这种基本知识归纳只不过是把书上的要点和例子抄在一起，但这个过程你要翻书，几本书一起翻，就可以对同一个知识点不同的表述做比较，这可以帮助你更透彻的了解这个知识点;而想做一个比较完整、美观的知识归纳，就必须知道什么知识点放什么位置，这就要弄清楚各个知识点之间的关系，这个过程又帮助你更好的掌握这些知识点，理清思路。最后再抄写一次，印象就很深刻了。所以做知识归纳最大的用处是在做的过程中帮助你熟悉课本、掌握知识点，其次才是做好了以后看。课本是最最最根本的，大家一定要三本课本读的滚瓜烂熟。
习题归纳就是把做过的错题、好题、经典的题目归在一起，然后写出每道题目的关键，如某个知识点或某种方法或技巧。如果是错题则写出出错的原因，尤其是要写明是哪个知识点的缺漏造成的。如果时间比较充裕，可以把题目抄在本子上，但如果觉得自己没那么多时间，可以在那道题目旁边做个记号，并写上我刚刚提到的“题目的关键”。考试前认真察看就可以了。
在做好了以上两种归纳的基础之上，便做着两种归纳的归纳，也就是特殊知识点的归纳，把基本知识中一些自己掌握不好的、易忘的、易混淆的、难懂的、有代表性的和特殊的知识点或例子另外抄写来，还有把习题归纳中常错的、易错的、常考的、特殊的知识点也一起抄下来，这样就组成了特殊知识点归纳。平时在听完课，做完习题后应该着重做基本知识点归纳和习题归纳，而在准备考试的时候，应该先看一边书本，再看一遍知识归纳，一边看一边把重点要点写下了——也就是做特殊知识归纳，最后就只看这本特殊知识归纳。如果时间允许，边看边把记不住的打上记号，到了最后的最后就只看有记号的。这样就可以把所有知识点过一遍了。懂的看一眼就行了，因为这些知识本来就烂熟于心了;而不太有把握的，经过这样抄一遍，看几遍也都攻下来了，所以上考场的时候就可以信心百倍了。我高考前两个星期就是先花了一个星期把书本从头到尾认认真真的看了一遍，做了特殊知识归纳，然后接下来那个星期就看特殊知识点归纳和习题归纳(我是看卷子的)。
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