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高中生物 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 第2課時示范教案 新人教版導(dǎo)入新課 師 同學們好！上節(jié)課我們學習了生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點，現(xiàn)在我們先復(fù)習一下。 請問： 1.生態(tài)系統(tǒng)能量的源頭是什么？ 2.太陽能是怎樣進入到生物群落的？ 3.能量沿什么渠道傳遞？ 4.每一營養(yǎng)級同化的能量有哪幾個去向？ 5.能量流動的特點是什么？ 生1 太陽能。 生2 通過生產(chǎn)者的光合作用把太陽能固定成化學能，儲存在生產(chǎn)者的有機物中。 生3 食物鏈和食物網(wǎng)。 生4 四個去向：（1）未利用。（2）呼吸散失。（3）被下一個營養(yǎng)級攝食。（4）被分解者利用。 生5 （1）單向流動。（2）逐級遞減。 推進新課 師 不錯。那下面我們一起來學習研究能量流動的實踐意義，人們在利用生態(tài)系統(tǒng)的資源的過程中，期望的“高效”與“持續(xù)”常常會發(fā)生矛盾。如何根據(jù)客觀規(guī)律來調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，以滿足人類的需求，是一個必須解決的重要問題。 師 先請大家看思考與討論，在考慮題目中的問題時，同時想想能不能把?；~塘這個生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建起來?可以回憶一下我們第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的模型構(gòu)建。 （學生思考，討論） 師 誰來構(gòu)建一下這個模型？ 生 2019-2020年高中生物 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 第2課時示范教案 新人教版 師 不錯。那書本中的問題如何回答呢？ 生 “?；~塘”的設(shè)計理念是從人類所需出發(fā)，通過能量多級利用，充分利用流經(jīng)各營養(yǎng)級的能量，提高生產(chǎn)效益。 師 不錯。研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，可以幫助人們科學規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)就是其中最重要的應(yīng)用，生態(tài)農(nóng)業(yè)利用的生態(tài)學原理就是能量的多級利用和物質(zhì)的循環(huán)再生。下面大家想想能不能對思考與討論中桑基魚塘作進一步的改進，使能量能被更加有效的利用。 （學生思考，討論） 生 圖5-2-9 師 不錯。另外，我們還可以用塘泥、魚糞和人糞來發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，作為能源。可見，研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，還可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。大家可以看一下課本96頁的文字。 （學生看書） 師 學習了能量流動的意義，我們最好能應(yīng)用到生活中，而不是紙上談兵。課本97頁的調(diào)查正好給了我們這個機會，上節(jié)課作為作業(yè)已經(jīng)布置給大家了，大家做好了嗎？ 生 做好了。 師 好，下面哪個小組的組長來做一下陳述？時間10分鐘?？梢越柚嗝襟w。其他小組認真聽好，待會兒可以進行補充。 小組1： 1.調(diào)查目的 （1）調(diào)查當?shù)氐霓r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，明確它的組成成分。 （2）分析當?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況，并作出評價。 （3）對能量流動提出改進建議。 2.調(diào)查對象 稻田生態(tài)系統(tǒng)。 3.調(diào)查方法 實地調(diào)查；走訪農(nóng)民；資料查詢。 4.調(diào)查結(jié)果（問題1~6） （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。 （2）初級消費者有田螺、浮游動物、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水稻生長構(gòu)成危害，田螺、植食性魚數(shù)量較多時也會對水稻生長構(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物的危害。 （3）次級消費者有泥鰍、黃鱔、肉食性魚、青蛙等。一般而言，這些消費者對水稻生長利大于害。農(nóng)民通過禁捕，或適量放養(yǎng)等措施，實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標。 （4）大多數(shù)為購買的合成飼料。 （5）農(nóng)民對秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等。 （6）主要通過合理密植的方法提高作物的光能利用效率。 5.匯總分析 該農(nóng)田的食物鏈或食物網(wǎng)： 圖5-2-10 該稻田生態(tài)系統(tǒng)的能量來源：太陽能。 固定太陽能的生產(chǎn)者：水稻、雜草、浮游植物。 能量流動的渠道：食物鏈和食物網(wǎng)。 能量的存在狀況有： （1）儲存在生物體中。 （2）被分解者利用。 （3）呼吸散失。 （4）儲存在作物的秸稈、動物的糞便中，還未被微生物分解利用。 該稻田生態(tài)系統(tǒng)能量利用基本上還是符合人們的意愿的。但對害蟲的防治還不理想，對秸稈的處理也不好。 6.結(jié)論和建議 (1)對雜草和浮游植物的去除，可以養(yǎng)殖一些對應(yīng)的植食性的魚類。即所謂的稻田養(yǎng)魚。 (2)對害蟲的防治，可以嘗試生物防治，即用它的天敵。如青蛙，所以要保護青蛙。 (3)對秸稈的利用，可以做成飼料或發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，而不是簡單地焚燒或掩埋。 (4)動物的糞便除了肥田，還可以進行發(fā)酵。 (5)根據(jù)生態(tài)學的基本原理，盡量地做到能量的多級利用。 農(nóng)民對我們的提議持歡迎態(tài)度，但他們認為有些執(zhí)行起來還是比較困難的。如：稻田養(yǎng)魚，秸稈和動物糞便的利用。 最后，我們根據(jù)農(nóng)民的實際困難作出一些修改： （1）對雜草和浮游植物的去除，因為農(nóng)民的習慣以及條件的限制，如水的缺少，還是用除草劑或人工除草，但要注意除草劑的濃度。 （2）對秸稈，可以與飼料加工廠聯(lián)系，由他們來收購。 （3）對害蟲的防治，盡量少使用農(nóng)藥。而用它的天敵—青蛙，對青蛙除了保護，還要盡量多地消滅它的天敵——蛇。 （4）泥鰍、黃鱔要適量的捕捉。 （5）盡量使更多的能量流向水稻。 師 好。調(diào)查得不錯，那其他小組還有補充嗎？ 小組2：調(diào)查的方法還可以咨詢當?shù)剞r(nóng)業(yè)部門，以得到比較科學的改進方法。 小組3：在稻田生態(tài)系統(tǒng)中還有無機環(huán)境和分解者，對它們我們也要關(guān)注。因為它們也影響著水稻的產(chǎn)量。 小組4：植食性的魚類食性比較單一，一般只吃浮游植物，所以可以稻田養(yǎng)魚。小組1的食物網(wǎng)有差錯。 師 大家說得很好。當然，在不同的地方，有不同的情況。當?shù)剞r(nóng)民可以因地制宜地采取相應(yīng)措施，來使能量盡可能多地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧l件允許的地方，可以通過稻田養(yǎng)魚等措施，實現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè)；通過建造沼氣池，實現(xiàn)能量的多級利用。 師 希望大家平時能把生物學的知識應(yīng)用于生活中，使生活更美好。大家如果有興趣，還可以去調(diào)查其他的生態(tài)系統(tǒng)，如果園、蔬菜園地等。有困難或需要幫助可以找老師。下面我們再一起來訓練一下數(shù)據(jù)的分析和處理。 （學生思考，討論） 師 誰來回答一下？（如回答不出，教師可以作必要的提醒） 生1 這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6 687.5 kg，這些葡萄糖儲存的能量是1.071011 kJ。 生2 這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.2721010 kJ。 生3 這些玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量是1.397 21011 kJ。呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是23.4%。 生4 這塊玉米田的太陽能利用效率是1.64%。 師 非常正確?？磥泶蠹覍?shù)據(jù)的分析和處理掌握得不錯。如果人從玉米得到的能量是1.397 21010 kJ，那么能量的傳遞效率是多少？ 生 10%。 師 如果被分解者利用的能量是3.6109 kJ，那么輸入到分解者的比例是多少？ 生 2.576 6%。 師 正確。那玉米所固定的太陽能總量除了提供給人、分解者、呼吸散失之外，還剩下多少？ 生 8.942 81010 kJ。 師 那這部分應(yīng)該就是未利用的，也就是儲存在秸稈等中的能量。占玉米所固定的太陽能總量的比例是多少？ 生 64%。 師 好的。那你能把處理的數(shù)據(jù)用圖來表示嗎？ 生 可以。 師 那你來寫一下。參照書本圖58。 生 圖5-2-11 師 不錯。這塊玉米地提供給人的能量只有10%，太少了。你認為可能的原因是什么？如何解決？ 生1 雜草太多，而使玉米固定的太陽能減少。除草。 生2 害蟲數(shù)量較多，用生物防治殺滅害蟲。 生3 呼吸散失太多，可以用溫室大棚來控制晝夜溫度，降低呼吸作用。 生4 未利用的部分太多，可以將秸稈等再利用，達到使能量盡可能多地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。提高能量的利用率? 師 大家回答得很好?？傊?，我們學習生態(tài)系統(tǒng)能量流動的目的，就是為了能更好地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)能量流動的關(guān)系，使生態(tài)系統(tǒng)更加穩(wěn)定，使人類能持續(xù)、高效地從生態(tài)系統(tǒng)獲得能量。 師 最后大家想想，能量流動必須要有一個“載體”，這個“載體”是什么呢？ 生 物質(zhì)，因為能量是儲存在物質(zhì)中的。 師 很好，下節(jié)課我們就來學習生態(tài)系統(tǒng)的第二個營養(yǎng)功能——物質(zhì)循環(huán)。最后我們放松一下，一起來看一段生態(tài)農(nóng)業(yè)的片段。 （多媒體播放視頻） （學生觀看視頻） 課堂小結(jié) 師 這節(jié)課我們就講到這里，希望課后大家認真復(fù)習，充分理解能量流動的過程和特點，能更多地應(yīng)用于現(xiàn)實生活中。布置一下課后的作業(yè)，課后練習的第二部分——拓展題寫在作業(yè)本上，基礎(chǔ)題寫在書上。 板書設(shè)計 第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（第1課時） 一、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念 二、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的分析 1.以種群或營養(yǎng)級為對象來研究 2.以食物鏈和食物網(wǎng)為渠道來研究 三、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程 1.能量的源頭：太陽能 2.能量流動的起點：從生產(chǎn)者固定太陽能開始 3.能量流動的數(shù)量：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能總量（人工生態(tài)系統(tǒng)除外） 4.能量流動的渠道：食物鏈和食物網(wǎng) 5.營養(yǎng)級能量的去向 (1)未利用的 (2)被分解者利用 (3)呼吸散失 (4)被下一個營養(yǎng)級攝食 四、能量流動的特點 1.單向流動 2.逐級遞減 五、能量金字塔和數(shù)量金字塔的模型 六、研究能量流動的實踐意義（第2課時） 1.可以幫助人們科學規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用 2.還可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠? 七、調(diào)查報告 1.調(diào)查目的 2.調(diào)查對象 3.調(diào)查方法 4.調(diào)查結(jié)果 5.匯總分析 6.結(jié)論和建議 八、數(shù)據(jù)的分析和處理 活動與探究 活動與探究的題目：調(diào)查當?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況（或當?shù)氐墓麍@、蔬菜種植地） 一般步驟： （1）確立題目。（調(diào)查目的） （2）組成調(diào)查小組，確立組長和各負責人。 （3）組長給組員分配任務(wù)，各組員分頭調(diào)查各自任務(wù)。（調(diào)查方法：實地調(diào)查；走訪農(nóng)民；資料查詢；咨詢當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)部門） （4）調(diào)查資料匯總，進行整理和分析。 （5）小組之間或組員之間進行交流，提出建議。 （6）撰寫調(diào)查報告。 習題詳解 一、基礎(chǔ)題(課本P98) 1.解析：根據(jù)能量流動逐級遞減的特點，寫出食物鏈d→a→b→c。 答案：A 2.解析：書本概念：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能總量。 答案：D 3.解析：a的去向除了b和c外，還有未利用的和呼吸作用散失的，所以a>b+c。 答案：B 二、拓展題（課本P98） 1.解析：參照課本圖58。 答案：（1）圖a 圖5-2-12 圖b 圖5-2-13 （2）圖b。圖b所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量，還有一部分可以以生活能源或食物中化學能的形式被人類再度利用，因此，該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了能量的多級、充分利用，提高了能量的利用率。 2.答案： 不能。因為在一個封閉的系統(tǒng)中，物質(zhì)總是由有序朝著無序的方向發(fā)展。硅藻能利用 獲取的營養(yǎng)通過自身的新陳代謝作用釋放能量，依靠能量完成物質(zhì)由無序向有序的轉(zhuǎn)化，維持其生命活動?？梢娔芰繉ι鷳B(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的維持非常重要。