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《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》第一課時教案 教學(xué)目標(biāo) (一)知識目標(biāo) 1、掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。 2、理解研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。 （二）能力目標(biāo) 1、通過分析生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入和散失，即“光合作用”和“呼吸作用”與營養(yǎng)級之間的能量變化關(guān)系，發(fā)展學(xué)生的思維遷移能力。 2、學(xué)會分析、推算生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率，并學(xué)會應(yīng)用“傳遞效率”解決相關(guān)問題，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的運算能力和思維能力。 3、通過生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)中能量流動的渠道和數(shù)量的分析，培養(yǎng)學(xué)生耐心細(xì)致的觀察能力和識圖能力。 （三）情感目標(biāo) 1.通過分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點，培養(yǎng)學(xué)生用“普遍聯(lián)系”的觀點來分析事物。 2.站在生態(tài)道德角度，理解一些生態(tài)學(xué)觀點，使學(xué)生懂得對資源的利用應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展的原則，為形成科學(xué)的世界觀做準(zhǔn)備. 教學(xué)重點和難點： 重點：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。 難點：生態(tài)系統(tǒng)能量流動具有單向性和逐級遞減的原因。 教學(xué)安排：2課時 教學(xué)工具：《隨堂優(yōu)化》學(xué)案，多媒體課件。 教學(xué)過程 程 序 教 學(xué) 活 動 教師活動 學(xué)生活動 導(dǎo)入新課 情景導(dǎo)入:假設(shè)你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，只有15Kg玉米和一只母雞可以食用，那么使自己活的最長的辦法是： 1.先吃雞，然后吃玉米 2.先吃玉米，同時用部分玉米喂雞，吃雞生產(chǎn)的蛋，最后再吃雞 教師：真理往往掌握在少數(shù)人手里。我們共同來看看魯濱遜的選擇是——先吃雞，后吃玉米。 【PPT】母雞提出抗議。 教師：對于母雞的抗議，我們必須給它一個合理的解釋，這就得用到我們這節(jié)課的內(nèi)容“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”。 每組學(xué)生各選一名代表，做出選擇。（絕大部分學(xué)生選擇的是2） 一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動概念 新課講解： 提問：什么叫做生態(tài)系統(tǒng)的能量流動？ 學(xué)生閱讀教材、思考（時間3分鐘）： 1、能量是如何“輸入”生態(tài)系統(tǒng)的？ 2、能量“傳遞”的途徑是什么？ 3、能量是通過什么方式“散失”的？ 學(xué)生齊聲朗讀：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失。 學(xué)生閱讀教材、思考（時間3分鐘）： 二、能量流動的過程 以“草→兔子→老鷹”的食物鏈為例子，說 出食物鏈中各生物所屬營養(yǎng)級，以及在生態(tài)系統(tǒng)中的具體成分。 回憶生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)知識，請學(xué)生回答 1、能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級的過程 教師：以食物鏈中以“生產(chǎn)者”為例，分析該營養(yǎng)級能量流動的來源和去路。 提問： 1、小草的能量來自哪里? 2、照射在草地上的太陽能如何被小草吸收?這些能量都被小草吸收了嗎? 3、小草吸收了太陽能后,這些能量有哪些去向? 總結(jié)：多媒體課件演示能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級的示意圖 學(xué)生討論回答 1、固定的太陽能 2、光合作用，1%左右。 3、通過呼吸作用散失； 被分解者利用（最終通過分解者的呼吸作用散失能量）； 流入到下一個營養(yǎng)級 2、能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程 提問：4、兔子把草吃進(jìn)肚子里,草中的能量都被兔子吸收了嗎? 5、兔子吸收了能量后,這些能量有哪些去向? 歸納： 【PPT】食物鏈整體的能量流動圖。 隨堂反饋：把箭頭換成字母，提問字母代表的含義 歸納總結(jié)：結(jié)合食物鏈的能量流動，分析、討論以下內(nèi)容： 1、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的源頭在哪兒？ 2、能量流動的起點是什么？ 3、生態(tài)系統(tǒng)能量的總值為多少？ 4、什么是能量流動的渠道？ 思考回答 4、不是 5、老師提示 學(xué)生以此類推，說出能量在該食物鏈各營養(yǎng)級的來源和去路。 學(xué)生回答 以問答的形式讓學(xué)生歸納總結(jié) 三、能量流動的特點 【PPT—動畫演示賽達(dá)伯格湖的能量流動】 老師：仔細(xì)觀察賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解，請將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，完成表格。 營養(yǎng)級 流入 能量 輸入下一營 養(yǎng)級的能量 呼吸作用 散失 分解者分解 （呼吸散失） 未利用 能量傳遞 效率 生產(chǎn)者 植食性動物 肉食性動物 提問：1、能量在流動、轉(zhuǎn)化后，流入下一個營養(yǎng)級的能量、呼吸作用散失、分解者分解及未被利用的能量總和是多少？ 分析每一營養(yǎng)級能量的 “流入” 和 “流出（包含未利用）” 是否平衡？ 2、隨著食物鏈的延伸，能量在各營養(yǎng)級的含量上有什么特點？賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解中哪些方式表現(xiàn)了該特點？ 3、表格中各營養(yǎng)級能量傳遞效率是多少？ 提示：能量傳遞效率=輸入到后一營養(yǎng)級的能量（同化量）/本營養(yǎng)級的能量（同化量） 結(jié)論：能量在兩個營養(yǎng)級之間傳遞效率一般為10%--20%. 4、為什么某一營養(yǎng)級的能量不能百分之百地流到下一個營養(yǎng)級？ 學(xué)生討論、回答： ①各營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用消耗相當(dāng)大的一部分能量 ②各營養(yǎng)級總有一部分生物的能量未被下一個營養(yǎng)級的生物所利用 ③各營養(yǎng)級的尸體、糞便等流入到分解者被利用 教師：由此我們可以得出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動特點是什么？ 【PPT】生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點一：逐級遞減 5、在“草→兔子→老鷹”的食物鏈中，能量是沿著“草→兔子→老鷹”途徑單方向流動的。該食物鏈能否發(fā)生能量逆向流動？或者是循環(huán)使用? 總結(jié)：生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物之間的吃與被吃的關(guān)系是不能逆轉(zhuǎn) 的，因而能量傳遞的方向也是不可逆轉(zhuǎn)的；同時，各生物 成分通過呼吸作用將有機(jī)物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能散失，這 部分散失的能量是不能被生物重新利用的。 【PPT】生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點二：單向流動 學(xué)生討論，完成表格分 學(xué)生討論,回答： 1、等于流入總能量；每一營養(yǎng)級能量的“流入”和“流出”總量是相等的，遵循了能量守恒定律。 2、能量逐級遞減。每個營養(yǎng)級的數(shù)字和箭頭面積逐漸減小。 3、能量從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級占生產(chǎn)者所固定能量的百分比是13.5%；第二營養(yǎng)級流人第三營養(yǎng)級的能量，占初級消費者所同化的能量總量的百分比是20%。 學(xué)生：能量流動有逐級遞減的特點。 學(xué)生討論回答。 5、不會。 四、量傳遞效率的相關(guān)“最值”計算 能量在流經(jīng)各個營養(yǎng)級時，上一營養(yǎng)級的能量大約有10%~20%傳到下一營養(yǎng)級，營養(yǎng)級越高， 能量越少。因此食物鏈越長，能量損失越多。為了充分利用能量，應(yīng)盡量縮短食物鏈。 有關(guān)能量的“最值”計算方法總結(jié)如下： 知低營養(yǎng)級求高營養(yǎng)級 獲得能量最多：選最短食物按20%計算鏈 獲得能量最少：選最長食物鏈按10%計算 知高營養(yǎng)級求低營養(yǎng)級 需最多能量：選最長食物按按10%計算 需最少能量：選最短食物鏈按20%計算 例題講解 學(xué)生解題 五、小結(jié)與練習(xí) 1、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定義：能量的輸入、傳遞和散失 2、能量流動過程 ① 各營養(yǎng)級能量的輸入、傳遞和散失途徑 ② 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程 3、能量流動的特點 ①特點：單向流動和逐級遞減②能量傳遞效率：10-20% 學(xué)生做練習(xí) 5 / 5