3.2 生态系统的能量流动导学案（第2课时）-2024-2025学年高二生物同步课堂精优课件（人教版2019选择性必修2）

商州区高级中学卓越课堂导学案 高二生物备课组 编写： 校对： 班级： 姓名： 第3章 生态系统及其稳定性 3.2　生态系统的能量流动 第2课时 自主预习（思） 自学课本56-57页，能量流动的特点，思考并完成下列小题。 1. 生态系统的能量流动有什么特点？ 2、 相邻两个营养级间能量传递效率是多少？ 3、 为什么能量流动一般不超过5个营养级？ 4、一个生态系统可以没有能量输入吗？ 合作探究（议） 任务一：分析生态系统能量流动特点（赛达伯格湖为例） 讨论1.图中62.8、12.6代表摄入量还是同化量？ 流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？ 除最高营养级外，每个营养级有几个去路？ 讨论2、用表格的形式，将图中的数据进行整理。计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比 输入能量（同化量） 流入下一营养级 呼吸散失 分解者利用 未利用 出入比 生产者     植食性动物     肉食性动物   讨论3、纵向比较，随着营养级的升高 ，同化量有什么变化？与能量守恒定律矛盾吗？为什么？ 讨论4、流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级？ 讨论5、生物之间经过长期的进化形成的吃与被吃的捕食关系不可逆转，因此能量流动还具有什么特点？ 讨论6、解释现象：怎样从能量流动的角度解释“一山不容二虎”？ 讨论7、解决问题：P54问题探讨，重新选择策略，原因是什么？ 讨论8、通过以上分析，你能总结出什么规律？ 讨论9、长时间没有光照，对生态系统有什么影响，为什么？ 任务二、生态系统能量流动中的计算 （1） 能量传递效率 能量传递效率= （2） 在食物网中能量传递效率“最值”计算 能量在流经各个营养级时,传递效率为 ，食物链越 ，能量损失越多。 ①已知低营养级求高营养级（正推型） 获得能量最多：选最 食物链，传递效率按 计算 获得能量最少：选最 食物链，传递效率按 计算 ②已知高营养级求低营养级（逆推型） 需最少能量：选最 食物链，传递效率按 计算 需最多能量：选最 食物链，传递效率按 计算 课后练习（检） 1、右图表示某生态系统食物网的图解，流经食物链的总能量为y，猫头鹰所得能量最多为 ; 最少为 ,猫头鹰体重每增加1kg，至少消耗A约 。 2、如果大鱼要增加1kg体重，那至少需要浮游植物的重量为：_______,最多需要浮游植物的重量为：_______ 3、在右图的食物网中，如果C从B、F中获得的能量比为3∶1，C增重1kg，则最少需要消耗A kg。 4、如图食物网中，猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，则猫头鹰的体重若增加20 g，至少需要消耗植物的重量为(　　) A．600 g　　B．900 g C．1 600 g D．5 600 g 5、某生态系统中存在如图所示的食物网，如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为 2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的(　　) A．1.375倍　　B．1.875倍 C．1.273倍 D．0.575倍 第3课时 自主预习（思） 自学课本57-58页，生态金字塔和研究能量流动意义，思考并完成下列小题。 1、 生态金字塔有几种类型？ 2、 什么是能量金字塔？有何特点及意义？ 3、 什么是生物量金字塔？有何特点及意义？ 4、 什么是数量金字塔？有何特点及意义？ 5、 研究能量流动有何实践意义？请举例说明。 任务：完成生态金字塔相关任务 1、 模型构建： ①根据赛达伯格湖的各营养级输入能量数据大小，用相应大小面积的图形按营养级由低到高依次排列。 能量分析 生产者 植食性动物 肉食性动物 分解者 输入能量 464.6 62.8 12.6 14.6 ②根据两个生态系统的生物量统计表（单位为g/m2）分别建构两个生态系统的生物量金字塔，并讨论在什么情况下，生物量金字塔可能是上宽下窄倒置的金字塔形？ 营养级 某湖泊 某海域 生产者 96 4 初级消费者 11 21 次级消费者 4 － ③夏季两个生态系统的生物个体数量统计表（单位为个/hm2）分别建构这两个生态系统的数量金字塔，并讨论在什么情况下，数量金字塔可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢？ 名称 某草地 某温带森林 生产者 15 000 000 2 000 初级消费者 2 000 000 1 500 000 次级消费者 900 000 1 200 000 三级消费者 10 20 2、 从形状、含义、特点、意义等方面列表比较三种金字塔。 项目 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 形状 每层含义 特点    象征意义 特殊形状 课后作业（检） 1、甲、乙、丙、丁是某同学绘制的生态金字塔，下列与之相关的说法，错误的是（ ） A.生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔，基本呈现图丙所示形态 B.由于能量流动具有逐级递减的特征，能量金字塔通常呈现丙图所示形态 C.不能用图甲表示生物数量金字塔 D.生态金字塔中每一层代表一个营养级，分解者不包含在其中 2、某湖泊的能量金字塔如图所示，下列相关叙述正确的是(　　) A．该能量金字塔中的a、c分别代表生产者、三级消费者 B．图中所有生物构成一条食物链 C．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 D．对于森林生态系统来说，往往一棵树上栖息着很多昆虫，该生态系统中的能量金字塔呈倒置状态 3、下列关于生态系统能量流动的原理在实践中的应用的叙述，错误的是（ ） A.除虫、除草可以让农田生态系统中的能量更多地流向对人类更有益的部分 B.多途径利用农作物可以实现对生态系统中能量的多级利用 C.根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量，从而保持畜产品的持续高产 D.“桑基鱼塘”的生产方式，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环，将提高能量传递效率 构建知识网络 参考答案 第二课时 自主预习 1、 单向流动、逐级递减 2、 10%-20% 3、 在一个系统中营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。 4、 任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。 合作探究 任务一：分析生态系统能量流动特点 讨论1：同化量 不能，呼吸作用散失的能量不能再利用。 呼吸作用以热能形式散失、流入下一营养级、分解者利用、未利用。 讨论2： 输入能量（同化量） 流入下一营养级 呼吸散失 分解者利用 未利用 出入比 生产者  464.6  62.8 96.3 12.5 293 13.5% 植食性动物  62.8  12.6 18.8 2.1 29.3 20% 肉食性动物  12.6 7.5 微量 5.0 讨论3：纵向比较，随营养级升高，同化（流入各个营养级）的能量逐级递减。 与能量守恒定律不矛盾，横向比较，输入生态系统的能量与能量各种去向（流入下一营养级、呼吸散失、分解者利用、未利用）之和相等。 讨论4：流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有： ①一部分通过该营养级的呼吸作用散失； ②一部分作为排遗物、遗体或残枝败叶被分解者利用； ③一部分未被利用 讨论5：生态系统中能量流动是单向的。 讨论6：能量是单向流动、逐级递减的，营养级越高，得到的能量越少。老虎处于最高营养级，要养活一只老虎，需要大量的生产者，需要很大的捕食范围。 讨论7：先吃鸡、再吃玉米。食物链短，能量损耗少，人可以获得更多能量。 讨论8： 单向流动:原因①食物链中的捕食关系不可逆转，能量沿食物链依次流过各个营养级，不可逆转，不能循环流动 ②通过呼吸作用散失的热能不能再次被利用 逐级递减:原因①每一营养级呼吸作用消耗②一部分能量未被利用③一部分能量被分解者分解 讨论9：任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。在一段较长时期内没有能量（太阳能或化学能）输入，这个生态系统就会崩溃。 如人工鱼塘投喂饲料，此时流入鱼塘生态系统的总能量是生产者固定的太阳能＋人工投入的有机物中的化学能。 任务二：生态系统能量流动中的计算 （1）下一营养级同化量 ×100% 上一营养级同化量 (2)10%-20% 长 ①短 20% 长 10% ②短 20% 长 10% 课后练习（检） 1、 y×(20%)2 y×(10%)3 25kg 2、 25kg 1000kg 3、 175kg 4、B 5、A 第二课时 自主预习 1、生态金字塔包括能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔 2、能量金字塔：将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级顺序排列，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。 特点：通常都是上窄下宽的正金字塔形。 意义：直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系。 3、生物量金字塔：如果表示各营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）之间的关系，形成生物量金字塔。特点：大多呈上窄下宽的金字塔。 意义：直观的反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重的关系。 4、 数量金字塔：表示各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔。 特点：大多呈上窄下宽的金字塔，有时也可呈上宽下窄倒置的金字塔形，如昆虫和树。 意义：直观的反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系。 5、①研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。如间作套种、蔬菜大棚中的多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业生产方式。 ②研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。如用秸秆作饲料喂牲畜、牲畜粪便作为沼气池发酵的原料，沼气池沼渣作为肥料还田，实现能量的多级利用，提高能量利用率。 ③研究生态系统的能量流动，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。如合理确定草场的载畜量，保持畜产品持续高产。 任务：完成生态金字塔相关任务 1、模型构建 ① ② 海洋生态系统中，浮游植物(生产者)个体小，寿命短，又不断被捕食，因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物的生物量。但总的来看，一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的多。 ③ 如果消费者的个体小而生产者的个体大，则会呈现倒置金字塔。 3、 列表比较生态金字塔 4、 课后作业 1、C 2、C 3、D 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$