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2019-2020年高中生物 5.2《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》教案 新人教版必修3 一、教學(xué)目標 知識目標： （1）了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念。 （2）掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。 （3）理解研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。 能力目標： （1）通過師生討論交流、學(xué)生小組討論與教師引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生層層探究相結(jié)合，將知識化難為易，培養(yǎng)學(xué)生運用科學(xué)知識解決和分析實際問題等思維能力。 （2）通過引導(dǎo)學(xué)生定量地分析某個具體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程和特點，培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。 情感態(tài)度價值觀： （1）通過討論“研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義”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。 （2）在教學(xué)中，通過聯(lián)系生產(chǎn)、生活等實際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，關(guān)心社會生活的意識和進行生命科學(xué)價值觀的教育。 二、教學(xué)重點和難點 1.教學(xué)重點： （1）生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程 （2）生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點 2.教學(xué)難點： 三、課時安排：1課時 四、教學(xué)方法：講述與學(xué)生練習(xí)、討論相結(jié)合 五、教學(xué)用具： 六、教學(xué)過程 教學(xué)流程 教師活動 引入新課 【創(chuàng)設(shè)情境】播放影片：非洲草原上鷹捕食兔子的過程。 能 量 流 動 的 過 程 生產(chǎn)者 【提問】剛才這部短篇的主角是誰？ 【過渡】對了，兔、鷹、不要忘了還有小草，在非洲大草原上主要的生產(chǎn)者就是小草，草原上幾乎所有的動物都是由小草養(yǎng)活的，沒有小草，也就不會有兔子和鷹了。 現(xiàn)在小草有問題要問了。 【多媒體展示問題】 ①我們的能量來自哪里? ②照射在草地上的太陽能都被我們吸收了嗎? ③我們吸收了太陽能后,這些能量有哪些去向? 【引導(dǎo)】 兔子能把草吃的干干凈凈嗎？ 【總結(jié)】 邊展示多媒體課件，邊講解。 消費者 【過渡】 現(xiàn)在讓我們來看一看兔子又有什么問題要問呢？ 【多媒體展示問題】 ①我們把草吃進肚子里,草中的能量都被我們吸收了嗎? 教師：很好，我們把被吸收進體內(nèi)的能量稱為同化的能量。 ②我們吸收了能量后,這些能量有哪些去向? 【總結(jié)】 邊展示多媒體課件邊講解。 小草屬于生產(chǎn)者，在草原上當然不僅僅只有小草一種生產(chǎn)者。而像兔子那樣以綠色植物為食的動物也有很多。它們都屬于初級消費者。 （影片：非洲草原上的植食動物。） 當然同樣也存在著許多肉食動物。 （影片：非洲草原上的肉食動物。） 如果它們是以植食動物為食，就屬于次級消費者。 另外草原上還有許多分解者。 （影片：非洲草原上的腐食動物） 影片中介紹了很多種腐食動物，然而我們知道還有一類非常重要的分解者——微生物。 【小結(jié)】 現(xiàn)在我們知道，光能通過生產(chǎn)者的光合作用輸入生態(tài)系統(tǒng)，然后通過捕食關(guān)系從生產(chǎn)者傳遞到初級消費者再傳遞到次級消費者，其中有一部分能量通過生物自身的呼吸作用以及分解者的呼吸作用散失了。因此能量流動就是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入傳遞和輸出的過程。 其中光合作用是能量流動的起點。而生產(chǎn)者固定的全部太陽能就是流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。 【提問】 那么能量輸入生態(tài)系統(tǒng)后有哪些去向呢？ 就這樣能量通過食物鏈和食物網(wǎng)一級一級的傳遞，食物鏈和食物網(wǎng)是能量流動的渠道。 能 量 流 動 的 特 點 【提問】 通過我們剛才的分析，大家能不能得出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動有什么特點呢？ 【小結(jié)】 能量總是由被捕食者傳入捕食者體內(nèi)，不可能逆向流動，也不能循環(huán)流動，因此為單向流動。而這個過程中能量不可能百分之百的流入下一個營養(yǎng)級，因此是逐級遞減的。 下面讓我們具體的分析一個湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量流動情況。 【講述】 大家都知道在湖泊中是大魚吃小魚小雨吃蝦米蝦米吃泥巴，泥巴包括一些藻類。而能量就隨著食物鏈單向流動。 展示：某湖泊生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者，植食性動物和肉食性動物所含能量的具體數(shù)據(jù)。 請計算能量傳遞效率（輸入后一營養(yǎng)級的能量與輸入前一營養(yǎng)級的能量的比）． 【小結(jié)】 在生態(tài)系統(tǒng)中能量的傳遞效率大約為10%～20%，也就是說一個正常的生態(tài)系統(tǒng)，前一營養(yǎng)級的能量只有約10%～20%能輸入下一個營養(yǎng)級。 通過以上分析我們知道能量流動是逐級遞減的，為了形象的說明問題可以將單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值繪制成金字塔圖形，叫做能量金字塔。 【實例】 如果一個小孩一年內(nèi)僅以牛犢為食，則需4.5頭牛犢，而喂養(yǎng)這些牛犢則需種植4公頃苜蓿。 4公頃苜蓿接受的太陽輻射量：6.31010卡/年； 4公頃苜蓿固定的能量：1.49107卡/年； 4.5頭牛吃苜蓿獲得的能量為：1.19106卡/年； 這個小孩吃牛肉獲得的能量為：8.3103卡/年。 請大家把上述事例繪制成一個能量金字塔。 【問題】 為什么牛肉往往比青菜貴？ 【實例】 從能量金字塔可以看出在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中消耗的能量就越多。 【問題】 為什么一條食物鏈一般不會超過4～5個營養(yǎng)級？ 【問題】 還有80%～90%的能量到哪里去了呢？ 課件展示各部分能量。 【小結(jié)】 從這些數(shù)據(jù)上看，能量流動的特點是逐級遞減的。 【問題】 這種能量的逐級遞減是否符合能量守恒定律？ 怎樣驗證？ 請大家通過所給的數(shù)據(jù)證明逐級遞減符合能量守恒定律。 研 究 能 量 流 動 的 意 義 【過渡】 現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了能量流動的過程和特點。下面讓我們來解決具體的問題。 【問題】 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能量流動有什么特點? 教師：人所做的工作都是為了讓能量盡可能的流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠帧? 對于人類來說，研究能量流動的意義就在于使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠帧? 【問題】 假如給你一個池塘，你會怎樣經(jīng)營，從而獲得更大的收益？ 教師介紹?；~塘。 【小結(jié)】 我們把這類實現(xiàn)能量多層次利用的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)稱為生態(tài)農(nóng)業(yè)。 【問題】 還有哪些生態(tài)農(nóng)業(yè)類型呢？ 教師：如沼氣池。 課后延伸 【問題】“設(shè)計草場放牧方案”，怎樣判斷一個草場上是不是過度放牧？ 小 結(jié) 今天這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程，以及特點，并運用這些知識解決了許多實際的問題。 作業(yè)布置 P91.習(xí)題