2020高中生物 5.2生态系统的能量流动导学案 新人教版必修3

1、第 2 课时生态系统的能量流动1. 描述能量流动的概念,分析生态系统能量流动的过程和特点。2. 阐明生态系统能量流动的基本规律。3. 分析某个生态系统的能量传递效率,比较能量金字塔、数量金字塔的差异。 4.概述研究能量流动的实践意义。5.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。一、能量流动的概念与过程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(1)输入过程:从生产者固定太阳能开始,总能量为生产者所固定的全部太阳能。 (2)传递途径:食物链和食物网。(3)大多数能量通过细胞呼吸,以热能的形式散失。二、能量流动的特点1. 特点:能量流动具有单向流动和逐级递减的特点,一般而言

2、,能量在两个营养级间 的传递效率大约是10%20%。2. 能量金字塔:如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值,由低到高绘制成图, 可形成一个金字塔图形,叫作能量金字塔。三、研究能量流动的实践意义1. 可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。2. 还可以帮助人们 合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对 人类最有益的部分。四、生态农业1. 生态农业是指运用 生态学原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科 学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生态体系。2. 生态系统中 能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理。3. 遵循生态学原理

3、,就可以合理设计食物链(网),使生态系统中的物质和能量被 分层 次多级利用。使生产一种产品时产生的有机废弃物,成为生产另一种产品的原料,也就是使废 物 资源化,以便提高能量转化效率,减少 环境污染。1.假设你流落在一个荒岛上,那里除了有能饮用的水以外,几乎没有任何食物。你随身尚 存的食物只有一只鸡、15 kg 玉米。你将选择哪种生存策略来维持更长的时间等待救援?2.流经某个生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?如何计算能量传递效率?3.流入某一营养级的能量为什么不会百分之百地流入下一个营养级?知识点一:生态系统中的能量流动你能依据下面的能量流动过程图完成下列问题吗?生态系统能量流动图解所隐

4、含的信息可概括如下: 1.能量流动的起点: ,流入生态系统的总能量: 。2. 能量流动的途径(渠道): 。3. 能量流动中能量形式的变化:。4. 能量在食物链中流动的形式是 。5. 能量散失的主要途径: ,能量散失的主要形式: 。6.某营养级生物体内能量的去路:7.试比较摄取的能量、储存的能量、同化的能量三者之间的大小关系。知识点二:能量流动的特点 1.能量流动有哪些特点?为什么?2.能量传递效率是多少?计算方法是怎样的?知识点三:生态金字塔的类型及含义图 1、图 2 分别为能量金字塔与生物量金字塔,图 3、图 4 均为数量金字塔,试回答以下 问题:1.图 1、图 2 的金字塔分为三段,代表的

5、含义是什么?每一段代表的含义是什么?分析图 1 及图 2,能得出什么结论?2.一般情况下营养级越高,生物个体数越少,生物数量金字塔用图 3 表示。但是自然环境 中也不乏图 4 某些营养级之间倒置形式的数量金字塔,你能举出实例吗?例 1 在草兔狐这条食物链中,兔经同化作用所获得的能量,其去向不应该包括 ( )。a.通过兔子的呼吸作用释放的能量 b.通过兔子的粪便流入到分解者的 体内c.通过狐的粪便流入到分解者的体内 d.流入到狐的体内例 2 在“藻类甲虫虾小鱼大鱼”食物链中:(1) 若有藻类植物 g 克,大鱼最多能增重 克。(2) 若小鱼要增重 n 克,最少需要甲虫 克。例 3一片树林中,树、昆

6、虫和食虫鸟类的个体数比例关系如右图所示。下图中能正确表示树、 昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是(选项方框面积表示能量的大小)( )。1.在生态系统的能量流动中,能量形式的转变顺序是( )。a.光能化学能热能 b.热能光能化学能c.化学能光能热能 d.光能热能化学能2.右图食物网中的猫头鹰体重每增加 10 g,最多需要消耗植物( )。a. 200 gb. 250 gc. 500 gd. 1000 g3.下列选项中,不属于对生态系统内能量流动特征的描述的是( )。 a.食物链和食物网是能量流动的渠道b. 食物链中初级消费者越多,次级消费者获得的能量越多c. 单向流动,逐级递减d. 食物链越短,可

7、供养的消费者越多4.在生态系统中有关食物链与能量流动的叙述,不正确的是( )。 a.能量沿食物链流动是单向的b. 食物链越长,最高营养级获得的能量越少c. 初级消费者越多,次级消费者获得的能量越少d. 生物种类越多,生态系统中的食物链越多5.下图表示生态系统的能量流动,请据图回答:(1)图中 a 、a 、a 及 a 分别代表1 2 3 4生态系统成分是 。由 a 到 e 的能量传递效率为 。 (2)图中 b 代表 。2(3)a 同化的能量储存的能量。知识点二:能量流动的特点1.(1)单向流动。其原因一是各营养级的能量流动顺序是不可逆转的;二是各营养级通过 呼吸产生的热能散失,不能被生物群落再利

8、用。(2)逐级递减。其原因为:一是各营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量; 二是各营养级总有一部分生物未被下一营养级的生物所利用;三是生产者的残枝败叶、消费 者的遗体、排泄物等的能量,被分解者分解而释放出来。2.能量传递效率:10%20%,即输入某一营养级的能量中,只有 10%20%的能量流入到下 一个营养级。计算方法为能量传递效率=100%。知识点三:生态金字塔的类型及含义1. 图 1、图 2 的金字塔分为三段,代表研究的生态系统包含三个营养级;每一段代表该营 养级所含的能量或生物量;图 1 及图 2 能说明能量及生物量沿食物链流动时逐级递减。2. 一棵树上可以生活多只植食性昆虫

9、;一棵白菜上有时可以看到多只菜青虫。思维拓展应用例 1 b【解析】兔经同化作用所获得的能量=兔的摄入量-兔的粪便量,因此,b 项中的能量去向 并非来自于兔的同化获得的能量。例 2 (1)(1/625)g (2)25n【解析】(1)能量在食物链的传递过程中,从上一营养级到下一营养级的传递效率一般为 10%20%。当食物链中低营养级生物有物质 g 克时,某高营养级生物能获得的最多物质可用 (20%)ng,即(1/5n)g 来计算;而获得的最少物质可用(10%)ng,即(1/10n)g 来计算(n 为食物链中 相应营养级总数减 1 或为箭头数)。(2)高营养级生物要增重 n 克,至少需要低营养级生物的 物质质量应该按最高传递效率计算,即用 n(1/5n)=5nn 来计算;而最多需要低营养级生物的 物质质量应按最低传递效率计算,即 n(1/10n)=10nn 来计算。例 3 c【解析】本题考查的知识点是生态系统的能量流动。题干给出树、昆虫和食虫鸟个体数 比例关系的图解,树是生产者(第一营养级)、昆虫是初级消费者(第二营养级)、食虫鸟是次 级消费者(第三营养级),根据生态系统的能量流动逐级递减的特点,就能判断出正确的能量 流动关系(正能量金字塔)。基础智能检测1.a 2.d 3.a 4.c全新视角拓展5.(1)生产者所固定