济南版能量流动和物质循环教程文件

1、济南版能量流动和物质循环1.1.分析生态系统中各种成分的能量关系。分析生态系统中各种成分的能量关系。2.2.概述生态系统能量流动的特点。概述生态系统能量流动的特点。3.3.以碳循环为例，说明生态系统物质循环以碳循环为例，说明生态系统物质循环的特点。的特点。第一课时：能量流动第一课时：能量流动 1.1.分析生态系统中各种成分的能量关分析生态系统中各种成分的能量关系。系。2.2.概述生态系统能量流动的特点。概述生态系统能量流动的特点。第一课时学习目标第一课时学习目标 阅读课本阅读课本P6365页页第二段，思考问题：第二段，思考问题：1、生物的生长、发育和繁殖等各项生命活、生物的生长、发育和繁殖等各

2、项生命活动所需要的能量来动所需要的能量来自自 。2、当某种生物摄取、当某种生物摄取 时，它就从中获时，它就从中获得能量。得能量。3、生态系统中的能量是通过、生态系统中的能量是通过 依次传依次传递的。递的。4 叫一个营养级？叫一个营养级？食物链食物链食物食物 贮存在有机物中的化学能贮存在有机物中的化学能【探究主题一探究主题一】 生态系统的能量流动生态系统的能量流动食物链上的每一个环节食物链上的每一个环节写出下面的一条食物链写出下面的一条食物链 草草 兔兔 狐狐 虎虎生产者生产者 初级消费者初级消费者 次级消费者次级消费者 三级消费者三级消费者 第一第一 第二第二 第三第三 第四第四营养级营养级

3、营养级营养级 营养级营养级 营养级营养级 1、营养级：、营养级：食物链上的每一个环节食物链上的每一个环节 图中参与食物链的生态系统组成成分有哪几种？图中参与食物链的生态系统组成成分有哪几种？生物生物草草蝗虫蝗虫青蛙青蛙猫头鹰猫头鹰结构模式结构模式生产者生产者初级消费者初级消费者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者营养级营养级第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级蛇蛇四级消费者四级消费者第五营养级第五营养级消费者比营养级少一级消费者比营养级少一级2.能量流动的过程能量流动的过程 1.1.请你写出每个营养级能量的来源与去路。请你写出每个营养级能量的来源

4、与去路。 2.2.生态系统中的能量能否逆向流动或者循环流生态系统中的能量能否逆向流动或者循环流动？动？ 3.3.一般情况下，为什么营养级越高，生物的数量就越一般情况下，为什么营养级越高，生物的数量就越少？少？能量的输入：能量的输入：生产者通过生产者通过光合作用光合作用将将光能光能转化成为转化成为化学能化学能，固定在它，固定在它们所制造的有机物中们所制造的有机物中（化学能化学能）（化学能化学能）由上图可知：由上图可知：(1)能量流动的起点：生产者能量流动的起点：生产者(主要是植物主要是植物)固定固定太阳能。太阳能。(2)能量转化：太阳能能量转化：太阳能有机物中的化学能有机物中的化学能热热能能(最

5、终散失最终散失)。(3)能量的传递途径：食物链。能量的传递途径：食物链。(4)每一营养级的能量来源及去向每一营养级的能量来源及去向来源来源：生产者：太阳能生产者：太阳能 各级消费者：来自上一个营养级各级消费者：来自上一个营养级有一少部分能量，通过食物链流入有一少部分能量，通过食物链流入下一个营养级。下一个营养级。(4)每一营养级的能量来源及去向每一营养级的能量来源及去向去去 向向通过呼吸作用分解有机物，释放能通过呼吸作用分解有机物，释放能量，供生命活动的需要。量，供生命活动的需要。随排泄废物、尸体等流入分解者中去。随排泄废物、尸体等流入分解者中去。第一营养级第一营养级（生产者）（生产者） 第二

6、营养级第二营养级（植食性动物（植食性动物） 第三营养级第三营养级（肉食性动物）（肉食性动物） 第四营养级第四营养级（肉食性动物）（肉食性动物）能量能量分解者分解者呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸生态系统能量流动全过程图解生态系统能量流动全过程图解（5）、生态系统中的能量不能逆向流动或循环流动。）、生态系统中的能量不能逆向流动或循环流动。（6）、能量在沿着食物链流动的过程中是）、能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减逐级递减的，在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动的的，在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动的过程中消耗的能量也越多，所以营养级越高，贮存的过程中消耗的能量也越多，所以

7、营养级越高，贮存的能量也越少，生物个体的数量就越少。能量也越少，生物个体的数量就越少。 4 4、能量流动的特点：能量流动的特点：（1 1）单向流动）单向流动。(不可逆的，不循环的不可逆的，不循环的) )。 从生产者从生产者初级消费者初级消费者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者 （食物链（食物链) )（1）单向流）单向流 动动（2 2）逐级递减）逐级递减 传递效率传递效率10%10%20%20%指生态系统中能量输入、传递和散失过程。指生态系统中能量输入、传递和散失过程。 逐逐级级递递减减的的原原因因第一营养第一营养级级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级生物自身的生

8、物自身的呼吸消耗。呼吸消耗。植物的残枝落叶植物的残枝落叶和动物的骨骼、皮和动物的骨骼、皮毛等难以被下一个毛等难以被下一个营养级的生物利用营养级的生物利用。（2 2）逐级递减）逐级递减 传递效率一般只有传递效率一般只有10%10%20%20%能量在沿食物链能量在沿食物链流动的过程中是流动的过程中是逐渐减少的。逐渐减少的。 5、合理食物链的结、合理食物链的结 构构合理食物链一般只有合理食物链一般只有34个营养级个营养级植物植物 牛牛 人人 植物植物 人人能量在沿着食物链能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递流动的过程中是逐级递减的，在一个生态系统减的，在一个生态系统中，营养级越多，在能中，营养级越多

9、，在能量流动的过程中消耗的量流动的过程中消耗的能量也越多。能量也越多。材料一、在一个草场上，如果放养的牲畜过少，就不材料一、在一个草场上，如果放养的牲畜过少，就不能充分利用牧草所提供的能量；如果放养的牲畜过多，能充分利用牧草所提供的能量；如果放养的牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。只有根就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。只有根据草场的能量流动特点，据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量合理确定草场的载畜量，才，才能保持畜产品的能保持畜产品的持续高产。持续高产。 研究生态系统的能量流动，还可以帮助人研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系，

10、使能们合理地调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。量持续高效的流向对人类最有益的部分。6、研究能量流动的目的、研究能量流动的目的材料二、我国古代就已发展出“桑基鱼塘”生产方式：利用桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成了良性循环。请分析讨论请分析讨论: : 用能量流动的原理用能量流动的原理, , 解释谚语解释谚语“一山不容一山不容二虎二虎”隐含的道理。隐含的道理。参考要点参考要点: : 根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越少，老规律，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎

11、在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链链( (网网) )流经老虎的能量已减到很小的程度。因流经老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故此，老虎的数量将是很少的。故“一山不能容一山不能容二虎二虎”有一定的生态学道理。有一定的生态学道理。 学以致用学以致用 能量流动的能量流动的起点起点：从生产者固定太阳能开始：从生产者固定太阳能开始 流经生态系统的总能流经生态系统的总能 能量流动的能量流动的数量数量 是生产者所固定的全部太阳能是生产者所固定的全部太阳能生态系统的生态系统的 能量流动的能量流动的途径途径：太阳能：太阳能第一营养级第一营养级第

12、二营第二营能量流动能量流动 养级养级第五营养级第五营养级 单向流动不循环单向流动不循环 能量流动的能量流动的特点特点 逐级递减传递率为逐级递减传递率为1020 设法调整能量流动关系设法调整能量流动关系 研究的研究的目的目的 使能量流向对人类最有益的部分使能量流向对人类最有益的部分1.1.在在“草草兔兔狐狐”食物链中，狐属于食物链中，狐属于( )( )A.A.次级消费者，第二营养级次级消费者，第二营养级B.B.初级消费者，第一营养级初级消费者，第一营养级C.C.初级消费者，第二营养级初级消费者，第二营养级D.D.次级消费者，第三营养级次级消费者，第三营养级2.能量在沿食物链的流动过程中是能量在沿

13、食物链的流动过程中是( )A.循环往复的循环往复的 B.单向流动，并且逐级递减的单向流动，并且逐级递减的C.单向流动，并且逐级增加的单向流动，并且逐级增加的 D.没有任何规律的没有任何规律的DB3.3.如图是一个农田生态系统的如图是一个农田生态系统的食物网简图，关于该食物网的食物网简图，关于该食物网的叙述正确的是叙述正确的是( )( )A.A.此食物网中初级消费者有此食物网中初级消费者有食虫鸟和食草昆虫食虫鸟和食草昆虫B.B.此生态系统能量的源头是植物制造的有机物此生态系统能量的源头是植物制造的有机物C.C.猫头鹰在此食物网中占有猫头鹰在此食物网中占有3 3、4 4、5 5三个营养级三个营养级

14、D.D.此食物网包含此食物网包含3 3条食物链条食物链C4.4.流经生态系统的总能量是流经生态系统的总能量是( )( )A. A. 照射到该生态系统内所有植物体叶面上的太阳能照射到该生态系统内所有植物体叶面上的太阳能B. B. 射进该系统的全部太阳能射进该系统的全部太阳能C. C. 该系统全部生产者所固定的太阳能的总量该系统全部生产者所固定的太阳能的总量D. D. 生产者传递给消费者的全部能量生产者传递给消费者的全部能量2 2、在下列食物链中，假设初级消费者从生产者获得、在下列食物链中，假设初级消费者从生产者获得的数量数值相等，那么下列哪一条食物链供给猫头的数量数值相等，那么下列哪一条食物链供

15、给猫头鹰的能量最多（鹰的能量最多（ ）A.A.草草鼠鼠猫头鹰猫头鹰 B.B.草草蝗虫蝗虫青蛙青蛙蛇蛇猫头鹰猫头鹰C.C.草草鼠鼠蛇蛇猫头鹰猫头鹰 D.D.草草蝗虫蝗虫鸟鸟猫头鹰猫头鹰C A6 6、调查得知某河流生态系统的营养结构共有、调查得知某河流生态系统的营养结构共有4 4个营养级个营养级（以（以a a、b b、c c、d d表示）。经测定一年中流经这表示）。经测定一年中流经这4 4个营养个营养级的能量分别为：级的能量分别为：该生态系统中初级消费者是该生态系统中初级消费者是( )( )A、 a B、b C、 c D、dA7. 根据下图所表示的食物网根据下图所表示的食物网, 结合能量流动的特点

16、进结合能量流动的特点进行计算行计算:牧草牧草鼠鼠蛇蛇猫头鹰猫头鹰 如果牧草固定了如果牧草固定了1000焦耳的能量焦耳的能量, 则猫则猫头鹰最少能获得头鹰最少能获得_焦耳能量焦耳能量, 最多能获最多能获得得_焦耳能量焦耳能量.140 绿色植物绿色植物鼠鼠猫头鹰猫头鹰 这条食物链中，猫头鹰增重这条食物链中，猫头鹰增重1Kg1Kg，至少，至少 需要消耗绿色植物需要消耗绿色植物_Kg_Kg。X20%20%=1Kg x=25Kg能量传递效率能量传递效率 = =下一营养级同化量下一营养级同化量本营养级同化量本营养级同化量 100%100%第二课时第二课时:物资循环物资循环 学习目标：学习目标： 1、说出生

17、态系统的物质、说出生态系统的物质 循环循环 概念、特点及碳循环过程。概念、特点及碳循环过程。 2、知道生态系统的能量流动、知道生态系统的能量流动 和物质循环的区别与联系。和物质循环的区别与联系。快速阅读课本快速阅读课本P65回答下列问题：回答下列问题：【探究主题二探究主题二】生态系统的物质循环生态系统的物质循环（1)物质循环的概念是什么物质循环的概念是什么?在哪两者之间循环？在哪两者之间循环？ (2）这里的物质是指什么？）这里的物质是指什么？（一）物质循环的概念（一）物质循环的概念 2、循环过程是怎样的呢？、循环过程是怎样的呢？ 无机环境无机环境化学元素化学元素化学元素化学元素生物体生物体而碳

18、循环就是一种非常重要的物质循环。而碳循环就是一种非常重要的物质循环。 在生态系统中，组成生物体在生态系统中，组成生物体的的 从从 开始，经开始，经 、 和和 ，又回到，又回到 ，就完成了一个循环过程。就完成了一个循环过程。1、物质循环的概念、物质循环的概念化学元素化学元素无机环境无机环境生产者生产者 消费者消费者分解者分解者无机环境无机环境（4）碳循环的形式：）碳循环的形式：（5）碳在自然界中的存在形式：）碳在自然界中的存在形式：（6）碳在生物体内的存在形式：）碳在生物体内的存在形式：（7）碳进入生物体的途径：）碳进入生物体的途径：（8）碳在生物体之间传递途径：）碳在生物体之间传递途径：（9）

19、碳进入大气的途径：）碳进入大气的途径：（二）碳的循环过程（二）碳的循环过程 阅读课本阅读课本P66图回答下列问题：图回答下列问题：（1）碳在自然界中的存在形式有哪些？）碳在自然界中的存在形式有哪些？（2）碳在生物体内的存在形式有哪些？）碳在生物体内的存在形式有哪些？1、碳的存在形式有哪些？、碳的存在形式有哪些？碳酸盐、煤、石油、天然气、二碳酸盐、煤、石油、天然气、二氧化碳等氧化碳等含碳有机物含碳有机物2 2、碳的循环过程碳的循环过程 思考：思考：（1）碳以什么形式进行循环呢？）碳以什么形式进行循环呢？（2）碳在生物体之间传递途径是什么？）碳在生物体之间传递途径是什么？二氧化碳二氧化碳食物链和食

20、食物链和食物网物网（3）参与碳循环的生理过程有哪些？）参与碳循环的生理过程有哪些？ 光合作用和呼吸作用光合作用和呼吸作用（4）请对照图示描述碳的循环过程。）请对照图示描述碳的循环过程。思考：思考：2 2、碳的循环过程碳的循环过程 2 2、碳的循环过程碳的循环过程 （1）大气中的碳如何进入生物体呢？）大气中的碳如何进入生物体呢？ 绿色植物通过光合作用将大气中的二绿色植物通过光合作用将大气中的二氧化碳等无机物转变成有机物储存在植物体内氧化碳等无机物转变成有机物储存在植物体内。动物通过直接或间接地以绿色植物为动物通过直接或间接地以绿色植物为食，使含碳的有机物进入动物体内。食，使含碳的有机物进入动物体

21、内。2 2、碳的循环过程碳的循环过程 （2）生物体内的碳又是如何进入大气中的呢？）生物体内的碳又是如何进入大气中的呢？动植物通过呼吸作用，将体内的有机物分解动植物通过呼吸作用，将体内的有机物分解成二氧化碳释放到大气中。成二氧化碳释放到大气中。 动植物死亡后，其尸体被细菌、真菌等分解者分动植物死亡后，其尸体被细菌、真菌等分解者分解，碳又以二氧化碳的形式进入大气中。解，碳又以二氧化碳的形式进入大气中。 有些动植物被埋在地下形成化石燃料，其中的碳有些动植物被埋在地下形成化石燃料，其中的碳经过燃烧变成二氧化碳被释放到大气中。经过燃烧变成二氧化碳被释放到大气中。 在农田中大量使用在农田中大量使用DDTD

22、DT杀虫剂为什么会殃杀虫剂为什么会殃及南极的企鹅及南极的企鹅? ? 生物圈是地球上的最大的生态系统生物圈是地球上的最大的生态系统,生态系生态系统中的物质循环带有全球性统中的物质循环带有全球性.想一想：想一想： 物质循环是带有全球性的，生物体和无机物质循环是带有全球性的，生物体和无机环境之间的物质可以反复出现反复利用，环境之间的物质可以反复出现反复利用，周而复周而复始始进行循环，不会消失。进行循环，不会消失。 即全球性往复循环即全球性往复循环 4、物质循环的意义：、物质循环的意义： 通过物质循环，生物得以生存和繁衍，无机环境通过物质循环，生物得以生存和繁衍，无机环境也得到了不断更新。有利于维持生

23、态平衡，使得生态也得到了不断更新。有利于维持生态平衡，使得生态系统具有一定的修复能力。系统具有一定的修复能力。5、比较能量流动和物质循环的相互关、比较能量流动和物质循环的相互关 系系能量流动能量流动物质循环物质循环形形 式式特特 点点范范 围围联联 系系主要以有机物形式主要以有机物形式以无机物的形式流动以无机物的形式流动能量流动和物质循环同时进行，密切相关，不可分割。能量流动和物质循环同时进行，密切相关，不可分割。物质为能量流动提供载体；能量为物质循环提供动力。物质为能量流动提供载体；能量为物质循环提供动力。单向流动，逐级递减单向流动，逐级递减反复出现，循环流动（周而复反复出现，循环流动（周而

24、复始）始）生态系统的各营养级生态系统的各营养级全球生物圈全球生物圈大气中的大气中的CO2燃燃烧烧光光合合作作用用呼呼吸吸作作用用植物植物动物动物摄食摄食微微生生物物的的呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用动植物的遗体和排出物动植物的遗体和排出物泥炭、煤、石油泥炭、煤、石油变化形式变化形式一一 碳循环碳循环任务一：建立一个碳循环简图任务一：建立一个碳循环简图 大气中的大气中的CO 2消费者消费者生产者生产者分解者分解者生产者生产者大气中的大气中的CO 2分解者分解者消费者消费者图中字母分别代表什么？能不能找到其中的规图中字母分别代表什么？能不能找到其中的规律？律？ 解读右图解读右图根据根据与与之间的

25、双向箭头判断：之间的双向箭头判断：是生产是生产者，者，是二氧化碳。根据是二氧化碳。根据的碳都流向的碳都流向，可进一步判断：，可进一步判断：是初级消费者，是初级消费者，是是次级消费者，次级消费者，是分解者。是分解者。碳循环特点：碳循环特点：（1）碳循环的形式：）碳循环的形式：（2）碳在自然界中的存在形式：）碳在自然界中的存在形式：（3）碳在生物体内的存在形式：）碳在生物体内的存在形式：（4）碳进入生物体的途径：）碳进入生物体的途径：（5）碳在生物体之间传递途径：）碳在生物体之间传递途径：（6）碳进入大气的途径：）碳进入大气的途径：CO2；CO2和碳酸盐；和碳酸盐；含碳有机物含碳有机物绿色植物的光

26、合作用；绿色植物的光合作用；食物链和食物网食物链和食物网生物的呼吸作用生物的呼吸作用分解者有分解作用分解者有分解作用化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧练习：练习：甲、乙、丙分甲、乙、丙分别指生态系统别指生态系统中的什么成分？中的什么成分？(生产者生产者)(消费者消费者)(分解者分解者)1、右图示生态系统碳循环示意图，、右图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是生态系统的成分，是生态系统的成分，D为大气，请据图回答：为大气，请据图回答：1）此生态系统的能量流动是从此生态系统的能量流动是从 固定太阳能开始的。固定太阳能开始的。2）碳元素在大气中与）碳元素在大气中与A、B、C之间的传递是之间的传递是以以

27、 形式进行的，在生态系统各成分中形式进行的，在生态系统各成分中A为为 ，B为为 。C生产者生产者CO2消费消费 者者分解分解 者者练习练习大气大气生产者生产者 消费者消费者 分解者分解者 3）图中）图中DC过程是通过过程是通过 作用实现的，作用实现的， C D过程是通过过程是通过 作用实现的，作用实现的， B D过程是过程是通过通过 作用实现的。作用实现的。4）生物群体中一部分碳返回大气中）生物群体中一部分碳返回大气中,而另一部分而另一部分则以则以 形式储存在地层中，碳在生物群形式储存在地层中，碳在生物群体与无机环境之间主要以体与无机环境之间主要以 形式循环。形式循环。5）碳循环的同时一定伴随

28、着）碳循环的同时一定伴随着 。光合光合呼吸呼吸分解分解 化石燃料化石燃料CO2能量流动能量流动练习练习大气大气生产者生产者 消费者消费者 分解者分解者 1 1、图中数字代表的是呼吸作用还是光合作用？、图中数字代表的是呼吸作用还是光合作用？2 2、你能用图中的生物写出一条食物链吗？、你能用图中的生物写出一条食物链吗？谢谢大家！谢谢大家！请请爱爱护护我我们们美美好好的的家家园园1.1.概念图是一种帮助分析概念或归纳信息的简单而又有逻辑概念图是一种帮助分析概念或归纳信息的简单而又有逻辑的关系图。下面是反映生态系统各营养级之间关系的概念图。的关系图。下面是反映生态系统各营养级之间关系的概念图。请据图回

29、答：请据图回答：（1）若每）若每个方框都代个方框都代表一个营养表一个营养级，请将第级，请将第一营养级、一营养级、第二营养级、第二营养级、第三营养级、第三营养级、第四营养级第四营养级填写在合格填写在合格的方框内的方框内（2）请将植食性动物、肉食性动物、）请将植食性动物、肉食性动物、生产者填写在合适的横线上。生产者填写在合适的横线上。【巩固提高巩固提高】第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级生产者生产者肉食性动物肉食性动物植食性动物植食性动物（3）图中的箭头代表什么？为什么表示）图中的箭头代表什么？为什么表示每个营养级含有的物质和能量的方框大小每个营养级含

30、有的物质和能量的方框大小不同？不同？ 箭头代表各营养级之间物质和能量的箭头代表各营养级之间物质和能量的流动方向。物质和能量在沿食物链传递的流动方向。物质和能量在沿食物链传递的过程中逐渐被消耗，方框的大小表示每个过程中逐渐被消耗，方框的大小表示每个营养级所含的物质和能量是不同的。营养级所含的物质和能量是不同的。2.2.有人详细统计了有人详细统计了1 1公顷草地上各个营养级生物的数量，公顷草地上各个营养级生物的数量，并根据这些数据绘制了如下示意图。请据图回并根据这些数据绘制了如下示意图。请据图回 答：答：（1 1）在这块草地上能量流动的起点在哪里）在这块草地上能量流动的起点在哪里? ?生产者通过光合作用制造有机物、固定太阳能。生产者通过光合作用制造有机物、固定太阳能。（2 2）随着营养级的升高，生物的数量越来越少，）随着营养级的升高，生物的数量越来越少，这说明了什么问题？这说明了什么问题？能量在传递过程中沿食物链的各个环节逐级递减。能量在传递过程中沿食物链的各个环节逐级递减。（3 3）在一棵大树上，有许多昆虫和几只小鸟，）在一棵大树上，有许多昆虫和几只小鸟，这种现象是否违背了上图所示的能量流