2022版高中生物 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 微專題突破 能量流動(dòng)的計(jì)算學(xué)案 新人教版必修3

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1、2022版高中生物 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 微專題突破 能量流動(dòng)的計(jì)算學(xué)案 新人教版必修3 在解決有關(guān)能量流動(dòng)的計(jì)算時(shí)，首先要確定相關(guān)的食物鏈，然后注意題目中的“最多”、“最少”、“至多”、“至少”等詞語，從而確定是使用10%或20%來解決相關(guān)問題。 (1)設(shè)食物鏈為A→B→C→D，分情況討論： 實(shí)現(xiàn) 問題思路求解 計(jì)算過程 D營養(yǎng)級凈增 重(M) 至少需要A營養(yǎng)級的量(X) X×20%×20%×20%＝M 最多需要A營養(yǎng)級的量(X) X×10%×10%×10%＝M A營養(yǎng)級的需 要量(N) D營養(yǎng)級最多增重的量(X) N×20%×20%×20%＝X D營養(yǎng)

2、級至少增重的量(X) N×10%×10%×10%＝X 提醒 “最多”“至少”與“10%”“20%”的對應(yīng)關(guān)系 (2)同一條食物鏈不同環(huán)節(jié)間能量傳遞效率不同時(shí)，相關(guān)問題解決思路： 設(shè)在食物鏈A→B→C→D中，各營養(yǎng)級間的傳遞效率分別為a%、b%、c%，若現(xiàn)有A營養(yǎng)級生物的總質(zhì)量為M，能使D營養(yǎng)級生物增重多少？ 列式計(jì)算：M·a%·b%·c%＝X 此時(shí)不再涉及“最多”“至少”的問題。 (3)在食物網(wǎng)中分析時(shí)，確定生物量變化的“最多”或“最少”時(shí)，具體規(guī)律總結(jié)如下： ① ② (4)如果是在食物網(wǎng)中，同一生物同時(shí)從上一營養(yǎng)級多種生物獲得能量，且各途徑所獲得的生物量不等，則按照各自

3、單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計(jì)算后合并。 1．某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)如下圖所示，貓頭鷹體重每增加1 kg至少消耗A約 (　　) A．100 kg　 B．44.5 kg C．25 kg D．15 kg 【解析】　食物鏈越短，能量消耗得越少，即按A→B→貓頭鷹這條食物鏈，且能量傳遞效率20%來計(jì)算。即1÷20%÷20%＝25 kg。 【答案】　C 2．根據(jù)圖示的食物網(wǎng)，若黃雀的全部同化量來自兩種動(dòng)物，蟬和螳螂各占一半，則當(dāng)綠色植物增加G千克時(shí)，黃雀增加體重最多是(　　) A．G/75千克 B．3G/125千克 C．6G/125千克 D．G/550千克 【解析】　根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流

4、動(dòng)的最高傳遞效率20%，設(shè)黃雀增加體重X千克，則根據(jù)題意可列出計(jì)算式：(5×X/2＋5×5×X/2)×5＝G，X＝G/75千克。 【答案】　A 3．有一食物網(wǎng)如下圖所示。如果能量傳遞效率為10%，各條食物鏈傳遞到庚的能量相等，則庚同化1 kJ的能量，丙最少需同化的能量為 (　　) A．550 kJ B．500 kJ C．400 kJ D．100 kJ 【解析】　設(shè)丙的能量為x，經(jīng)丙→丁→己→庚傳遞到庚的能量為0.5 kJ，則需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，經(jīng)丙→戌→庚傳遞到庚的能量為0.5 kJ，則需要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50

5、＝550(kJ)的能量。 【答案】　A 4．如圖所示的食物網(wǎng)中，鳥的食物為互花米草和植食性昆蟲，由原來的2∶1調(diào)整為1∶1，若保證養(yǎng)活同樣多的鳥所需的互花米草數(shù)量與原來的數(shù)量之比為(能量傳遞效率按20%計(jì)算)(　　) A．9∶7 B．8∶5 C．11∶3 D．3∶8 【解析】　由題意知圖示共有食物鏈為互花米草→植食性昆蟲→鳥，互花米草→鳥；設(shè)鳥從上一營養(yǎng)級獲得同化量為a，則原來互花米草的數(shù)量為：(2/3)a÷20%＋(1/3)a÷20%÷20%＝(35/3)a；改變食物比例后，則所需互花米草的數(shù)量為：(1/2)a÷20%＋(1/2)a÷20%÷20%＝(30/2)a。則保證養(yǎng)活同

6、樣多的鳥所需的互花米草數(shù)量與原來的數(shù)量之比為(30/2)a÷(35/3)a＝9∶7。 【答案】　A 5．下圖是某種草原生態(tài)系統(tǒng)部分營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，請根據(jù)圖回答： 若草固定的總能量為6.8×109 kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3×108 kJ，則人最多能獲得能量________ kJ。若蛇取食鼠的比例由1/4調(diào)整到3/4，從理論上分析，改變?nèi)∈潮壤?，蛇體重每增加1 kg，人比原來增重________(能量傳遞效率按20%計(jì)算)。 【解析】　若草固定的總能量為6.8×109 kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3×108 kJ，則人最多能獲得的能量為(6.8×109×20%－1.3×108)× 20%＝2.46×108 kJ。根據(jù)題意，改變?nèi)∈城吧唧w重每增加1 kg需要消耗草的重量為：(1/4÷20%÷20%)＋(3/4÷20%÷20%÷20%)＝100 kg，改變?nèi)∈澈笊唧w重每增加1 kg需要消耗草的重量為(1/4÷20%÷20%÷20%)＋(3/4÷20%÷20%)＝50 kg，所以改變?nèi)∈澈罂梢怨?jié)約100－50＝50 kg的草的能量流向人，則人可以增重50×20%×20%＝2 kg。 【答案】　2.46×108 kJ　2 kg