幼兒園母親節(jié)的教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-275.2 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。
第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
一、知識(shí)結(jié)構(gòu)
過程
特點(diǎn)
研究的實(shí)踐意義
二、教學(xué)目標(biāo)
1、分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。
2、概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。
3、嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況。
三、教學(xué)重點(diǎn)及解決方法
[教學(xué)重點(diǎn)]
生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。
[解決方法]
⑴借助于某一具體的食物鏈,讓學(xué)生分析能量流動(dòng)的過程。
⑵教師引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)據(jù)來分析能量流動(dòng)的特點(diǎn),在學(xué)生歸納總結(jié)的基礎(chǔ)上,教師闡述生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)具有的兩個(gè)特點(diǎn)。
2、教學(xué)難點(diǎn)及解決方法
[教學(xué)難點(diǎn)]
同上。
[解決方法]
同上。
四、課時(shí)安排
2課時(shí)。
五、教學(xué)方法
討論法、講解法。
六、教具準(zhǔn)備
圖片。
七、學(xué)生活動(dòng)
1、學(xué)生討論、閱讀、交流相關(guān)內(nèi)容。
2、開展調(diào)查活動(dòng)。
八、教學(xué)程序
(一)明確目標(biāo)
(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程
第1課時(shí)
提出問題:
1、在已學(xué)過的生物學(xué)知識(shí)中與能量相關(guān)的概念有哪些?
2、請(qǐng)用概念圖的形式,建立這些概念之間的聯(lián)系。
分析、組織討論:
1、就一個(gè)生物個(gè)體(如人)而言,能量是如何輸入、儲(chǔ)存和散失?
2、如果考慮一個(gè)種群,我們?nèi)绾窝芯磕芰康妮斎?、?chǔ)存和散失?
小結(jié):
生態(tài)系統(tǒng)存在著:生產(chǎn)者初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。提出問題:⑴能量是怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的?⑵能量流動(dòng)的渠道是什么?⑶能量流動(dòng)的過程是怎樣的?
小結(jié):在生態(tài)系統(tǒng)中,能量的形式不斷轉(zhuǎn)換,如太陽輻射能通過綠色植物的光合作用轉(zhuǎn)變?yōu)閮?chǔ)存于有機(jī)物化學(xué)鏈中的化學(xué)能;動(dòng)物通過消耗自身體內(nèi)儲(chǔ)存的化學(xué)能變成爬、跳、飛、游的機(jī)械能。在這些過程中,能量既不能憑空產(chǎn)生,也不會(huì)消滅,只能按嚴(yán)格的當(dāng)量比例由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。因此,對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換和傳遞過程,都可以根據(jù)熱力學(xué)第一定律進(jìn)行定量計(jì)算,并列出能量平衡表。
提示:能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動(dòng),很大部分被各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物利用,通過呼吸作用以熱的形式散失。散失到空間的熱能不能再回到生態(tài)系統(tǒng)參與流動(dòng)。因?yàn)橹两裆形窗l(fā)現(xiàn)以熱能作為能源合成有機(jī)物的生物。
引入:賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)。
簡(jiǎn)介林德曼研究的背景,說明定量研究的重要性,并指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解。
提出問題:
1、請(qǐng)用表格的形式,將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。例如,可以將每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的能量流入和流出整理成一份清單。jab88.cOM
2、分析每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上能量的流入和流出是否平衡。
3、分析流到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量占流入該營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的百分比。
4、流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,為什么不能百分之百地流到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)?
5、通過以上分析,你能總結(jié)出什么規(guī)律?
小結(jié):林德曼的研究發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)具有兩個(gè)明顯的特點(diǎn)。
引出:能量金字塔。
討論:?jiǎn)栴}探討中的素材,引出研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。
提出問題:在我國(guó)農(nóng)村,很早以前就已有生態(tài)農(nóng)業(yè)的思想,?;~塘就是其中的一個(gè)例子。這種方法是:利用桑葉喂蠶,蠶沙(蠶糞)養(yǎng)魚,魚塘泥肥桑,在桑、蠶、魚之間形成了一個(gè)良性循環(huán),隨著社會(huì)的發(fā)展,?;~塘也不斷改進(jìn)和完善。
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)改進(jìn)?;~塘的方案,使能量更充分地有效地得到利用。
(三)總結(jié)
通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng),我們知道生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲取能量。能量是一切生命活動(dòng)的動(dòng)力,是生態(tài)系統(tǒng)存在的基礎(chǔ)。能量流動(dòng)維持各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生命和繁衍,使得一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展。
(四)作業(yè)布置
教材P98練習(xí)。
(五)板書設(shè)計(jì)
第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的含義及能量流動(dòng)分析的基本思路
1、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的含義
2、分析能量流動(dòng)的基本思路
二、能量流動(dòng)的過程
1、起點(diǎn):從生產(chǎn)者固定太陽能開始
2、數(shù)量:流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量,是生產(chǎn)者所固定的全部太陽能
3、渠道:食物鏈和食物網(wǎng)
4、過程:
三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)
1、單向流動(dòng)(為什么?)
2、逐級(jí)遞減(為什么?)
能量呈現(xiàn)金字塔型(生物數(shù)量呢?)
四、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義
第2課時(shí)
復(fù)習(xí)提問:1、簡(jiǎn)述能量流動(dòng)的過程。2、能量流動(dòng)有何特點(diǎn)?調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況
一、目的要求
1、調(diào)查當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),明確它的組成成分。
2、分析農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的情況,并作出評(píng)價(jià)。
3、對(duì)所調(diào)查的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提出能量流動(dòng)方面的改進(jìn)建議。
二、活動(dòng)建議
農(nóng)村的同學(xué)要進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,城市的同學(xué)可以通過詢問親友、電話訪談、搜集資料、走訪農(nóng)業(yè)部門等方式進(jìn)行調(diào)查。
調(diào)查過程中要注意對(duì)以下問題進(jìn)行分析
1、當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者的主體是什么?還有哪些種類的生物是生產(chǎn)者?農(nóng)民是用什么方法抑制其他生產(chǎn)者的數(shù)量的?
2、初級(jí)消費(fèi)者有哪些?其中哪些是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有益的?哪些是有害的?對(duì)這些初級(jí)消費(fèi)者,農(nóng)民分別采用了哪些措施?
3、次級(jí)消費(fèi)者有哪些?它們與農(nóng)作物是什么關(guān)系?
4、養(yǎng)殖動(dòng)物的飼料來源是怎樣的?
5、農(nóng)民對(duì)作物秸桿是如何處理的?
6、人們通過什么方式來提高光能利用效率?
7、怎樣才能使該生態(tài)系統(tǒng)中的能量得到更充分的利用?
三、撰寫調(diào)查報(bào)告
整理調(diào)查結(jié)果,盡可能詳盡地畫出該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng),寫一篇有關(guān)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)情況的調(diào)查分析報(bào)告。
四、交流
就調(diào)查報(bào)告的主要內(nèi)容與農(nóng)民進(jìn)行交流。農(nóng)民對(duì)你們的建議持什么態(tài)度?如果實(shí)施你們的建議,他們有什么現(xiàn)實(shí)困難?
根據(jù)和農(nóng)民溝通交流的情況,對(duì)調(diào)查報(bào)告作進(jìn)一步修改。
(三)總結(jié)
(四)作業(yè)布置
1、撰寫調(diào)查報(bào)告。
2、教材P97技能訓(xùn)練。
(五)板書設(shè)計(jì)
調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況
目的要求
活動(dòng)
撰寫調(diào)查報(bào)告
交流
精選閱讀
生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)
例談生態(tài)系統(tǒng)“能量流動(dòng)”知識(shí)中的幾個(gè)特殊問題
“能量流動(dòng)”是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一。在高中生物知識(shí)中,能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系、能量流動(dòng)的特點(diǎn)、能量傳遞的效率等知識(shí)共同構(gòu)成了以“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)”為中心的知識(shí)體系。然而在“能量流動(dòng)”知識(shí)中,仍存在一些易被忽視或不常見的問題,如“能量值”的表示方式、最值的計(jì)算、能量流動(dòng)與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的關(guān)系等。本文就此結(jié)合教材談一談對(duì)這些問題的認(rèn)識(shí),望能對(duì)教與學(xué)有所幫助。
一、能量流動(dòng)的幾種“最值”計(jì)算
由于一般情況下能量在兩個(gè)相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率是10%~20%。故在能量流動(dòng)的相關(guān)問題中,若題干中未做具體說明,則一般認(rèn)為能量傳遞的最低效率為10%,最高效率為20%。所以,在已知較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量求消耗較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量時(shí),若求“最多”值,則說明較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量按“最低”效率傳遞,若求“最(至)少”值,則說明較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量按“最高”效率傳遞。反之,已知較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量求傳遞給較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量時(shí),若求“最多”值,則說明較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量按“最高”效率傳遞,若求“最少”值,則說明較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量按“最低”效率傳遞。這一關(guān)系可用下圖來表示。
1.以生物的同化量(實(shí)際獲取量)為標(biāo)準(zhǔn)的“最值”計(jì)算
例1.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖,若E生物種群總能量為,B生物種群總能量為,從理論上計(jì)算,A貯存的總能量最少為()
A.B.
C.D.
解析:由圖可知D為生產(chǎn)者,要使A獲得的能量最少,則必須保證三個(gè)條件,即:一是能量來源途徑最少;二是能量傳遞效率最低(按10%算);三是食物鏈要最長(zhǎng)。故從理論上講,與A貯存的總能量最少相關(guān)的食物鏈不可能是D→A,也不可能是D→A、D→E→C→A同時(shí)存在,只能是D→E→C→A。
為此,E的能量在傳遞給A的途徑中,只有確保:①E在傳遞給B時(shí)用去的能量最多;②E的總能量減去傳遞給B的后再傳給C時(shí)效率最低;③C在傳遞給A時(shí)效率最低,結(jié)果才能使A獲得的能量最少。所以據(jù)此計(jì)算得A貯存的總能量最少為
故答案選B項(xiàng)。
2.以生物的積累量為標(biāo)準(zhǔn)的“最值”計(jì)算
例2.已知某營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物同化的能量為1000kJ,其中95%通過呼吸作用以熱能的形式散失,則其下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物獲得的能量最多為()
A.200kJB.40kJC.50kJD.10kJ
解析:本題具有較大的迷惑性,極易錯(cuò)選A項(xiàng)。由于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量95%通過呼吸作用以熱能的形式散失,故積累的能量只有5%,因而其最多也只有5%(即5%×1000=50kJ)的能量傳遞給下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。因此答案選C項(xiàng)。
二、能量值的幾種不同表示方式及相關(guān)計(jì)算
“能量值”除了用“焦耳”等能量單位表示外,在許多生物資料中,其還可用生物量、數(shù)量、面積、體積單位等形式來表示,因而使能量流動(dòng)關(guān)系有了更加豐富的內(nèi)涵,但是不管用何種單位形式表示,通常情況下能量的傳遞效率都遵循“10%~20%”的規(guī)律,下面結(jié)合一些例子分別加以闡述。
1.能量(單位)表示法及計(jì)算
以能量(單位)#0;#0;“焦耳”表示能量值的多少是“能量流動(dòng)”知識(shí)中最常見的形式。在以“焦耳”為單位的能量傳遞過程中,各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量數(shù)值呈現(xiàn)出典型的“金字塔”形,不可能出現(xiàn)倒置。
1.1以生物體同化量的總量為特征的計(jì)算
如例1
1.2以ATP為特征的計(jì)算
這種形式的能量計(jì)算是建立在物質(zhì)氧化分解的基礎(chǔ)上的,它常涉及利用呼吸作用或光合作用的反應(yīng)式。
例3:在能量金字塔中,如果生產(chǎn)者在光合作用過程中產(chǎn)生240mol的氧氣,其全部用于初級(jí)消費(fèi)者分解血糖,則其釋放并貯存在ATP中的能量最多有()可被三級(jí)消費(fèi)者捕獲?
A.B.
C.D.
解析:依據(jù)有氧呼吸反應(yīng)式,可知240mol的氧氣能分解40mol的葡萄糖,又由于每摩爾葡萄糖徹底氧化分解產(chǎn)生的能量有1161kJ轉(zhuǎn)移到ATP中,故初級(jí)消費(fèi)者產(chǎn)生的ATP中的能量最多有“”被三級(jí)消費(fèi)者捕獲。
答案選C項(xiàng)。
2.生物量(質(zhì)量單位)表示法及計(jì)算
例4:如果一個(gè)人食物有1/2來自綠色植物,1/4來自小型肉食動(dòng)物,1/4來自羊肉,假如傳遞效率為10%,那么該人每增加1千克體重,約消耗植物()
A.10千克B.28千克C.100千克D.280千克
解析:解答本題時(shí),首先應(yīng)畫出食物網(wǎng),然后依據(jù)食物網(wǎng)和題干信息來解答。①通過“植物→人”這條鏈計(jì)算出消耗植物的量為0.5÷10%=5千克;②通過“植物→植食動(dòng)物→小型肉食動(dòng)物→人”這條鏈計(jì)算出消耗植物的量為0.25÷10%÷10%÷10%=250千克;③通過“植物→羊→人”這條鏈計(jì)算出植物的量為0.25÷10%÷10%=25千克。故要消耗植物的總量為280千克。
答案選D項(xiàng)。
3.數(shù)量(生物體數(shù)目)表示法及計(jì)算
例5:在一片草原上,假如一年中,至少有70000只昆蟲生活才可養(yǎng)活一只食蟲鳥,而食蟲鳥若按10%的能量傳遞率將能量傳給鷹,則理論上每年大約需要3000只食蟲鳥才能維持一只鷹的生存,那么如果鷹只靠捕食食蟲鳥來生活,則每年至少需要()只昆蟲才能保證一只鷹的生存?
A.B.
C.D.無法統(tǒng)計(jì)
解析:生物體的數(shù)量通常能夠反映出生物體能量的多少,一般情況下其間成正相關(guān),故常可用生物體的數(shù)量來表示能量的多少。由題意可知,昆蟲與食蟲鳥之間、食蟲鳥與鷹之間的能量傳遞效率只有保證為20%,才能實(shí)現(xiàn)“至少”維持一只鷹生存所需的能量供應(yīng)。故維持一只鷹生存至少需要食蟲鳥1500只,由此可計(jì)算出維持一只鷹生存至少需要昆蟲的量為1500×70000=1.05×108只。答案選C項(xiàng)。
需要說明的是在以生物體數(shù)目表示的能量流動(dòng)關(guān)系中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“金字塔”倒置的現(xiàn)象。如下例。
例6.一片樹林中,樹、昆蟲和食蟲鳥類的個(gè)體數(shù)比例關(guān)系如下圖所示。下列能正確表示樹、昆蟲、食蟲鳥之間的能量流動(dòng)關(guān)系的是(選項(xiàng)方框面積表示能量的大?。ǎ?br> 解析:在樹林中,由于樹具有較大的體積(包括其地上的樹冠、莖和地下的根系),因而盡管樹的量少,但其仍具有較多的能量。故一棵樹上可生活著許多昆蟲和食蟲鳥,又由于食蟲鳥以昆蟲為食,故按能量流動(dòng)的特點(diǎn),其總能量必將小于昆蟲的總能量。
答案選C項(xiàng)。
4.面積(單位)表示法及計(jì)算
例7.在“棉花→棉蚜→食蚜蠅→瓢蟲→麻雀→鷹”這條食物鏈中,如果食蚜蠅要有5m2的生活空間才能滿足自身的能量需求,則一只鷹的生活空間至少是()
A.B.C.D.
解析:本題以生物的生活范圍來反映所具能量的大小。由題意可知鷹處于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí),按能量最高傳遞效率可求出一只鷹至少所需的生活空間為:(1÷20%÷20%÷20%)×5m2=54m2。
答案選D項(xiàng)。
5.體積(單位)表示法及計(jì)算
例8:具有三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量金字塔,最上層的體積是最下層的()
A.10%~20%B.1%~4%
C.0.1%~1%D.1%~10%
解析:具有三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量金字塔,若用體積表示能量值的大小,則能量按最低傳遞效率傳遞時(shí),最上層體積應(yīng)為10%×10%=1%,按最高傳遞效率傳遞時(shí),最上層體積應(yīng)為20%×20%=4%。故答案選B項(xiàng)。
三、能量流動(dòng)與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
能量流動(dòng)效率能直接反映生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,能量在傳遞過程中,若超過一定的限度,則容易引起種群的生長(zhǎng)、繁殖或再生等的障礙,從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞,故在研究生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性時(shí)必須時(shí)刻關(guān)注能量流動(dòng)效率。
例9:某生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)消費(fèi)者和次級(jí)消費(fèi)者的總能量分別是W1和W2,當(dāng)下列哪種情況發(fā)生時(shí),最有可能使生態(tài)平衡遭到破壞?()
A.W110W2B.W15W2C.W110W2D.W15W2
解析:一般情況下,生態(tài)系統(tǒng)的能量在兩個(gè)相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間傳遞效率大約是10%~20%。小于或等于20%則不會(huì)導(dǎo)致其穩(wěn)定性的破壞,而大于20%則有可能引起某些營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物量的大起大落或生態(tài)環(huán)境的改變,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性被破壞??v觀本題的四個(gè)選項(xiàng),A選項(xiàng)反映的能量傳遞效率小于10%,B選項(xiàng)反映的能量傳遞效率小于20%,C選項(xiàng)反映的能量傳遞效率大于10%(但不一定大于20%),只有D選項(xiàng)反映的能量傳遞效率大于20%。
故本題答案選D項(xiàng)。
例10:某海灘黃泥螺種群現(xiàn)存量約3000噸,正常狀況下,每年該種群最多可增加300噸,為充分利用黃泥螺資源,又不影響可持續(xù)發(fā)展,理論上每年最多捕撈黃泥螺的噸數(shù)為()
A.3000B.1650C.1500D.不超過3000
解析:生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是生物與無機(jī)環(huán)境長(zhǎng)期相互作用形成的,要不影響可持續(xù)發(fā)展,又要能夠獲得最大的捕撈量,則必須注意在維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下進(jìn)行捕撈。
故答案選D項(xiàng)。
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
一名優(yōu)秀的教師就要對(duì)每一課堂負(fù)責(zé),作為教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)》,希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的___________、___________、___________和____________的過程。
2.地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量來自__________,流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量為_________________。第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量一部分通過_________以_________形式散失;一部分被________分解;還有一部分__________,其余的流入_________。
3.能量流動(dòng)的特點(diǎn)是______________、______________。能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間傳遞效率大約是_________。生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)一般不會(huì)超過_______個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。
4.從生態(tài)學(xué)角度分析,生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)的能量最初來源于
A.光合作用B.高能化學(xué)鍵C.綠色植物D.太陽光能
5.某食物鏈a→b→c中,a肯定比b具有
A.更大的個(gè)體體積B.更多的能量
C.更廣闊的生存區(qū)域D.更多的個(gè)體數(shù)
6.在生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)中,能量形式的轉(zhuǎn)變順序是
A.光能→化學(xué)能→熱能B.熱能→光能→化學(xué)能
C.化學(xué)能→光能→熱能D.光能→熱能→化學(xué)能
7.一片樹林中,樹、昆蟲和食蟲鳥類的個(gè)體數(shù)比例關(guān)系如圖所示,下列選項(xiàng)能正確表示樹、昆蟲、食蟲之間的能量流動(dòng)關(guān)系的是(選項(xiàng)方框面積表示能量的大?。?/p>
8.流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量
A.等于生產(chǎn)者固定的能量B.大于生產(chǎn)者固定的能量C.小于生產(chǎn)者固定的能量D.無法估計(jì)
9.假設(shè)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量為100%,按最高傳遞效率計(jì)算,第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)和三級(jí)消費(fèi)者所獲得的能量應(yīng)為
A.4%和0.8%B.0.8%和0.8%C.4%和4%D.20%和4%
10.在南極生態(tài)系統(tǒng)中,一條食物鏈為:浮游植物→小魚→海豹→虎鯨。按能量傳遞規(guī)律,若虎鯨靠吃海豹來增加1公斤體重,至少消耗浮游植物的量為
A.1kgB.10kgC.125kgD.1000kg
11.若牛的攝入量為100%,糞便量為36%,呼吸量為48%,則牛的同化量為
A.16%B.52%C.64%D.84%
12.在下列食物鏈中,假設(shè)初級(jí)消費(fèi)者從生產(chǎn)者獲得的能量數(shù)值相同,提供給貓頭鷹的能量最多的是
A.綠色植物→蚱蜢→蜘蛛→蜥蜴→蛇→貓頭鷹
B.綠色植物→蚱蜢→青蛙→蛇→貓頭鷹
C.綠色植物→鼠→蛇→貓頭鷹
D.綠色植物→鼠→貓頭鷹
13.下列敘述,正確的是
A.當(dāng)狼吃掉一只兔子時(shí),就獲得了兔的全部能量
B.當(dāng)狼捕食兔子并經(jīng)同化作用合成了自身的有機(jī)物時(shí),能量就從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入了第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)
C.生產(chǎn)者通過光合作用制造了有機(jī)物時(shí),能量就由非生物環(huán)境流入了生物群落
D.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是往復(fù)循環(huán)的
14.下列敘述中,處于能量“金字塔”塔頂?shù)纳锸?br>
A.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)、生產(chǎn)者B.第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)、次級(jí)消費(fèi)者
C.第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)、三級(jí)消費(fèi)者D.第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)、四級(jí)消費(fèi)者
15.某一生態(tài)系統(tǒng)中,已知一只鷹增重2kg要吃10kg小鳥,小鳥增重0.25kg要吃2kg昆蟲,而昆蟲增重100kg要吃1000kg綠色植物。在此食物鏈中這只鷹對(duì)綠色植物的能量利用百分率為
A.0.05%B.0.5%C.0.25%D.0.025%
16.運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)規(guī)律分析下列選項(xiàng),能量不利于流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠值氖?br>
A.在森林中,使能量多儲(chǔ)存在木材里
B.在草原牧場(chǎng),使能量多流向牛和羊
C.能量流經(jīng)初級(jí)消費(fèi)者→次級(jí)消費(fèi)者→三級(jí)消費(fèi)者(人的食物)
D.在養(yǎng)魚池,讓有機(jī)肥料以腐屑形式被魚類或餌料動(dòng)物直接攝食
17.下圖是食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖。分析并簡(jiǎn)要回答:
(1)該食物網(wǎng)含有______條食物鏈,寫出能量損失最少的一條食物鏈______________________,該食物網(wǎng)的主要成分是_________。
(2)圖中的初級(jí)消費(fèi)者是_________,蛇是_________消費(fèi)者,鷹占有的營(yíng)養(yǎng)級(jí)分別有_________營(yíng)養(yǎng)級(jí)。
(3)圖中的兔和蚱蜢兩者是_________關(guān)系。圖中所列生物是生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)部分,再與_________一起,就構(gòu)成了一個(gè)群落。
(4)如果蚱蜢突然減少,蚯蚓數(shù)量將會(huì)_________。
(5)蛇每增加1千克體重至少需消耗的綠色植物_________千克。
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教案(2)
第五章第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
教學(xué)
目標(biāo)1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。
2.概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。
3.嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況教方學(xué)法講述與學(xué)生練習(xí)、討論相結(jié)合
教
材
分
析重點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。
難點(diǎn)能量流動(dòng)過程、特點(diǎn)
教具多媒體、實(shí)物投影儀
程討論與總結(jié)
一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
1.概念:生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程。
2.過程
(1)起點(diǎn):從生產(chǎn)者固定太陽能開始,
(2)過程
(3)特點(diǎn):?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng),逐級(jí)第減
(4)研究目的:設(shè)法調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)方向,使能量流向使能量持續(xù)高效流向?qū)θ祟愖钜娴牟糠帧?/p>
程〖講述〗(1)幾乎所有生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭是太陽能。植物通過光合作用,把太陽光能固定下來,這是生態(tài)系統(tǒng)繁榮的基礎(chǔ)。注意:植物光合作用固定的能量減去呼吸作用消耗的能量,才是能夠?yàn)橄乱粻I(yíng)養(yǎng)級(jí)消費(fèi)的能量。所以,從能量的角度來看,植物的多少?zèng)Q定了生物種類和數(shù)量。在氣候溫暖、降雨充沛的地方,植物格外繁茂,各種生物就會(huì)非常繁榮,熱帶雨林就是這樣的情況;在氣候寒冷、降雨很少的地方,植物很難生長(zhǎng),各種生物的數(shù)量都很少,顯得荒涼而冷寂;(2)能量沿著食物鏈流動(dòng)時(shí),每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)都有輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程;(3)生物的遺體殘骸是分解者能量的來源。
〖思考與討論1〗學(xué)生思考回答,老師提示。
〖提示〗1.遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)、轉(zhuǎn)化后,一部分儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)(生物體有機(jī)物)中,而另一部分被利用、散發(fā)至無機(jī)環(huán)境中,兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。
2.不能,能量流動(dòng)是單向的。
〖板書〗二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)
〖資料分析〗學(xué)生思考回答,老師提示。
1和2
營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入能量流出能量
(輸入后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí))出入比
生產(chǎn)者464.662.813.52%
植食性動(dòng)物62.812.620.06%
肉食性動(dòng)物12.6
分解者14.6
3.流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量主要有以下去向:一部分通過該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的呼吸作用散失了;一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進(jìn)入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí),而為分解者所利用;還有一部分未能進(jìn)入(未被捕食)下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。所以,流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量不可能百分之百地流到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。
4.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的;能量在流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減。
〖講述〗生命活動(dòng)離不開能量,生物需要不斷從外界獲取能量才能維持生存;在生物獲得的能量中只有一部分貯存于生物體內(nèi);由于能量沿食物鏈流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減,因而能量相同的食物,動(dòng)物性食品比例越高,意味著消耗的總能量越多。
〖板書〗能量流動(dòng)的特點(diǎn):
1.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的;
2.能量在流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減。
〖旁欄思考題〗學(xué)生思考回答,老師提示。
〖提示〗一般情況下,也是金字塔形。但是有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)倒置的塔形。例如,在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,由于生產(chǎn)者(浮游植物)的個(gè)體小,壽命短,又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物吃掉,所以某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的量可能低于浮游動(dòng)物的量。當(dāng)然,總的來看,一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動(dòng)物的要多。與此同理,成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上,該數(shù)量金字塔的塔形也會(huì)發(fā)生倒置。
〖板書〗三、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義
〖思考與討論2〗學(xué)生思考回答,老師提示。
〖提示〗“?;~塘”的設(shè)計(jì)理念是從人類所需出發(fā),通過能量多級(jí)利用,充分利用流經(jīng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,提高生產(chǎn)效益。
〖調(diào)查〗參考調(diào)查點(diǎn):稻田生態(tài)系統(tǒng)
組成成分:(1)非生物的物質(zhì)和能量;(2)生產(chǎn)者:水稻、雜草、浮游植物等;(3)消費(fèi)者:田螺、泥鰍、黃鱔、魚、青蛙、浮游動(dòng)物、昆蟲、鳥類等;(3)分解者:多種微生物。
〖問題提示〗1.生產(chǎn)者主體是水稻,其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植物等。農(nóng)民主要通過噴灑除草劑,或人工除草的方式抑制雜草的生長(zhǎng)。
2.初級(jí)消費(fèi)者有:田螺、浮游動(dòng)物、植食性昆蟲、植食性魚、鳥類等。一般而言,植食性昆蟲和鳥類等往往對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害,田螺、植食性魚數(shù)量較多時(shí)也會(huì)對(duì)水稻生長(zhǎng)構(gòu)成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥、豎稻草人等措施防止或減少這些動(dòng)物的危害。
3.次級(jí)消費(fèi)者有:泥鰍、黃鱔、肉食性魚、青蛙等。一般而言,這些消費(fèi)者對(duì)水稻生長(zhǎng)利大于害。農(nóng)民通過禁捕,或適量放養(yǎng)等措施,實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標(biāo)。
5.農(nóng)民對(duì)秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等;現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了綜合利用思想,例如,秸稈可作為多種工業(yè)原材料,還可以用來生產(chǎn)沼氣,以充分利用其中的能量。
6.主要通過合理密植的方法提高作物的光能利用效率。
7.通過稻田養(yǎng)魚等措施,實(shí)現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè);通過建造沼氣池,實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用。
〖技能訓(xùn)練〗分析和處理數(shù)據(jù)
〖提示〗這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5kg,計(jì)算公式是(12+18)/12×2675,這些葡萄糖儲(chǔ)存的能量是1.07×1011kJ(計(jì)算公式是EG=MG×1.6×107);
這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×1010kJ(計(jì)算公式為ΔE呼=ΔMG×1.6×107);
這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定的太陽能總量是1.3972×1011kJ(計(jì)算公式為E固=EG+ΔE呼),呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是23.4%;
這塊玉米田的太陽能利用效率是1.64%(計(jì)算公式為η=1.3972×1011/8.5×1012)。
典型例題
例1(2004年陜西、內(nèi)蒙卷)一個(gè)池塘有生產(chǎn)者(浮游植物)、初級(jí)消費(fèi)者(植食
性魚類)、次級(jí)消費(fèi)者(肉食性魚類)、分解者(微生物)。其中生產(chǎn)者固定的全部能量為a,流入初級(jí)消費(fèi)者、次級(jí)消費(fèi)者、分解者的能量依次為b、c、d,下列表述正確的是
A.a(chǎn)=b+dB.a(chǎn)>b+dC.a(chǎn)<b+dD.a(chǎn)<c+d
解析:一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,流經(jīng)該系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能。該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的全部能量是a,即流經(jīng)該系統(tǒng)的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量是a,數(shù)值是最大的。這些能量一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能形式散失到環(huán)境中,一部分用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖。在后一部分能量中,一部分隨植物遺體和殘枝敗葉等被分解者分解釋放出來,還有一部分沿著食物鏈流入初級(jí)消費(fèi)者,除小部分能量隨動(dòng)物糞便排出體外,其余被初級(jí)消費(fèi)者同化。能量依次沿食物鏈單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減傳遞下去。本題正確答案是B。
目標(biāo)檢測(cè)
1.右圖表示某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),a—e代表各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物,下列敘述不正確的是
A.共有3條食物鏈
B.各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中,能量最多的是c,生物個(gè)體數(shù)量最多的是a
C.若水體受有機(jī)磷農(nóng)藥輕度污染,則受害最嚴(yán)重的是a
D.若c所含能量為5.8×109kJ,d含1.3×108kJ,則a至少約含4.5×107kJ
2.在浮游植物→小魚→海豹→虎鯨這條食物鏈中,若虎鯨增加1kg體重,至少消耗浮游植物的量為
A、1kgB、10kgC、125kgD、1000kg
3.下列除哪項(xiàng)外.均為對(duì)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流動(dòng)特征的描述:
A、食物鏈和食物網(wǎng)是能量流動(dòng)的渠道
B、食物鏈中初級(jí)消費(fèi)者越多,次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量越多
C、單向流動(dòng),逐級(jí)遞減
D、食物鏈越短,可供養(yǎng)的消費(fèi)者越多
4.某池塘生態(tài)系統(tǒng)全部生產(chǎn)者所固定的大陽能總值為a,全部消費(fèi)者所利用的能量總值為b,全部分解者所利用的能量總值為c.那么,a、b、c三者之間的關(guān)系為:
A、ab,b=cB、a=b+cC、ab+cD、ab+c
5.在一個(gè)陰濕山洼草叢中,有一堆長(zhǎng)滿苔蘚的腐木,其中聚集著螞蟻、蜘蛛、老鼠等動(dòng)物。下面有關(guān)對(duì)陰濕山洼草叢及其生物等的敘述,正確的是
A.陰濕山洼草叢是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)B.陰濕山洼草叢中的動(dòng)物是一個(gè)生物群落
C.陰濕山洼草叢中的螞蟻是一個(gè)種群D.苔蘚是異養(yǎng)生物,屬消費(fèi)
6.右圖是一個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)模式圖,下列敘述中不正確的是
A.在該食物網(wǎng)中,共有5條食物鏈存在
B.在該食物網(wǎng)中,H處于三個(gè)不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)
C.若B種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目比例適中,
則該種群的密度在一段時(shí)間內(nèi)會(huì)明顯變大
D.在該食物網(wǎng)中,如果C種群的數(shù)量下降10%,
則H的數(shù)量不會(huì)發(fā)生明顯變化
7.人們常用能量金字塔來說明生態(tài)系統(tǒng)中哪兩者之間的關(guān)系
A.能量與營(yíng)養(yǎng)級(jí)B.能量與個(gè)體大小
C.能量與個(gè)體數(shù)量D.能量與生物代謝類型
8.某一生態(tài)系統(tǒng)中,已知一只鷹增重2kg要吃l0kg小鳥;小鳥增重0.25kg要吃2kg昆蟲;而昆蟲增重100kg要吃1000kg綠色植物。在此食物鏈中這只鷹對(duì)綠色植物的能量利用百分率為
A.0.05%B.0.5%C.0.25%D.0.025%
9、一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括
A.生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈和食物網(wǎng)B.生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者
C.物質(zhì)循環(huán),能量流動(dòng)D.生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者和無機(jī)環(huán)境
10.某草原上長(zhǎng)期生活著野兔、狐和狼,形成一個(gè)相對(duì)平衡的生態(tài)系統(tǒng)。經(jīng)測(cè)定,其各種生物所含能量如下表(能量單位:kJ(km2a)-1)
生物種類草兔狐狼
所含能量9.9×1091.5×l092×1081.3×108
則該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈(網(wǎng))可表示為
A.草兔狐狼B.草兔狼狐
狼狼
C.草兔D.草兔
狐狐
11、對(duì)某生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)進(jìn)行部分測(cè)定,粗略的結(jié)果如下圖所示(單位:kJ/m2a)該生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)量(初級(jí)生產(chǎn)量是指在生態(tài)系統(tǒng)中某一食物鏈內(nèi)生產(chǎn)者所能固定的這部分太陽輻射能量,即生產(chǎn)者所生產(chǎn)出的有機(jī)物的能量)是
A.6690
B.4620
C.780
D.5570
12.在由草、兔、狐組成的一條食物鏈中,兔經(jīng)過同化作用所獲得的能量,其去向不應(yīng)該包括
A.通過兔的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量B.通過兔的呼吸作用釋放的能量
C.通過狐的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量D.流入狐體內(nèi)的能量
13、右圖表示a、b、c三地區(qū)森林土壤有機(jī)物分解狀況,
則分解者的作用強(qiáng)弱依次是
A、ac=b
B、cba
C、c=ba
D、abc
14.假若某生態(tài)系統(tǒng)有四種生物,并構(gòu)成一條食物鏈a→b→c→d,在某一時(shí)間分別測(cè)得這四種
生物a、b、c、d所含的有機(jī)物總量分別為m1、m2、m3、m4。下列敘述中,不正確的是
A.四種生物中所含的能量歸根到底來自于a通過光合作用固定的太陽能
B.在一段時(shí)間內(nèi),若b種群數(shù)量增加,則a種群數(shù)量下降,d種群數(shù)量增加
C.若m1<5m2,則生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會(huì)遭到破壞
D.d個(gè)體所含的有機(jī)物的質(zhì)量一定比c個(gè)體所含的有機(jī)物的質(zhì)量小
15、如果一個(gè)人食物有1/2來自綠色植物,1/4來自小型肉食動(dòng)物,1/4來自羊肉,假如傳遞效率為10%,那么該人每增加1千克體重,約消耗植物
A、10千克B、280千克C、100千克D、28千克
16.(多選題).下列敘述,錯(cuò)誤的是
A.當(dāng)狼吃掉一只兔子時(shí),就獲得了兔的全部能量
B.當(dāng)狼捕食兔子并經(jīng)同化作用合成了自身的有機(jī)物時(shí),能量就從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入了第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)
C.生產(chǎn)者通過光合作用制造了有機(jī)物時(shí),能量就由非生物環(huán)境流入了生物群落
D.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是往復(fù)循環(huán)的
17.(多選題).下列說法正確的是
A、只要時(shí)間允許,棄耕農(nóng)田有可能形成樹林
B、在群落演替中,動(dòng)物是依賴于植物而出現(xiàn)的
C、在群落演替中,苔蘚的出現(xiàn)比地衣早
D、人類活動(dòng)會(huì)改變?nèi)郝溲萏娴乃俣?,但不?huì)改變其方向
18.(多選題).下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中分解者的敘述,正確的是
A.各種細(xì)菌、真菌都是分解者
B.將動(dòng)植物遺體中的有機(jī)物分解成無機(jī)物,供生產(chǎn)者再利用
C.有的動(dòng)物也能成為分解者
D.在分解動(dòng)植物遺體時(shí),將有機(jī)物中的能量釋放出來,供生產(chǎn)者再利用
19.(多選題).下列有關(guān)食物鏈的說法中,正確的是
A.在生態(tài)系統(tǒng)中,生物種類越復(fù)雜,個(gè)體數(shù)量越龐大,食物鏈就越多
B.自然生態(tài)系統(tǒng)中,沿著食物鏈的方向,能量逐級(jí)遞減
C.在不同的食物鏈中,根據(jù)動(dòng)物的食性,每種動(dòng)物只能歸屬于某一特定的營(yíng)養(yǎng)級(jí)
D.陸地生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中,營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物,占有的碳元素越少
20圖30—2表示一生態(tài)系統(tǒng)中生物種類間的相互關(guān)系,圖中各種類均生活在退潮后暴露出的巖石上,其中海藻、藤壺、貽貝和??讨趲r石表面,海星、石鱉和石械則在巖石表面來回爬動(dòng)找尋食物,圖中的數(shù)字表示海星食物中各種類所占的比例(%)。
①此生態(tài)系統(tǒng)中處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的種類有
。兩者既有捕食關(guān)系又有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的種類是____________________________。
②當(dāng)除去全部海星一年后,與對(duì)照地區(qū)相比,該處生物種類組成發(fā)生了很大的變化,其中_________成為優(yōu)勢(shì)種,而石鱉和石械數(shù)量大為減少,其原因是_______________________。
21.(9分)根據(jù)右側(cè)生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖,請(qǐng)據(jù)圖回答:
(1)該食物網(wǎng)中的肉食動(dòng)物是 ,含能量最多的是,A生物與E生物的關(guān)系是 。
(2)若B生物種群總能量為7.1×l09kJ,A生物種群總能量
為2.3×108kJ,從理論上計(jì)算C儲(chǔ)存的總能量最少為 kJ。在該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程中B生物種群的能量除了圖中所示的分配外,其余能量的去向還有
①
②___________________、
③_________________________。
(3)若A種群生物量減少,E和D種群將如何變化?
(4)右圖是食物鏈“樹→昆蟲→食蟲鳥”的兩個(gè)金字塔。
其中左邊為金宇塔,右邊為 金字塔。
參考答案
1-5.BCACA、6-10.CACAD、11-15.DADDB、16.ABD、17.AB、18.BC、19.ABD
20.海星、荔枝螺、海葵海星和荔枝螺②藤壺藤壺大量繁殖,占據(jù)了巖石表面,使海藻不能生長(zhǎng),石鱉和石槭因失去食物而數(shù)量減少。
21.(9分)(1)C;B;競(jìng)爭(zhēng)(2)4.8×107;一部分能量用于自身呼吸作用被消耗掉;一部分用于B生物的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng),儲(chǔ)存在B生物的有機(jī)物中;-部分能量隨著遺體、殘枝敗葉被分解者分解(3)先增加后減少,最終恢復(fù)動(dòng)態(tài)平衡(4)數(shù)量;能量;
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教案
古人云,工欲善其事,必先利其器。教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂,幫助教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教案,歡迎閱讀,希望您能閱讀并收藏。
第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1、使學(xué)生理解能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的兩大功能量之一。
2、使學(xué)生了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的概念,掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。
3、使學(xué)生體會(huì)研究人員研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義。
二、能力目標(biāo)
通過引導(dǎo)學(xué)生定量地分析某個(gè)具體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程和特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。
三、情感目標(biāo)
通過討論“研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義”這一教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生理解科學(xué)是第一生產(chǎn)力的觀點(diǎn)。
教學(xué)建議
教材分析
這部分教學(xué)內(nèi)容主要從“生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動(dòng)過程”、“生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的特點(diǎn)”和“人類研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義”這三個(gè)方面來闡明生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)問題。
生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容之一;能量流動(dòng)具有單向性和逐級(jí)遞減的原因是本節(jié)的難點(diǎn)之一。充分利用“賽達(dá).伯格湖中能量流動(dòng)定量分析”這一經(jīng)典的生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn),是突破這一難點(diǎn)的關(guān)鍵,同時(shí)也是這部分教學(xué)內(nèi)容的精華所在,因?yàn)樵谥笇?dǎo)學(xué)生討論這個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過程中,可初步訓(xùn)練學(xué)生的分析、推理能力。
“研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義”這一教學(xué)內(nèi)容,緊密聯(lián)系人類的生產(chǎn)生活實(shí)際,充分體現(xiàn)了“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)”觀點(diǎn)。
重難點(diǎn)分析
重點(diǎn):生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。
(1)能量是一切生命活動(dòng)的動(dòng)力,也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)。生物圈中每一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)都是一個(gè)能量輸入、傳遞和輸出的系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量單向傳遞的全過程,叫做能量流動(dòng)。這是生態(tài)系統(tǒng)功能的一個(gè)重要體現(xiàn)。
(2)指導(dǎo)學(xué)生分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程和特點(diǎn)的過程,也就是培養(yǎng)學(xué)生分析綜合和推理的思維能力的過程;同時(shí),生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程,滲透著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和物質(zhì)普遍聯(lián)系的辯證觀點(diǎn),是滲透辯證唯物主義觀點(diǎn)教育的極好素材。
(3)研究能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn),一方面可以鞏固前面學(xué)習(xí)的食物鏈和食物網(wǎng)的知識(shí),另一方面,也為研究生態(tài)系統(tǒng)的目的——服務(wù)于人類自身(能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠郑┐蚝没A(chǔ)。
難點(diǎn):(1)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)
①能量本身是一個(gè)抽象的概念,能量流動(dòng)也是抽象的,在學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,對(duì)于能量的認(rèn)識(shí)不是很充分,對(duì)于能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)更是生疏,因而成為認(rèn)知上的難點(diǎn)。教師引導(dǎo)學(xué)生分析時(shí),應(yīng)首先提示學(xué)生“能量是一切生命活動(dòng)的動(dòng)力”,生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)也需要能量,再引導(dǎo)學(xué)生分析生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入、傳遞和輸出過程。
②對(duì)于能量流動(dòng)特點(diǎn)的分析,引導(dǎo)學(xué)生從具體的能量流動(dòng)過程分析出抽象的能量流動(dòng)特點(diǎn),組織學(xué)生分析必須有很好的切入點(diǎn),采用設(shè)計(jì)合理的問題或提示分析的角度的方式引導(dǎo)學(xué)生分析能量流動(dòng)的特點(diǎn),教師在組織教學(xué)時(shí)要仔細(xì)考慮。
(2)能量金字塔的概念
能量金字塔是生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率的一種直觀表示方法,能量金字塔概念的提出是教學(xué)的難點(diǎn),教師可以從如何直觀表示生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率的角度提出能量金字塔的概念,既有利于對(duì)能量金字塔概念的理解,又有利于對(duì)生態(tài)系統(tǒng)傳遞效率知識(shí)的理解。
教法建議
(1)“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程”,學(xué)生對(duì)這一概念的認(rèn)識(shí),是建立在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的理解基礎(chǔ)上的,因此進(jìn)入這部分學(xué)習(xí)之前,復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有關(guān)概念是必要的,特別是要讓學(xué)生理解:制約生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成的重要因素之一是群落成員間的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系,即食物鏈和食物網(wǎng)。
(2)在“能量流動(dòng)的過程”的教學(xué)中,可給出學(xué)生某個(gè)具體的捕食食物鏈,教師精心設(shè)計(jì)一些問題,讓學(xué)生分析、討論能量在食物鏈中的輸入、傳遞、散失過程,使學(xué)生易于理解能量流動(dòng)的概念和能量流動(dòng)的過程
(3)在“能量流動(dòng)的特點(diǎn)”教學(xué)中,要充分利用一些經(jīng)典的生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn),除了教材中提供的“CedarBog湖的能流分析”,還可補(bǔ)充一些其他生態(tài)學(xué)家所做的實(shí)驗(yàn)加以分析、討論,然后讓學(xué)生把各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的能量通過能量金字塔的形式描繪出來。這樣便于使學(xué)生理解:能量流動(dòng)過程的定量分析,是研究能量流動(dòng)規(guī)律的關(guān)鍵;定量實(shí)驗(yàn)在研究生態(tài)學(xué)問題中的重要性。在學(xué)生分析、討論這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,概括出生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的兩個(gè)特點(diǎn)。
(4)在“研究能量流動(dòng)的意義”的教學(xué)中,要特別注意與人類的生產(chǎn)生活實(shí)踐相聯(lián)系,可引導(dǎo)學(xué)生分析一些具體問題的基礎(chǔ)上,最終讓學(xué)生概括出:研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)規(guī)律,為的是能合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系,使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?,同時(shí)還要保證生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案(一)
教學(xué)目的
1、握生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。
2、解研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義。
教學(xué)重點(diǎn)
生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。
教學(xué)難點(diǎn)
生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)及其形成原因。
教學(xué)方法
引導(dǎo)探索、談話、討論相結(jié)合。
課時(shí)安排
一課時(shí)。
教學(xué)過程
復(fù)習(xí):生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么?
(回答:是食物鏈和食物網(wǎng)。)
復(fù)習(xí):如果我們寫一個(gè)一般的食物鏈,就是:生產(chǎn)者→初級(jí)消費(fèi)者→次級(jí)消費(fèi)者,這么寫的意思是什么?
學(xué)生:是后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)以前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)為食的現(xiàn)象,后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)從前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得了物質(zhì)和能量,物質(zhì)和能量就從前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流動(dòng)到后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。我們現(xiàn)在就學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動(dòng)的。
提問:那么,能量是怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的?能量流動(dòng)的渠道是什么?能量流動(dòng)的過程是怎樣的?請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“能量流動(dòng)的過程”一段,并思考這些問題。
(在同學(xué)們閱讀后,分別請(qǐng)幾位同學(xué)總結(jié)這幾個(gè)問題。)
講述:生態(tài)系統(tǒng)流動(dòng)的能量來自太陽能,即生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭是太陽。但并不是所有的太陽能都參與生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng),必須是輸入到生態(tài)系統(tǒng)的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量才能開始在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)。怎樣輸入?依賴于生產(chǎn)者的光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。生產(chǎn)者固定的太陽能總量就是流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。它沿著食物鏈流動(dòng)。
提問:輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動(dòng)的?或者說,生產(chǎn)者固定的太陽能流向什么方向?
講述:生產(chǎn)者固定的太陽能有三個(gè)去處:一部分被自身的生命活動(dòng)消耗了,即被呼吸作用分解了;儲(chǔ)存在體內(nèi)的能量一部分被初級(jí)消費(fèi)者攝食同化流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí),沒被初級(jí)消費(fèi)者利用的枯枝落葉和初級(jí)消費(fèi)者攝食未消化而排出的糞便中的這一部分被分解者釋放出來。簡(jiǎn)單他說,生產(chǎn)者固定的太陽能的三個(gè)去處是:呼吸消耗,下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化,分解者分解。對(duì)于初級(jí)消費(fèi)者所同化的能量,也是這三個(gè)去處。并且可以認(rèn)為,一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量=呼吸散失的能量十分解者釋放的能量十被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量。但對(duì)于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的情況有所不同。
提問:生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)有什么特點(diǎn)?形成這些特點(diǎn)的原因是什么?相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率是多少?教材107頁也有兩個(gè)問題,請(qǐng)同學(xué)們帶著這些問題閱讀教材“能量流動(dòng)的特點(diǎn)”一段,閱讀完后,可以討論一下這些問題。
(待同學(xué)們閱讀完后)現(xiàn)在請(qǐng)一位同學(xué)概括一下能量流動(dòng)的特點(diǎn)。
是單向流動(dòng)和逐級(jí)遞減。為什么是這樣呢?請(qǐng)繼續(xù)回答。
講述:對(duì)于單向流動(dòng)來講,是說能量只能從前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向后一營(yíng)養(yǎng)級(jí),而不能反向流動(dòng),可以理解為肉食動(dòng)物以植食動(dòng)物為食,植食動(dòng)物不能以肉食動(dòng)物為食。植物與植食動(dòng)物的關(guān)系也是如此。
對(duì)于逐級(jí)遞減來講,也是教材的第二個(gè)問題,一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量,不能百分之百流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí),除了自身呼吸消耗外,還有一部分未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用。這就決定了能量越流越少。
在賽達(dá)伯格湖,第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)只獲得第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量的13.5%,第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)只獲得第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量的20%,能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率只有10%~20%,那么,其余80%~90%的能量哪里去了?請(qǐng)一位同學(xué)回答這個(gè)問題。
講述:對(duì),被呼吸消耗,被分解者釋放,還有一大部分未被利用。未被利用的,可以理解為后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)不能利用的(如荒地中的草根)和后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能利用而未利用的(如羊不可能將草地的草吃凈。這些未利用的能量除少量被分解者分解釋放外,它們或者進(jìn)入別的生態(tài)系統(tǒng),如被河水沖向海洋,或者沉積在湖底成為有機(jī)質(zhì)沉積物,或者仍然是前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生存?zhèn)€體,保持了前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生產(chǎn)能力。
提問:在賽達(dá)伯格湖一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量,是怎樣分配的?
是未利用的呼吸的下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的分解者釋放的。
提問:能量金字塔是什么含義?如以生物個(gè)體數(shù)量表示有無例外?(請(qǐng)一位同學(xué)回答)
講述:研究能量流動(dòng)的意義在于使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?。比如草原怎樣放牧產(chǎn)畜量高而草原又不退化?農(nóng)作物怎樣才能給人類提供更多的產(chǎn)品?教材中提到的辦法就是一個(gè)好辦法。假如給你一個(gè)池塘,你該怎樣經(jīng)營(yíng),才能最大獲益?請(qǐng)大家討論。
(討論后請(qǐng)幾個(gè)同學(xué)闡述他們的結(jié)論)
現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)一種叫做“生態(tài)農(nóng)業(yè)”的農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)模式。這種經(jīng)營(yíng)模式可以最小投入,得到最大收益。比如?;鶟O塘就是一例。(在此稍作解釋)
總結(jié):通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng),我們知道生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲取能量。能量是一切生命的動(dòng)力,是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。能量流動(dòng)維持各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生命和繁殖后代,使得一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展。
鞏固:
1.請(qǐng)從能量流動(dòng)的角度解釋為什么食物鏈一般不超過五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)?
2.俗話說,“一山不容二虎”,有沒有道理?為什么?
(這兩個(gè)問題可啟發(fā)學(xué)生根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量逐級(jí)遞減的規(guī)律分析,得出隨著營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高,可利用的能量往往減少到很小的程度,以至不足以維持下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的存在。)
板書設(shè)計(jì)
三、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
1.能量來源:太陽
2.能量輸入:生產(chǎn)者的光合作用
3.能量流動(dòng)的渠道:食物鏈(網(wǎng))
4.能量流動(dòng)的過程:光→生產(chǎn)者→初級(jí)消費(fèi)者
5.能量流動(dòng)的特點(diǎn)。單向流動(dòng),逐級(jí)遞減
6.能量流動(dòng)的傳遞效率:10~20%
7.能量金字塔。
8.研究能量流動(dòng)的意義