高中生物必修三第五章第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動市公開課一等獎省優(yōu)質課賽課一等獎課件

第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動自貢市榮縣第一中學

張龍林第1頁A、生態(tài)系統(tǒng)成份：(1)非生物物質和能量(2)生產(chǎn)者(3)消費者(4)分解者B、生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構：食物鏈和食物網(wǎng)1、生態(tài)系統(tǒng)結構2、食物鏈和食物網(wǎng)是_____________渠道。生態(tài)系統(tǒng)進行能量流動和物質循環(huán)3、生態(tài)系統(tǒng)功效是什么？生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質循環(huán)第2頁課例：假如你像魯賓遜那樣流落在不毛荒島上，只有一只母雞和15Kg玉米能夠食用，那么使自己活最長方法是：

A.先吃雞，然后吃玉米

B.先吃玉米，同時用部分玉米喂雞，吃雞生產(chǎn)蛋，最終再吃雞先吃雞，再吃玉米我反對！為何要先吃我？第3頁

一、能量流動概念第4頁問題2：思索討論生產(chǎn)者“同化能量”是否等于“實際光合作用總量”？“實際光合作用總量”減“呼吸作用消耗量”等于什么？二、生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程合作探究1：問題3：請問生產(chǎn)者固定能量中，是哪一部分能量參加了能量輸出分配？有什么樣輸出去向？問題4：請你比較94頁5-7圖和95頁5-8圖，有什么區(qū)分？這個區(qū)分是什么意思？問題1：請你閱讀書本94頁第一、第二自然段內容,思索能量流動源頭、起點、進入生物群落方式，以及流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量是多少？第5頁能量流動源頭：太陽能量流動起點：生產(chǎn)者能量進入生物群落方式：光合作用流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量是：生產(chǎn)者固定太陽能總量

問題1：結果展示第6頁光合作用同化能量=實際光合作用凈光合作用=呼吸作用（熱能）

問題2：結果展示第7頁光合作用同化能量=實際光合作用有機物中能量呼吸作用（熱能）凈光合作用傳遞給下一個營養(yǎng)級微生物分解利用=

問題3：結果展示第8頁

問題4：結果展示光合作用同化能量=實際光合作用有機物中能量呼吸作用（熱能）凈光合作用給下一個營養(yǎng)級微生物分解利用暫未被利用=(1)傳遞給下一營養(yǎng)級(2)被下一營養(yǎng)級同化(3)被下一營養(yǎng)級攝取(4)被下一營養(yǎng)級捕食(5)流入下一營養(yǎng)級傳遞第9頁玉米（實際）被捕食未被捕食食攝入未被食（攝）入被雞同化未被同化組成機體呼吸作用消耗被捕食未被捕食呼吸作用（熱能）雞糞中未消化玉米所含能量枯枝落葉、碎屑等還未吃掉玉米玉米雞人分解者機體有機物所含能量(凈)（暫未利用）

能力提升：請完成概念模型建立第10頁三、生態(tài)系統(tǒng)能量流動特點12.6

62.8未固定生產(chǎn)者

464.6植食性動物

62.8肉食性動物

12.6單位（焦/厘米2·年）96.318.87.5分解者

14.612.52.1微量未利用

327.329329.35.0賽達伯格湖能量流動圖解呼吸

122.6第11頁二、生態(tài)系統(tǒng)能量流動特點問題1：列出生產(chǎn)者能量流入和流出數(shù)據(jù)等式，驗證生產(chǎn)者固定能量是否等于它各個能量去路之和？這遵照了什么定律？

問題2：進行數(shù)據(jù)整理和分析，將每一營養(yǎng)級上“流入”能量和“傳遞到下一營養(yǎng)級”能量整理到表中，并計算相鄰營養(yǎng)級間能量傳遞效率。

問題4：探究能量能否再從植食性動物流向生產(chǎn)者？為何？從中推理出什么結論？問題3：探究相鄰營養(yǎng)級間能量傳遞效率為何只有10%—20%？從中推理出什么結論？合作探究2：第12頁

未固定問題1：探討展示輸入能量等于輸出能量，說明能量在生態(tài)系統(tǒng)流動遵照了___________________定律（物理學上）第13頁

未固定問題2：探討展示20%13.5%結論：能量在兩個營養(yǎng)級之傳遞效率大約在10%-20%之間。第14頁

單向流動:本身呼吸作用消耗分解者利用暫未利用12.6

62.8未固定生產(chǎn)者

464.6植食性動物

62.8肉食性動物

12.613.5%20%96.318.87.5分解者

14.612.52.1微量未利用

327.329329.35.0呼吸

122.6不可逆向，不可循環(huán)

問題3、4探討展示原因：1自然選擇結果；2熱能不再被利用傳遞效率只有10%-20%結論：

逐層遞減第15頁知識延伸

未固定食物鏈各營養(yǎng)級之間能量傳遞效率為：10%--20%20%20%20%10000千焦能量？10000千焦能量20%20%？結論是：食物鏈越長，能量在流經(jīng)食物鏈時，_____能量就_____，最終營養(yǎng)級取得能量就_______損失越多越少8004000第16頁現(xiàn)在你能夠給它一個讓它心服口服理由了嗎？

食物鏈越長，損失能量就越多，留給最終營養(yǎng)級能量就越少，所以要縮短食物鏈（),或降低食物鏈（

），使能量更多流給人類。玉米人雞先吃雞先吃雞第17頁課內外探討

1、假如你是農(nóng)場主，今年玉米2元一斤，你養(yǎng)豬賣到了10一斤，請問你賺到了錢嗎？2、生產(chǎn)者固定能量大于整個生態(tài)系統(tǒng)呼吸總量，能夠說明了什么3、請你分析火山暴發(fā)，灰塵滿天，遮天蔽日，造成生物大滅絕原因（請你從能量角度上分析）4、汶川大地震造成生態(tài)系統(tǒng)在一定程度上破壞，除了植樹造林之外，為了保護生態(tài)系統(tǒng)中消費者，我們應該怎么做呢？第18頁5：在1957年，美國生態(tài)學家H.T.Odum對佛羅里達州銀泉進行了生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況調查，下表是調查結果。表中①、②、③、④分別是表示不一樣營養(yǎng)級，⑤為分解者。GP表示生物同化作用所固定能量，R表示生物呼吸消耗能量，NP表示生物體貯存著能量（NP=GP-R），以下敘述中正確是（）單位：102千焦/m2/年A．生態(tài)系統(tǒng)能量流動渠道可能是②→④→①→③→⑤B．能量在初級消費者和次級消費者之間傳遞效率約為5.5%C．若該生態(tài)系統(tǒng)維持現(xiàn)在能量輸入、輸出水平，則有機物總量會增多D．④營養(yǎng)級GP去向中，未被利用能量有一部分殘留在本身糞便中C×生產(chǎn)者固定能量＞全部生物呼吸消耗能量食物鏈組成:生產(chǎn)者和消費者糞便屬于上一營養(yǎng)級遺體,是未被同化輸入786.94輸出第19頁玉米未被捕食一、能量流動詳細過程：圖解式概念模型被捕食食入未被食入被雞同化未被同化組成機體呼吸作用消耗被捕食未被捕食呼吸作用（熱能）雞糞中未消化玉米所含能量枯枝落葉、碎屑等還未吃掉玉米（暫未利用）分解者機體有機物所含能量第20頁二、能量流動過程示意圖第21頁三、能量流動特點(1).單向流動（不循環(huán)）原因是：第一:食物鏈中各營養(yǎng)級次序不可逆轉 （自然選擇結果）第二:各營養(yǎng)級生物呼吸作用產(chǎn)生熱能不能被生物利用(2).逐層遞減原因是：第一:各營養(yǎng)級生物都因呼吸作用消耗了大部分能量第二:各個營養(yǎng)級總有一部分生物（或生物體某一部分）未被下一個營養(yǎng)級生物所利用。第三:各營養(yǎng)級生物中能量都要有一部分流入分解者第22頁本節(jié)知識體系能量流動概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量輸入、傳遞、轉化和散失過程過程能量源頭：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量：生產(chǎn)者固定太陽能總量路徑：食物鏈或食物網(wǎng)特點單向流動：逐層遞減：沿食物鏈方向由低營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級能量金字塔：能量沿食物鏈流動過程中逐層遞減；傳遞效率為10%~20%。研究意義太陽能第23頁1.閱讀教材P99頁課外讀物“生態(tài)農(nóng)業(yè)”。2.課后作業(yè)和練習冊（生態(tài)系統(tǒng)能量流動部分）作業(yè)第24頁肉食性動物

12.6植食性動物

62.8生產(chǎn)者

464.6能量金字塔第25頁1960年，科學家在密執(zhí)安荒地對一個由植物、田鼠和鼬三個步驟組成食物鏈進行了能流分析?；牡亟邮仗栞椛淞浚?.3×1010卡/頃·年；植物固定能量：59.3×106卡/頃·年；田鼠吃植物取得能量為：176×103卡/頃·年；鼬同化能量為：55.6×103卡/頃·年。植物59.3×106卡/頃·年田鼠176×103卡/頃·年鼬76×103卡/頃·年第26頁第27頁假如把各個營養(yǎng)級生物數(shù)量關系，用繪制能量金字塔方式表示出來，是不是也是金字塔形？假如是，有沒有例外？樹昆蟲鳥假如把各個營養(yǎng)級生物量關系，用繪制能量金字塔方式表示出來，是怎樣回事呢？第28頁

依據(jù)生態(tài)學原理，要使能量流經(jīng)食物鏈總消耗最少，人們應采取哪一個食物結構()A．以禽類、蛋類為主

B．以淡水養(yǎng)殖魚蝦為主

C．以谷物和植物蛋白為主

D．以豬肉等家畜肉類為主變式訓練C第29頁遷移創(chuàng)新：

1、如D魚體重增加1kg，所需浮游最少需要植物約

125kg能量傳遞效率含義與計算：在一食物鏈中，若求某營養(yǎng)級取得最多能量，普通取20％作為傳遞效率；反之，取10％作為傳遞效率。第30頁能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動規(guī)律？質疑：研究能量流動意義（第二節(jié)課）第31頁1.調查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能量流動情況；

2.閱讀教材P99頁課外讀物“生態(tài)農(nóng)業(yè)”。3.課后作業(yè)和練習冊（生態(tài)系統(tǒng)能量流動）第二課堂第32頁肉食性動物

12.6植食性動物

62.8生產(chǎn)者

464.6能量金字塔第33頁1960年，科學家在密執(zhí)安荒地對一個由植物、田鼠和鼬三個步驟組成食物鏈進行了能流分析。荒地接收太陽輻射量：6.3×1010卡/頃·年；植物固定能量：59.3×106卡/頃·年；田鼠吃植物取得能量為：176×103卡/頃·年；鼬同化能量為：55.6×103卡/頃·年。植物59.3×106卡/頃·年田鼠176×103卡/頃·年鼬76×103卡/頃·年第34頁第35頁假如把各個營養(yǎng)級生物數(shù)量關系，用繪制能量金字塔方式表示出來，是不是也是金字塔形？假如是，有沒有例外？樹昆蟲鳥假如把各個營養(yǎng)級生物量關系，用繪制能量金字塔方式表示出來，是怎樣回事呢？第36頁關于能量流動計算問題:假如碰到“最少”或者“至多”等字眼，怎樣解題？

選最短食物鏈取得最多生最少消耗選最大傳遞效率20℅消產(chǎn)費者最大消耗選最長食物鏈取得最少者選最小傳遞率10℅

第37頁

依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐層遞減特點和規(guī)律，營養(yǎng)級越高，可利用能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營養(yǎng)級，經(jīng)過食物鏈（網(wǎng)）流經(jīng)老虎能量已減到極少程度。所以，老虎數(shù)量將是極少。故“一山不容二虎”有一定生態(tài)學道理。2.為何說“一山不容二虎”?遷移創(chuàng)新：第38頁從能量傳遞數(shù)量和效率看，能量流經(jīng)各營養(yǎng)級是逐層遞減，單向不循環(huán)，傳遞效率為10％－20％。

所以,食物鏈普通不超出五個營養(yǎng)級，到第五營養(yǎng)級以后，可利用能量已降低到不能維持其生存程度了。因為能量每流經(jīng)一級都要丟失一大部分，所以食物鏈越長，流量流失就越多。3.食物鏈普通不超出5個營養(yǎng)級?遷移創(chuàng)新：第39頁人們即使不能改變能量流動客觀規(guī)律，但可設法調整能量流動方向，使能量連續(xù)高效地流向對人類最有益部分.比如：1.在森林中，怎樣才能使能量更多多儲存在木材中？2.在草原牧場上，單位面積內養(yǎng)多少頭羊最適當？

3什么情況下，生態(tài)系統(tǒng)將面臨滅頂之災！（生物大滅絕情況之一）研究能量流動意義（一）第40頁第41頁第42頁?；~塘沼氣工程實現(xiàn)對能量多級利用，大大提升能量利用率研究能量流動意義（二）第43頁桑基魚塘第44頁“?；~塘”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)蠶桑豬魚稻塘泥糞尿（飼料）魚粉糞尿糞（飼料）糞尿莖葉、糠加工場糞研究能量流動意義第45頁沼氣工程第46頁技能訓練分析和處理數(shù)據(jù)1926年,美國一位生態(tài)學家研究了一塊玉米田能量流動情況,得到以下數(shù)據(jù)。1、這塊玉米田共收割玉米約10000株，質量為6000Kg。經(jīng)過對玉米植株化學成份進行分析，計算出其中共含碳２６７５Kg。２、據(jù)他估算，這些玉米在整個生長過程中經(jīng)過呼吸消耗葡萄糖共２０４５Kg。３、１Kg葡萄糖儲存１．６Ｘ１０７ＫＪ能量。４、在整個生長季節(jié)里，入射到這塊玉米田太陽能總量為８．５Ｘ１０１２ＫＪ。請據(jù)以上數(shù)據(jù)計算：第47頁這些玉米含碳量折合成葡萄糖是多少？這些葡萄糖儲存能量是多少？答案：這些玉米含碳量折全成葡萄糖是：２６７５X30／12＝６６８７．５（Ｋg),這些葡萄糖儲存能量是：６６８７．５Ｘ１．６Ｘ１０７＝１．０７Ｘ１０１１（ＫＪ）這些玉米呼吸作用消耗能量是多少？答案：這些玉米呼吸作用消耗能量是：２０４５Ｘ１．６Ｘ１０７＝３．２７２Ｘ１０１０（ＫＪ）第48頁這些玉米在整個生長季節(jié)所固定太陽能總量是多少？呼吸作用消耗能量占所固定太陽能總量百分比是多少？答案：這些玉米在整個生長季節(jié)所固定太陽能總量是：１．０７Ｘ１０１１＋０．３２７２Ｘ１０１１＝１．３９７２Ｘ１０１１（ＫＪ）0.3272X1011/1.3972X1011=23.5%第49頁這