高三生物一轮复习934生态系统能量流动和物质循环教学案新人教版

第34讲生态系统的能量流动和物质循环[考大纲求]生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用(Ⅱ)。一、能量流动的过程1．观点理解源泉：太阳能输入—流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量?门路：食品链和食品网传达—形式：有机物中的化学能?转变—太阳能→有机物中的化学能→热能?形式：最后以热能形式消散消散—过程：自己呼吸作用2．过程图解[判一判]1．生态系统的能量流动指能量的输入和消散过程(×)提示还包含传达和转变过程。2．流经生态系统的总能量是照耀在生产者上的太阳能(×)提示是生产者固定的太阳能或化学能。3．消散的热能能够被生产者固定再次进入生态系统(×)提示生产者只好利用太阳能或化学能(化能合成作用)，不可以利用热能。4．流经第二营养级的总能量指次级花费者摄取到体内的能量(×)提示初级花费者同化的能量。二、能量流动的特色及意义1．能量传达效率：是指相邻两个营养级之间同化量的比值。2．能量流动的特色：单向流动、逐级递减。3．研究意义帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量获取最有效的利用。帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量连续高效地流向对人类最有利的部分。[解惑]相邻两营养级之间能量传达效率只有10%～20%，所以食物链中营养级一般不超出4～5个。[判一判]1．相邻两个营养级的能量传达效率不会小于10%，也不会大于20%(×)2．能量金字塔能够出现倒置现象(×)3．研究能量流动，可合理设计人工生态系统，提升能量的传达效率(×)三、物质循环1．观点物质：构成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S等。循环范围：生物群落和无机环境之间。循环特色：拥有全世界性。2．碳循环(1)循环形式①无机环境与生物群落之间：CO2。②生物群落内：以有机物形式沿食品链和食品网传达。图解[解惑]生态系统物质循环的物质是指构成生物体的基本元素，而非其构成的化合物；在循环过程中陪伴着复杂的物质和能量的转化。考点一剖析生态系统的能量流动1．察看下边的能量流动过程图解，回答有关问题。能量的太阳能。起点：从生产者固定太阳能开始。流经生态系统的总能量：生产者经过光合作用所固定的所有太阳能。渠道：食品链和食品网。能量转变：太阳能→有机物中的化学能→热能(最后消散)。流动形式：有机物中的化学能。消散门路：呼吸作用，包含各个营养级自己的呼吸耗费以及分解者的呼吸作用。(8)能量消散的形式：以热能形式消散。2．察看以下图能量在营养级之间流动过程图解，回答有关问题。摄取量、同化量、粪便量三者之间的关系是摄取量＝同化量＋粪便量。在各营养级中，能量的三个去路：①经过呼吸作用以热能的形式消散；②被下一营养级生物利用；③被分解者利用。归纳能量流动的特色①单向流动：能量只好沿着食品链由低营养级流向高营养级。②逐级递减：相邻两个营养级的能量传达效率约为10%～20%。3．写出能量传达效率的计算公式下一营养级同化量相邻两个营养级的传达效率＝上一营养级同化量×100%。易错警告能量流动中的2个“比较”生态系统中同化量和摄取量的比较同化量为每一营养级经过摄食并转变成自己有机物的能量，摄取量是花费者摄取的能量，同化量＝摄取量－粪便量。花费者产生的粪便中的能量，不属于该营养级同化的能量，它实质上与上一营养级的遗体、残骸同样，属于未被利用的那部分能量。能量传达效率与能量利用效率的比较能量传达效率：能量在沿食品链流动的过程中，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达效率约为10%～20%。其计算公式为能量传达效率＝(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。能量利用效率：往常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参加，以实现能量的多级利用。在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中耗费的能量就越多，所以食品链越短，能量利用效率越高；同时，生态系统中生物种类越多，营养构造越复杂，抵挡力稳固性越强，能量利用效率越高。1．如图为某生态系统中能量流动图解部分表示图，①②③④各代表必定的能量值，以下各项中正确的选项是()A．①表示流经该生态系统内部的总能量B．一般状况下，次级花费者增添1kg，生产者起码增添100kgC．生物与生物之间的捕食关系一般不行逆转，所以能量流动拥有单向性D．从能量关系看②≥③＋④答案C分析①不过是流经该生态系统内部总能量的一部分；次级花费者增添1kg，生产者起码增添25kg；从能量关系上看，②>③＋④。2．如图为一食品网。若要使丙体重增添x，已知其食用的动物性食品(乙)所占比率为a，则起码需要的生产者(甲)的量为y，那么x与y的关系可表示为()A．y＝90ax＋10xB．y＝25ax＋5xC．y＝20ax＋5xD．y＝10ax＋10x答案C分析由题干中的“起码”可知，应当按最大传达效率20%计算，a表示动物性食品(乙)所占比率，则1－a表示直接从生产者(甲)获取食品所占比率，故有(1－a)x÷20%＋ax÷20%÷20%＝y，即y20ax＋5x。技法提炼生态系统中能量传达的有关计算在解决有关能量传达的计算问题时，第一要确立有关的食品链，理清生物在营养级上的差异，能量传达效率为10%～20%，解题时注意题目中能否有“最多”、“最少”、“起码”等特别的字眼，从而确立使用10%或20%来解题。1．设食品链A→B→C→D，分状况议论以下：(1)已知D营养级的能量为M，则起码需要A营养级的能量＝M÷(20%)3；最多需要A营养级的能量＝M÷(10%)3。已知A营养级的能量为N，则D营养级获取的最多能量＝N×(20%)3；最少能量＝N×(10%)3。2．在食品网中剖析：如在A→B→C→D中，确立生物量变化的“最多”或“最少”时，还应依据以下原则：食品链越短，最高营养级获取的能量越多。生物间的取食关系越简单，生态系统耗费的能量越少，如已知D营养级的能量为M，计算起码需要A营养级的能量，应取最短食品链A→D，并以20%的效率进行传达，即等于M÷20%；计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食品链A→B→C→D，并以10%的效率进行传达，即等于M÷(10%)3。3．在食品网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比率获取能量，则依据独自的食品链进行计算后再归并。考点二聚焦生态系统的物质循环1．察看下边碳循环过程图，回答有关问题。碳进入生物群落的门路：生产者的光合作用或化能合成作用。碳返回无机环境的门路①生产者、花费者的呼吸作用②分解者的分解作用实质是呼吸作用③化学燃料的焚烧作用剖析温室效应产生的原由①化学燃料的大批焚烧，产生CO2。②植被损坏，降低了对大气中CO2的调理能力。归纳物质循环的特色①全世界性：物质循环的范围是生物圈。②来去循环，重复利用：物质能够在无机环境和生物群落之间频频利用。2．察看下边能量流动和物质循环的关系图解，填写表格中的内容。项目能量流动物质循环形式光能→有机物中的化学能→热能(一般形式)以化学元素形式流动过程沿食品链(网)单向流动在无机环境和生物群落间来去循环范围生态系统各营养级全世界性特色单向流动，逐级递减频频出现，循环流动①能量的固定、储藏、转移和开释离不开物质的合成和分解联系②物质是能量沿食品链(网)流动的载体③能量是物质在生态系统中来去循环的动力易错警告与物质循环有关的2点提示物质循环的“物质”和“范围”①参加物质循环的“物质”是指构成生物体的化学元素。②循环的范围是生物圈，而不是详细的某一世态系统。碳循环及存在形式①在生物群落和无机环境间：以CO2形式循环。②在生物群落内部：以含碳有机物形式传达。③在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在。3．以下图是生态系统中碳循环表示图，此中“→”表示碳的流动方向。以下表达不正确的选项是()A．在碳循环过程中，同时陪伴着能量流动B．因为某种原由造成图中E生物数目大批减少，推断短期内与之相邻的两个营养级生物数目发生的变化是D增加，F减少C．该生态系统的花费者包含图中的D、E、F、BD．A→C过程中碳主要以CO2的形式进行循环，F→B以含碳有机物的形式进行流动答案C分析剖析图形，A、B、D、E、F均有箭头指向C，则C是无机环境中的二氧化碳库。A、C之间为双向箭头，A为生产者。A、D、E、F均有箭头指向B，则B为分解者，D、E、F为花费者。图示中包含的食品链为A→D→E→F，故E减少，短时间内D增加，F减少。碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式循环，在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。4．如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。以下有关表达中，不正确的选项是()A．d过程代表光合作用，b过程代表呼吸作用B．甲所示的营养级在食品链中据有的碳元素最多C．碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式进行传达D．碳元素可在无机环境和生物群落之间频频利用答案A分析丁为无机环境，甲为生产者，乙为花费者，丙为分解者；d过程代表呼吸作用，b过程代表光合作用；碳元素在生物群落内部主要以有机物的形式进行传达，在无机环境与生物群落间主要以二氧化碳的形式进行传达。技法提炼巧辨图形判断参加碳循环的四种成分1．图1——先依据双向箭头确立A和B应为生产者和非生物的物质和能量，不可以写“无机环境”，也不可以写“生物类型”，再根据A→D，确立D为分解者，剩下C为花费者。2．图2——依据A与C之间是双向箭头判断：A和C一个是生产者，一个是非生物的物质和能量。依据A、B、D的碳都流向E，可进一步判断：A是生产者，B是初级花费者，C是非生物的物质和能量，D是次级花费者，E是分解者。3．图3——第一找出互相之间拥有双向箭头的两个成分，即A和E，一个为生产者，一个是大气中的CO2库。又因为其余各个成分都有箭头指向A，所以A为大气中的CO2库，E为生产者。而后察看节余的几个成分，此中其余生物部分的箭头都指向C，所以C是分解者，节余的B、D、F则为花费者。整个图解中，食品链是E→F→D→B。实验十九研究土壤中微生物的分解作用完美该实验的研究事例事例1事例2实验假定微生物能分解落叶使之腐化微生物能分解淀粉实验设计实验组对土壤高温办理A杯中加入30mL土壤浸出液比较组自变量

对土壤不做任何办理土壤中能否含微生物在同样时间内实验组落叶腐

B杯中加入30_mL蒸馏水土壤中微生物的有无实验现象

A1

不变蓝烂程度小于比较组

AA2B1

产生砖红色积淀变蓝BB2

不变色土壤浸出液中的微生物能分解结论剖析

微生物对落叶有分解作用淀粉注在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂。易错警告对空白比较实验的理解：空白比较指的是不对实验对象做任何办理，可是不给比较组任何办理是相对实验组而言的。实质上比较组仍是要做必定的办理，不过不加实验组的办理要素，或许说有关于实验组而言，除实验变量外，其余的办理与实验组完整相同。空白比较能清楚地对照和衬托出实验组的变化和结果，加强说服力。5．同学们在课外活动中发现植物的落叶在土壤里会渐渐腐化，形成腐殖质。他们猜想落叶的腐化是因为土壤微生物的作用，不一样生态系统的土壤微生物分解能力不一样，并设计了实验进行考证。实验设计第一要依据的是________原则和________原则。(2)以带有同种落叶的土壤为实验资料，均分为A和B。实验时A不做办理(自然状态)；B用塑料袋包好，放在60℃的恒温箱中灭菌1h。B办理的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)(2)中实验的自变量是________________________，因变量是____________________，没关变量是______________(起码写出两点)。(4)假如同学们的猜想是正确的，若干天后(2)中B组的落叶________________________________________________________________________。假如同学们用带有同样量同栽种物落叶的冻土苔原和热带雨林的等量土壤为实验资料，分别模拟原生态系统的无机环境条件进行C组和D组的实验，按期抽样检测样品土壤中未腐化的落叶的含量，请依据预期结果在图中绘出相应的曲线。答案(1)单调变量比较(2)杀死土壤微生物，同时防止土壤理化性质的改变(3)土壤微生物(作用)的有无落叶的腐化程度土壤温度、含水量、pH、落叶的种类和大小等(合理即可)(4)腐烂程度小于比较组(5)如图分析由题意可知，该实验的目的是考证落叶的腐化是因为土壤微生物的作用，实验的自变量是土壤中微生物的有无，因变量是落叶的腐化程度。为依据生物实验设计的比较原则和单调变量原则，应尽量减少没关变量对实验的影响，如土壤温度、湿度、pH、落叶的种类和大小等。在绘制曲线时，应注意以下几点：①明确横坐标和纵坐标的意义，此中纵坐标为未腐化的落叶量；②两曲线的起点相同，注意纵坐标初始值不为0；③因为微生物的分解作用，两曲线呈降落趋向，且D组降落速度较C组快；④随时间延伸，微生物的数目增加，故两曲线的降落趋向是由慢到快。序号错因剖析正确答案序号错因剖析正确答案不理解总能量不清楚粪便量①N2②0的含义的根源不清楚能量传③递效率的计算N5N2×100%方法对种类和数目增添各营养级⑤不清楚自我调划分不清生物的种类④节能力怎样进负反应调理行教师备课资源1．利用