高中生物第4章生态系统的稳态第2节生态系统的稳态第1课时生态系统中的能量流动学案苏教版.docx

第1课时 生态系统中的能量流动学 习 目 标核 心 素 养1分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。2.解释生态金字塔表示的食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。1使用示意图等方式表示和说明生态系统中能量流动的过程和特征，并对相关的生态学实践做出合理的分析和判断。(生命观念、科学思维、社会责任)2.能按照科学探究的要求，调查或探讨一个校园、公园、农田、森林、湿地或池塘生态系统中的能量流动。1能量流动的概念和过程(1)概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。(2)过程图解(3)能量来源：太阳能。(4)总能量：生产者固定的太阳能总量。(5)渠道：食物链和食物网。2能量流动的特点及研究意义(1)能量流动的特点单向流动：指生态系统的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再流向第三营养级能量流动不可逆转，也不能循环。逐级递减：指能量在沿食物链传递的过程中，每一个营养级的生物在代谢中都会消耗很多的能量，结果流向下一个营养级的能量逐级减少。传递效率a .能量在相邻两个营养级之间的传递效率平均只有10%20%。b .生态系统的能量流动规律可用“能量金字塔”表示。从能量金字塔可以看出，一个生态系统的营养级越多，在能量流动过程中散失的热能就越多。c .生态系统的能量流动一般不超过45个营养级。(2)研究意义：在农业生产中推广生态农业，研究生态系统能量流动的规律，是为了使能量被多级利用，大大提高能量的利用率，还可以合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分。(1)能量通过光合作用和化能合成作用输入生态系统，通过呼吸作用输出生态系统。()(2)流经第二营养级的总能量指次级消费者摄入体内的能量。()提示：第二营养级是指初级消费者，因此流经第二营养级的总能量是指被第二营养级所同化的能量，而不是被次级消费者摄入体内的能量。(3)能量在生态系统的食物链中是以热能的形式流动的。()提示：是以有机物中化学能的形式流动的。(4)研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类。()提示：由于在各营养级中都会有生物的细胞呼吸存在，通过细胞呼吸，部分能量会以热能的形式散失，因此研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量尽可能多地流向对人类最有益的部分，但是做不到全部流向人类。能量流动的过程1能量流动过程分析太阳能有机物中的化学能热能2每一营养级的能量来源与去路分析(1)理解流入每一营养级的能量去向可从以下两个角度分析。定量不定时分析流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能的形式从生物群落中散失。生产者只有源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。定量定时分析流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：a.自身呼吸散热消耗，即以热能的形式散失；b.流入下一营养级；c.被分解者分解利用；d.未被自身呼吸消耗，也未被后一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，未利用部分的能量将保留到下一年(如下图)。(2)各种能量之间的关系消费者摄入量消费者同化量粪便中的能量，即动物粪便中的能量不属于该营养级同化量，应为上一营养级同化量。消费者同化量呼吸消耗量用于生长、发育和繁殖的能量。用于生长、发育、繁殖的能量分解者分解利用量下一营养级同化量未被利用量。由可知，消费者的同化量呼吸消耗量分解者分解利用量下一营养级同化量未被利用量。注意说明动物同化的能量摄入量粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有部分被同化。例如，蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得大象的能量。1关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是()A能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程B分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量C生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量D生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级D本题主要考查生态系统的能量流动等相关知识。能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失过程，A项正确；分解者的作用就是将有机物分解成无机物，并从中获取生命活动所需的能量，B项正确；生态系统维持正常功能需要不断地输入光能，C项正确；生产者固定的能量除用于自身呼吸外，部分流向分解者，部分流向下一营养级，D项错误。2如图是能量流动的图解，下列理解错误的是()A图中A、B、C、D方框的大小可表示该营养级生物同化的能量的多少B该图中的食物链为ABCDC该图中的A固定的能量表示流经该生态系统的总能量D图中A固定的能量是B、C、D同化的能量之和D图中A、B、C、D方框的大小可表示该营养级生物同化的能量的多少，A正确；图中A为生产者，B、C、D为消费者，食物链为ABCD，B正确；生产者固定的太阳能是流经该生态系统的总能量，C正确；每个营养级(最高营养级除外)的能量的去向包括流入下一营养级、流向分解者和自身呼吸作用消耗，故A固定的能量要大于B、C、D同化的能量之和，D错误。能量流动的特点及意义问题探究桑基鱼塘是为了充分利用土地而创造的一种挖深鱼塘、垫高基田、塘基植桑、塘内养鱼的高效人工生态系统，将养蚕产生的废物作为鱼粮，鱼的排泄物沉于塘底成为营养丰富的腐殖质塘泥，可以作为桑树及其他作物的肥料。从能量流动角度分析，桑基鱼塘对能量的利用有何优点？提示：实现能量的多级利用，提高了能量的利用率。讲解归纳1能量流动特点及原因分析(1)单向流动的原因食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果，如肉食性动物以植食性动物为食，而不能反过来。各营养级通过呼吸作用以热能形式散失的能量是无法再被利用的，因此，能量也不能循环流动，必须由太阳能不断地予以补充。(2)逐级递减的原因各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量。各营养级的生物中总有一部分能量未被下一个营养级利用。还有少部分能量随着残枝败叶或遗体流入分解者。特别提醒：能量传递效率能量利用率(1)能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%20%。(2)能量利用效率：流入最高营养级的能量占生产者所固定的能量的比值。在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，因此食物链越短，能量利用效率越高。2生态金字塔的类型不同的生态金字塔能形象地说明营养级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。类型项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形，如树上昆虫与树的数量关系正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特征生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链流动逐级递减每一阶的含义食物链中每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的总生物量特别提醒：能量在食物链上传递的特点是逐级递减，但是在整个无机环境中，能量的总和不会变，它只不过是从一种形式转化为另一种形式，即能量守恒。1如图为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)。下列叙述正确的是()A图中bhcdefB生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b/a 100%C“草兔狼”这一关系中，狼粪便的能量属于dD缩短食物链可以提高能量传递效率C图中bhc，A错误；生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(bh)/a100%，B错误；“草兔狼”这一关系中，狼粪便中的能量不属于狼的同化量，仍属于其上一个营养级，即属于d，C正确；缩短食物链可以减少能量的损耗，但不能提高能量传递效率，D错误。2根据生态系统的结构和功能分析，下列叙述错误的是()A“桑基鱼塘”生态系统与普通水稻生态系统相比实现了能量多级利用B人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能C水产养殖业中，为使生产者所固定的能量更多地流向人类，应以食物链长的鱼类为养殖对象D营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少CA项中，“桑基鱼塘”生态系统实现了能量的多级利用。B项中，人工鱼塘生态系统中由于投放饵料，消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能。C项中，水产养殖业中，应以食物链短的鱼类为养殖对象。D项中，根据生物富集作用和能量逐级递减规律，营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少。1下列有关生态系统能量流动的叙述中，错误的是()A生态系统中所接收的全部太阳能是流经这个生态系统的总能量B生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的C能量流动的特点是单向的、不循环的D能量流动是逐级递减的，传递效率是10%20%A流经生态系统的总能量是生态系统中生产者所固定的全部太阳能，A错误；生态系统中能量流动的渠道是食物链和食物网，B正确；能量流动的特点是单向流动、逐级递减，C正确；相邻营养级之间能量传递效率是10%20%，D正确。2如图为草原生态系统的能量流动图解模型，A、B、C分别表示流入各营养级生物的能量，D、E、F分别表示各营养级生物用于生长、发育和繁殖的能量，G、H、I分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，J、K、L分别表示流入分解者的能量。下列叙述正确的是()A图中AD，BE，CFBK中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量C食物链中能量最少的是分解者所处的营养级D第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是E/DB由图可知，AGD，BEH，CFI，A错误；狼的粪便中的能量未被狼吸收，即不属于C中的能量，故兔流入分解者的能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量，B正确；分解者不属于食物链中的营养级，C错误；第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是B/A，D错误。3下图为某草原生态系统流经第二营养级的能量示意图，其中a表示该营养级食物的摄入量，f表示流向下一营养级的能量。以下分析正确的是()A图中b表示用于生长、发育和繁殖的能量Bc表示生物体内储存的有机物Cd中能量均未被该营养级生物同化D为提高羊肉的产量，应该提高图中c/a的比值Db表示该营养级同化的能量；c表示用于生长、发育和繁殖的能量，储存在生物体的有机物中，A、B错误；d表示分解者利用的能量，有一部分能量未被该营养级生物同化，C错误；图中a表示该营养级摄入的能量，c表示用于生长、发育和繁殖的能量，所以c/a的值越高，羊肉的产量越高，D正确。4研究生态系统能量流动的主要目的是()A熟悉生态系统的营养结构B研究能量流动的方向C研究能量流动的效率D使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分D能量是生态系统的动力，是一切生命活动的基础，在生态系统中能量开始于太阳辐射能的固定，结束于生物体的完全分解，能量流动的过程称为能流，在生态系统中主要是绿色植物进行光合作用，固定太阳能，所以，人们研究生态系统中能量流动的主要目的是设法使能量更多地持续、高效地流向对人类最有益的部分。5如图所示为某生态系统内能量的流动情况，其中A、B、C为相应营养级同化的总能量。回答下列问题：(1)生态系统的结构为_。(2)该生态系统内，第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为_，该值一般情况下不应大于_。(3)次级消费者粪便中的能量属于_(填图中相应字母)，经_(填图中序号)途径流向分解者。(4)该生态系统中，某初级消费者的种群密度下降对次级消费者的影响非常显著，可见该生态系统的抵抗力稳定性_(填“较弱”或“较强”)。(5)从图中信息可知，生态系统中能量流动的特点是_。解析(1)生态系统的结构为生态系统的组成成分和营养结构(食物链、食物网)。(2)该生态系统内，A是生产者，B是初级消费者，C是次级消费者。第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率次级消费者(第三营养级)同化的能量/初级消费者(第二营养级)同化的能量100%C/B100%，该值一般情况下不应大于20%。(3)次级消费者粪便中的能量，因未经次级消费者同化，所以属于B即初级消费者同化能量的一部分，经途径流向分解者。(4)某初级消费者的种群密度下降对次级消费者的影响非常显著，说明该生态系统的抵抗力稳定性较弱。(5)生态系统中的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。答案(1)生态系统的组成成分和营养结构(食物链、食物网)(2)C/B100%20%(3)B(4)较弱(5)单向流动、逐级递减课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 归 纳1生态系统中能量的输入、传递(包括转化)和散失的过