高二生物《生态系统的能量流动》教案.docx

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1、高二生物《生态系统的能量流动》教案　　一、教学目标:　　知识与技能：　　通过分析食物链让学生掌握生态系统中能量流动的概念。　　通过模型的构建让学生理解生态系统中能量流动的过程。　　通过定量分析让学生理解生态系统中能量流动的特点并学会应用。　　过程与方法：　　通过定量分析生态系统中能量的输入与输出，发展学生的思维迁移能力。　　学会整理数据、分析数据，进而得出科学结论。　　情感、态度与价值观：　　引导学生从能量的角度理解生命系统，初步形成生态学观点，提高生物学科素养。　　二、重难点:　　重点：生态系统能量流动的过程和特点　　难点：生态系统能量流动的规律以及应用　　三、教学设

2、计：　　【问题探讨，引入课题】　　建国后的一段时间内由于生产力低下等方面的原因，农产品的产出十分有限，假设你是国家领导人，在不违反营养学规律的情况下，该如何分配有限的农产品养活更多的人？　　A.粮食全部供应给人吃。　　B.一部分粮食供应给人吃，同时用一部分粮食喂猪，人吃猪肉。　　学生积极思考，教师不给出确切答案，引导学生从获得能量维持生存的角度分析，进而引入课题。　　【设置问题，引导思考】　　问题1：能量对生命系统的意义？　　讲述：根据热力学第二定律，在封闭系统中，随着时间的推移无序性将增加。生命系统是开放的系统，可以通过获取能量来维持系统的有序性。对于个体来说没有能量

3、的输入就意味着死亡；对生态系统来说，如果在较长的时间没有能量输入，必定会导致生态系统崩溃。　　问题2：能量如何输入到生命系统？　　讲述：生产者通过光合作用，将光能转化成化学能，固定在他们所制造的有机物中，从而实现能量的输入。消费者和分解者不能利用光能，从摄入的有机物中获取能量，从而实现能量的输入。　　问题3：输入生物体内的能量有哪些用途？　　讲述：生物体通过细胞呼吸，将有机物中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能，用于生长发育繁殖，在此过程中有糖类脂肪蛋白质的积累，一部分能量储存在了这些有机物中。呼吸作用同时产生了大量热能，热能不能被生物直接利用，散失到无机环境中。　

4、　问题4：怎样研究生态系统的能量流动？　　讲述：研究能量流动可以在个体水平上，也可以在群体水平上。将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法，群体可以是一个种群或者营养级上的所有生物，　　【阅读教材，自主学习】　　阅读课本P94，思考下列问题：　　输送到地球的太阳能被全部吸收了吗？　　生产者所固定的太阳能都有哪些去路？　　初级消费者摄入的能量全部都被吸收了吗？　　初级消费者的能量都有那些去路？　　【师生互动，构建体系】　　投影能量流经、二营养级图解，学生积极思考，相互讨论，补充和完善相关答案。　　强调：A.同化量=摄入量—粪便量B.粪便量归属上一营养级　　师生共

5、同完成生态系统中能量流动过程图解5.2生态系统的能量流动　　师生总结：　　能量流动的起点：始于生产者固定太阳能　　能量流动的渠道：沿着食物链的各个营养级流动；　　各营养级能量的去路：　　流经该生态系统的总能量：生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量。　　能量的最终去路：以热能的形式散失。　　【合作探究，深入分析】　　讲述：为了研究能量流动经生态系统的食物链时，每一级的能量变化数据和能量转移效率，美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊--赛达伯格湖的能量流动做了定量分析。1942年，林德曼发表了《生态学的营养动态概说》，他的这项研究具有极为重要的意义，奠定了现代生

6、态学的基础，　　投影赛达博格湖的能量流动图解。　　问题：1.生态系统的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？　　引导学生用林德曼获得的数据进行分析：对营养级、第二营养级、整个生态系统的能量输入输出值进行分析。师生总结：生态系统中的能量流动和转化遵循能量守恒定律。　　林德曼从中国谚语“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”中得到启发：要从食物链的角度对能量流动进行研究。投影赛达博格湖食物链中能量流动图解。　　问题：2.生态系统的能量沿食物链流动具有什么特点？　　学生思考讨论得出结论：1.单向流动；2.逐级递减。　　引导学生计算相邻两个营养级间的能量传递效率，得出结论：大约是10%-20%

7、。　　如果将单位时间内各营养级所得到的能量数值，由高到低绘制成图形，呈现出金字塔形状，成为能量金字塔。从能量金字塔可以看出，在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。　　【综合应用，解决问题】　　请同学们再回到“农产品分配”的问题上，现在你会再选择哪种策略？　　让学生从能量流动特点的角度解释如下两个现象：　　一条食物链一般不会超过5个营养级；、“一山不容二虎”。　　思考：如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？举例：绘制一个有树木、白蚁和啄木鸟组成的食物