黑龍江省海林市高中生物 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第二節(jié)　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修3

《黑龍江省海林市高中生物 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第二節(jié)　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《黑龍江省海林市高中生物 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第二節(jié)　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修3（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 【課標(biāo)點(diǎn)擊】 1、 分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的過程與特點(diǎn)。 2、 概述研究能量流動(dòng)的意義。 3、 嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況。 學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程與特點(diǎn) 【導(dǎo)入設(shè)計(jì)】 教師：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(zhǎng)的辦法是： 1.先吃雞，然后吃玉米 2.先吃玉米，同時(shí)用部分玉米喂雞，吃雞生產(chǎn)的蛋，最后再吃雞 學(xué)生：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） 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。 教師：

2、母雞可能就提出抗議了，為什么先吃我，對(duì)于母雞的抗議，我們是可以理解的。我們必須給母雞一個(gè)合理的解釋，消除母雞的不滿情緒，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(dòng)” 【自主探究】 知識(shí)點(diǎn) 觀察與思考 歸納與結(jié)論 能量流動(dòng)的概念 研究能量流動(dòng)的方法 觀察Ｐ93 能量流動(dòng)的分析圖解 生態(tài)系統(tǒng)中能量的 、 、 和 的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。 研究生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動(dòng)一般在 水平上 。 一、 能量流動(dòng)的過程 1、 能量的來源 2、 能量的輸入 3、 能量的傳遞 思

3、考：植物通過光合作用制造的有機(jī)物中儲(chǔ)存的能量是從哪里來的？ 思考：一片農(nóng)田中，在農(nóng)作物的生長(zhǎng)期內(nèi)是否能將照射到這片農(nóng)田上的所有光能 全部?jī)?chǔ)存？ 1、 觀察Ｐ94生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)示意圖 2、 思考：每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量有哪幾條去路？ 生態(tài)系統(tǒng)中能量的傳遞是沿_ ________渠道進(jìn)行的 生態(tài)系統(tǒng)所需的能量來自于 ____________________________ 1、綠色植物通過 作用將_ 能轉(zhuǎn)化為 能，使太陽(yáng)能輸入到生態(tài)系統(tǒng)中。 2、生產(chǎn)者所固定的 的總量，就是這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)所獲

4、得的能量。 3、一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所獲得的能量，（1） 一部分通過_____ 作用釋放后，一方面用于自身的 、 和 等生命活動(dòng)，一方面以_______ 形式散失；（2） 一部分被____ 攝入；（3） 一部分則被 分解利用。 二、能量流動(dòng)的特點(diǎn) 1、 能量流動(dòng)的特點(diǎn) 1、 觀察Ｐ94圖5-7，思考：為什么箭頭由粗變細(xì)，方框的面積由大變??？ 1、 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的特點(diǎn)是 ， 2、 能量金字塔 2、 將Ｐ95圖5-8中所

5、列數(shù)據(jù)歸類整理并計(jì)算: 流入 流出 出入比 生產(chǎn)者 464.6 62.8 植食性動(dòng)物 62.8 12.6 肉食性動(dòng)物 12.6 ---- 3、觀察Ｐ96能量金字塔中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量的多少。 2、 能量在相鄰的兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率大約是 。 3、 能量金字塔的含義是：在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在 就越多。 4、 生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈一般不超過 個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 三、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義 觀察“桑基魚塘”的能量流動(dòng)圖解 蠶 桑

6、 稻 魚 豬 1、 研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們 人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。 2、 可以幫助人們合理的調(diào)整 ，使能量持續(xù)高效的流向 。 【教材精講】 一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 1.對(duì)能量流動(dòng)過程的分析 起點(diǎn) 生產(chǎn)者 源頭 太陽(yáng)能 能量輸入 相關(guān)生理過程 光合作用、化能合成作用 總能量 生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量 能量的傳遞 傳遞形式：有機(jī)物 傳遞渠道：沿食物鏈和食物網(wǎng) 能量的散失 相關(guān)生理過程 細(xì)胞呼吸 形式 熱能 能量

7、流動(dòng)特點(diǎn) ①逐級(jí)遞減；②單向流動(dòng) 能量傳遞效率 10%～20% 2.初級(jí)消費(fèi)者中能量的來源及去向 分析：①消費(fèi)者攝入能量（a）=消費(fèi)者同化能量（b）+糞便中能量（c）。動(dòng)物糞便中的能量沒有被該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所同化，屬于上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量。 ②消費(fèi)者同化的能量（b）=呼吸消耗（d）+生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖的能量（e） 消費(fèi)者同化能量若為兩部分之和，則為b=d+e；若為四部分之和，則為b=d+f+i+j。 3.能量傳遞效率的計(jì)算 （1） （2）設(shè)食物鏈為A→B→C→D ，傳遞效率為10%～20%。 ①已知A

8、營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為N，則D營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的最多能量=N×（20%）3；最少能量=N×（10%）3； ②已知D營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量M，則至少需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量=M÷（20%）3；最多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量= M÷（10%）3。 （3）同一食物鏈中能量傳遞效率不完全相同：設(shè)在食物鏈A→B→C→D中，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若A營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈增重N，則D營(yíng)養(yǎng)級(jí)增重為N×a%×b%×c%。 生態(tài)系統(tǒng)中的“金字塔” 不同的金字塔能形象地說明營(yíng)養(yǎng)級(jí)與能量、數(shù)量、生物量之間的關(guān)系，是定量研究生態(tài)系統(tǒng)的直觀體現(xiàn)。 能量金字塔 數(shù)量金字塔 生物量金字塔 含義 各營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的總能量 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物

9、個(gè)體的數(shù)量 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)現(xiàn)存生物的總質(zhì)量 形狀 ? ? 特點(diǎn) 呈正金字塔形 一般呈正金字塔形 一般呈正金字塔形 分析 能量流動(dòng)的過程中總是有能量的耗散 一株大樹上,鳥、蟲、樹的數(shù)量金字塔的塔形會(huì)發(fā)生倒置 浮游植物的個(gè)體小,壽命短，又不斷被浮游動(dòng)物吃掉，所以某一時(shí)間浮游植物的生物量（用質(zhì)量來表示）可能低于浮游動(dòng)物的生物量 【例題精析】 〖例1〗如圖為生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈所反映出的能量流動(dòng)情況，圖中箭頭符號(hào)為能量的流動(dòng)方向，單位為kJ／m2年。下列說法正確的是 ( ?。? ①在入射的太陽(yáng)能中生產(chǎn)者只利用了其中的1％左右 ②分解者可利用來自各

10、營(yíng)養(yǎng)級(jí)轉(zhuǎn)移到(A)的所有能量 ③消費(fèi)者營(yíng)養(yǎng)級(jí)別越高，可利用的總能量越多 ④當(dāng)人們把生產(chǎn)者當(dāng)作食物時(shí)，比起其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)可獲得更多的能量 A.①② B.①④ C．②③ D.③④ 【解析】①生產(chǎn)者利用入射太陽(yáng)能的比例為16000/1500000×100%≈1％。轉(zhuǎn)移到A中所有能量中，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物呼吸消耗的部分不能再被分解者分解利用，另外也可能有部分形成化石燃料等而未被分解利用，故②錯(cuò)誤。能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，消費(fèi)者營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，可利用的總能量越少，故③也錯(cuò)誤。當(dāng)人們把生產(chǎn)者當(dāng)作食物時(shí)，食物鏈縮短，能量散失減少，可比其他途徑獲得更多的能量，故④正確。 答案：B 〖例

11、2〗下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的定量分析圖解。圖中A、B、C代表3個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，數(shù)字均為實(shí)際測(cè)得的能量值，單位為106kJ。請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)請(qǐng)將流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量填寫在圖中的方框內(nèi)，這部分能量是 所固定的太陽(yáng)能。 (2)能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為 ％，從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為 ％。 (3)次級(jí)消費(fèi)者通過異化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是 。 (4)由圖可知，下個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)不能得到上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的全部能量。原因有：①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物內(nèi)的大量能量被 ；②上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的部分能量 ；③還有少數(shù)能量被 利用。 【解析】生態(tài)系統(tǒng)

12、中能量流動(dòng)的渠道是食物鏈(網(wǎng))，具體就是從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能總量，它的去向有4個(gè)方面：被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物同化、自身呼吸消耗、被分解者利用以及未利用部分。這樣，本題中的A=15+51.5+3.0+41.5=111。關(guān)于轉(zhuǎn)化效率，是指一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量占總能量的百分比。由于各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物內(nèi)的大量能量被呼吸作用消耗掉；同時(shí)，上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的部分能量并未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用，還有少數(shù)能量被分解者利用。所以，下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)不能得到上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的全部能量。 【答案】 (1)A為111生產(chǎn)者 (2)13．5 20 (3)60％ (4

13、)呼吸作用消耗 未被下個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用 分解者 〖例3〗下圖是某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖，圖中甲～庚代表各種不同的生物，已知各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量轉(zhuǎn)化效率均為10％，若一種生物攝食兩種生物，且它們被攝食的生物量相等，則丁每增加10千克生物量，需消耗生產(chǎn)者 千克。 【分析】根據(jù)題中信息分析，戊是生產(chǎn)者，丁可通過三條食物鏈獲得能量，三條食物鏈以及能量計(jì)算如下： ①戊→庚→丁中消耗戊為：10×1／2×10×10。500(千克)； ②戊→甲→丁中消耗戊為：l0×1／2 X 10×1／2×10=250(千克)； ③戊→已→甲→丁中消耗戊為：10×1／2×10×1／2×10×10=2500

14、(千克)。則共消耗戊為：①十②+③=500+250+2500=3250(千克)。 【答案】3250 【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】 1．流經(jīng)某一生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指 （ ） A．進(jìn)入這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的全部太陽(yáng)能 B．這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者所固定的全部太陽(yáng)能 C．照射到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)所有植物體上的太陽(yáng)能 D．這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者傳遞給初級(jí)消費(fèi)者的全部太陽(yáng)能 2．初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)的能量去向不包括 （ ） A．部分被分解者利用 B．部分被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝取 C．部分用于自身的生命活動(dòng) D．部分以熱能

15、形式散失 3．下表為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中甲、乙、丙、丁四個(gè)種群所含能量 種群 甲 乙 丙 丁 能量（kJ） 2.8×109 1.3×108 9.1×107 2.9×106 下面符合這四個(gè)種群所構(gòu)成的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的是 （ ） A．甲→乙→丙→丁 B．甲→丙→乙→丁 乙 乙 C．甲 丙 D．甲 丁 丁 丙 4．以下關(guān)于生態(tài)系

16、統(tǒng)能量流動(dòng)的敘述中不正確的是 （ ） A．能量流動(dòng)是單向的、不循環(huán)的 B．食物鏈越短，可供最高級(jí)消費(fèi)者獲得的能量越多 C．初級(jí)消費(fèi)者越多，次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量越少 D．營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，散失的能量越多 5．在“青草→食草昆蟲→蜘蛛→食蟲鳥→貓頭鷹”的這條食物鏈中，占生態(tài)系統(tǒng)總能量比例最多的和最少的生物依次是 （ ） A．貓頭鷹和食蟲昆蟲 B．青草和貓頭鷹 C．食草昆蟲和貓頭鷹 D

17、．食草昆蟲和青草 如圖表示A、B兩個(gè)特定生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔。有關(guān)解釋正確的是( ) ①一個(gè)吃玉米的人所獲得的能量一定比一個(gè)吃牛肉的人獲得的能量多 ②能量沿食物鏈單向流動(dòng)，傳遞效率隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高而逐級(jí)遞減 ③若A和B中玉米的數(shù)量相同，A能養(yǎng)活10 000人，則B至少能養(yǎng)活500人 ④若土壤中含相同濃度的難降解污染物，則A中的人比B中的人體內(nèi)污染物濃度低 ⑤生態(tài)系統(tǒng)中玉米、牛和人三種群不一定符合能量金字塔 A.①③④⑤ B.①②③⑤ C.①②③④ D.③④⑤ 7. 下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)

18、簡(jiǎn)圖，下列敘述錯(cuò)誤的是 （ ） A.甲是生產(chǎn)者，乙是消費(fèi)者 B.該生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng) C.能量通過光合作用固定并進(jìn)入系統(tǒng)，可以熱能形式輸出 D.甲、乙和分解者所貯存的能量之和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 8. 某同學(xué)繪制了如圖所示的能量流動(dòng)圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能，方框大小表示所含能量多少)，下列敘述中不正確的是 （ ） A．生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2) B.由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為D2/D1 C．流入初級(jí)消費(fèi)者的能量為(A2＋B2＋C2＋D2) D．圖解表明

19、能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減 9. 下圖只表示了某生態(tài)系統(tǒng)的“能量流動(dòng)”圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：（用序號(hào)、數(shù)字或字母回答） （1）如果該生態(tài)系統(tǒng)受到DDT（一種有機(jī)磷農(nóng)藥）污染，體內(nèi)DDT含量最高的生物是 。 （2）初級(jí)消費(fèi)者通過呼吸作用分解一部分有機(jī)物，釋放的能量是 。 （3）若B的攝入量為100%，其糞便量為36%，呼吸量為48%，則B的同化量為 。 （4）若有一種昆蟲專以B的糞便為食，設(shè)B在某段時(shí)間內(nèi)所同化的能量為107 kJ，則這部分能量中可流入昆蟲體內(nèi)的大約為_____。 A.106 kJ B.0 kJ C.2×

20、106 kJ　 D.106～2×106 kJ （5）食草動(dòng)物排出的糞便中仍含有部分能量，這一部分能量流入分解者體內(nèi)的過程應(yīng)是圖示中的______號(hào)箭頭所示。 （6）圖中生物構(gòu)成的食物鏈有 個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 （7）C中的能量大約只有B中能量的 。 10. 如下圖，甲圖為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡(jiǎn)圖，其中I、II、III、Ⅳ分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，m1、m2代表不同的能量形式。乙圖表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化示意圖，其中a～g表示能量值的多少。請(qǐng)據(jù)圖作答： （1）圖甲中，m2表示的能量形式為 。通常情況下，位于營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅳ的生物個(gè)

21、體數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于III，主要原因是 。 （2）圖乙中，若A表示圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)II所攝入的全部能量，則B表示 ，C表示 。 （3）圖乙中有兩處不同的能量散失途徑，其中E處散失的能量是通過 實(shí)現(xiàn)的。 （4）若圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)I、II、III各有一種生物甲、乙、丙，構(gòu)成食物關(guān)系如右圖。其中，甲能量中比例為x的部分直接提供給丙，要使丙能量增加A kJ，至少需要消耗甲的能量為 （用能量式表示）。 答案：1．B 2．B 3．D 4．C 5．B 6.D 7. D 8. B 9.（1）D （2）⑤ （3）64% （4）B （5） （6）4 （7）10%～20% 10.（1）熱能（或呼吸作用散失的熱量） 在食物鏈中能量傳遞逐漸遞減，Ⅳ的營(yíng)養(yǎng)級(jí)高，可利用能量少 （2）II所同化固定的能量 II用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量 （3）分解者的分解作用 （4）25A／（1+4x） 11