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2019人教版高中生物必修三第五章第2节《生态系统的能量流动》学案无答案精品教育.doc

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第 2 节 生态系统的能量流动 【学*目标】1.结合概念图,理解能量在生态系统中的流动过程,并说出能量流动的概念。 2.结合教材 100 页图 4—11,通过数据分析总结能量流动特点。 3.结合实例,概述研究能量流动的意义。 【学*重点】能量流动的过程和特点。 【学*难点】能量流动的过程和特点。 【知识回忆】 1.生态系统的组成成分包括 、 、 、非生物的物质和能量,各组成成 分间相互作用形成一个统一的整体。 2. 生 态 系 统 的 营 养 结 构 是 。生态系统的主要功能是 和 ,就是沿着此渠道进行的。 3.光合作用是指绿色植物通过 ,利用 ,把二氧化碳和水转化成储存着 的 有机物,并且释放出 的过程。 4.在“草→兔→狼”这条食物链中,兔属于第 营养级, 消费者;兔生命活动需要 的能量来自于 。 【自主学*】 探究点一 能量流动的过程 如果是你被困荒岛,要维持更长时间等待救援,要获得更多能量,究竟要采用哪种生存策略 呢?请先分析一下玉米和鸡的能量流动过程。 1.观察玉米的能量去向,分析: (1)A 是通过 作用完成的,该过程使 能转化成 能,以 的形式储存在玉米 体内。 (2)B 通过 作用为生长发育提供能量,这个过程产生的能量大部分 以 能的形式散失掉了。 (3)C 过程中,枯枝落叶中的有机物被 分解为无机物,能量被 释放。 (4)D 是指部分能量被鸡通过 摄入体内,最终同化为自身的能量。 (5)能量流动过程中,我们经常以种群作为整体研究对象,请完成下图 并归纳能量流动的概念。 能量流动是指生态系统中能量的 、 、 和 2.结合上述内容完成能量流经第二营养级的示意图 的过程。 第1页 3.结合 1、2,能量流动的过程可以概括为下图,请据图分析: (1)能量的输入①源头: 能 ②相关生理过程: 作用 ③能量转换形式: 能→有机物中的 能。 ④输入总量: 。 (2)能量的传递 ①传递途径: 。②传递形式: 。 (3)能量的散失①形式: 能。 ②过程:有机物经 ,释放的能量以 能形式散失。 小贴士 摄入量=同化量+粪便量,粪便中的能量属于前一营养级。 判断: (1)当狼吃掉一只兔子时,就获得了兔子的全部能量( ) (2)初级消费者的粪便量属于第二营养级能( ) (3)同化量≠用于生长发育和繁殖的能量 ( ) (4)呼吸作用所产生的能量都是以热能的形式散失 ( ) (5)分解者的分解作用也是通过呼吸作用完成的 () (6)能量 a=e+b+i ( ) (7)箭头 a 代表生产者的同化量,方框②代表初级消费者的摄入量 ( ) (8)生态系统中的能量流动和转化不遵循能量守恒定律,总量越来越少 ( ) (9)流经该生态系统的能量能够重新再回到这个生态系统,被重复利用 ( ) 探究点二 能量流动的特点及相关计算 美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定 量分析,得出了如图所示的数据[单位:J/(cm2·a)],请完成以下分析: 1.由图得知,能量流动的方向是 ,只能从 一个营养级流向 一个营养级,不可 第2页 逆转,也不能循环流动。原因是:(1)经过长期的自然选择,食物链中各 的顺序是不 可逆转的。(2)各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生 而散失掉,无法再利用。 2.将各营养级的能量“输入”和“输出”清单整理出来填在表格中(“输出”的能量不包括 呼吸作用散失的能量)。[J/(cm2·a)] 输入 输出 传递效率 第一营养级(生产者) 第二营养级(植食性动物) 第三营养级(肉食性动物) — — 3.由 2 中数据可以看出,输入各营养级的能量不可能百分之百流入下一营养级,能量在沿 流动过程中是 的。 其原因是:(1) 。 (2) 。 (3) 。 4.由 2 中传递效率可以看出,能量在相邻两营养级间的传递效率大约是 。利用 该效率,将单位时间内各营养级所得到的能量、数量及生物量数值绘制成金字塔,如下面图 表所示。 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形状 特点 呈 金字塔形 通常为正金字塔形,有时 会出现 金字塔形 一般呈 金字塔形 提示:一般情况下,也是正金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。例如,在海洋生态 系统中,由于生产者(浮游植物)的个体小,寿命短,又会不断地被浮游动物吃掉,所以某 一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然,总的来看,一年中 流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。同理,成千上万只昆虫生活在一株大 树上,该数量金字塔的塔形也会发生倒置。 据图分析,一条食物链中一般不超过 4~5 个营养级的原因: 小贴士 1、“未利用” 能量如:多年生植物上一年自身生长发育的净积累量;未来得及分解,被埋 藏在地下形成的煤炭、石油等能量等。 2、能量传递效率是指相邻营养级间,而不是种群,更不是个体。 3、一般来说,在以低营养级生物为主的生态系统中,传递效率可以低于 10%;仅在特殊条 第3页 件下,某传递效率有可能高于 20%,时间过长将导致生态系统被破坏。 4、 【归纳提炼】-----能量流动的极值计算 (1)能量在食物链中传递的计算 ①在一条食物链中若某一营养级的总能量为 n,则最多传到下一营养级的能量为 0.2n,最少 为 0.1n。 ②在一条食物链中,某一营养级的能量为 n,需要前一营养级的能量至少为 n÷20%=5n,最 多为 n÷10%=10n。 (2)能量在食物网中传递的计算 ①若一食物网中,已知最高营养级增加能量为 N a.求最多消耗第一营养级多少时,按最长食物链,最低传递效率计算; b.求至少消耗第一营养级多少时,按最短食物链,最高传递效率计算。 ②若一食物网中,已知第一营养级能量为 M a.求



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