高中生物 第4章 光合作用和細(xì)胞呼 4.2.1 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)課件 蘇教必修1

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1、第四章 第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)第1課時(shí)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)目標(biāo)導(dǎo)讀1.結(jié)合教材P101圖412，概述能量流動(dòng)的概念，描述能量在 生態(tài)系統(tǒng)中的流動(dòng)過程。2.結(jié)合教材P100“積極思維”，分析總結(jié)能量流動(dòng)的特點(diǎn)。3.結(jié)合生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)例，闡明研究能量流動(dòng)的意義。重難點(diǎn)擊能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。課堂導(dǎo)入方式一：方式一：請(qǐng)大家做一個(gè)快樂競猜游戲。假設(shè)你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，只有15 kg玉米和一只母雞可以食用，那么使自己活的最長的辦法是：1.先吃雞，然后吃玉米。2.先吃玉米，同時(shí)用部分玉米喂雞，吃雞生產(chǎn)的蛋，最后再吃雞。學(xué)生：學(xué)生：每組學(xué)生各選一名代表，做出選擇。(絕大部分學(xué)生選擇的是2)教師：教

2、師：真理往往掌握在少數(shù)人手里。我們共同來看看魯濱遜的選擇是先吃雞，后吃玉米。但母雞提出抗議。教師：教師：對(duì)于母雞的抗議，我們是可以理解的。我們必須給母雞一個(gè)合理的解釋，消除母雞的不滿情緒，這就得用到我們這節(jié)課的內(nèi)容“生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)”。方式二方式二播放影片：非洲草原上鷹捕食兔子的過程。提問：剛才這部短片的主角是誰？(過渡)對(duì)了，兔、鷹，不要忘了還有小草，在非洲大草原上主要的生產(chǎn)者就是小草，草原上幾乎所有的動(dòng)物都是由小草養(yǎng)活的，沒有小草，也就不會(huì)有兔子和鷹了?，F(xiàn)在小草有問題要問了：1.我們的能量來自哪里？2.照射在草地上的太陽能都被我們吸收了嗎？3.我們吸收了太陽能后，這些能量有哪些去向？總

3、結(jié)：導(dǎo)入生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)。一、能量流動(dòng)的概念和過程當(dāng)堂檢測二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)和意義內(nèi)容索引一、能量流動(dòng)的概念和過程1.能量流動(dòng)的概念能量流動(dòng)的概念：是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的 、和 的過程。2.能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級(jí)的過程能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級(jí)的過程(1)輸入：生產(chǎn)者通過 把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，固定在光合作用制造的有機(jī)物中。(2)能量去向在生產(chǎn)者的呼吸作用中以 形式散失。隨著枯枝落葉等被 分解而釋放出來。被初級(jí)消費(fèi)者取食同化，流入 營養(yǎng)級(jí)。輸入知識(shí)梳理傳遞轉(zhuǎn)化散失光合作用熱能分解者第二3.能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級(jí)的過程能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級(jí)的過程(1)輸入：通過 獲得。(2)能量去向通過 以 形式散失。隨遺體、排

4、泄物流向 。被 取食同化，流入下一營養(yǎng)級(jí)。取食生產(chǎn)者呼吸作用熱能分解者次級(jí)消費(fèi)者4.能量在某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)過程圖解能量在某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)過程圖解初級(jí)呼吸作用生產(chǎn)者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用次級(jí)三級(jí)分解者_(dá)能量流動(dòng)是指能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。結(jié)合下圖完成以下探究。問題探究問題探究1.能量的輸入(1)起點(diǎn)：。(2)流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量：。(3)輸入方式：幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)，光能都是通過 轉(zhuǎn)化為 。生產(chǎn)者的光合作用生產(chǎn)者的光合作用生產(chǎn)者所固定的太陽能總量有機(jī)物中的化學(xué)能2.能量的傳遞(1)傳遞途徑：。(2)傳遞形式：。食物鏈和食物網(wǎng)有機(jī)物中的化學(xué)能3.傳遞的過程(1)每個(gè)營養(yǎng)級(jí)

5、生物同化的能量一部分用于_，另一部分_。(2)每個(gè)營養(yǎng)級(jí)生物的能量一部分傳遞給_。(3)每個(gè)營養(yǎng)級(jí)生物的遺體、糞便、枯枝敗葉中的能量傳遞給_。(4)未利用能量。下一個(gè)營養(yǎng)級(jí) 生命活動(dòng) 以熱能形式散失分解者(1)消費(fèi)者攝入能量(a)消費(fèi)者 糞便中能量(c)，即動(dòng)物糞便中能量不屬于該營養(yǎng)級(jí)同化能量，應(yīng)為上一個(gè)營養(yǎng)級(jí)固定或同化能量。4.以初級(jí)消費(fèi)者為例分析能量的去向同化能量(b)(2)消費(fèi)者同化能量(b)_。(3)生長、發(fā)育和繁殖的能量(e)_未被利用的能量(j)。呼吸作用消耗的能量(d)用于生長、發(fā)育和繁殖的能量(e)分解者利用的能量(f)下一營養(yǎng)級(jí)攝入的能量(i)5.能量的散失(1)形式：。(2

6、)主要過程：。熱能呼吸作用活學(xué)活用1.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)簡圖，下列敘述錯(cuò)誤的是答案解析A.甲是生產(chǎn)者，乙是消費(fèi)者B.該生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)C.太陽光能通過光合作用固定并進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，可以熱能形式輸出D.甲、乙和分解者所儲(chǔ)存的能量之和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量由圖可知，甲能夠固定太陽能，則甲為生產(chǎn)者，乙從甲獲取能量，則乙為消費(fèi)者。太陽光能通過光合作用固定并進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的呼吸作用后有一部分以熱能的形式散失，因此生態(tài)系統(tǒng)需要不斷從外界獲得能量的同時(shí)又不斷將能量擴(kuò)散到外界。輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者甲固定的太陽能總量。2.下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的部分示意圖，

7、各代表一定的能量值。下列各項(xiàng)中正確的是答案A.在人工飼養(yǎng)的高密度魚塘中肯定大于B.中包含了次級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量C.在食物鏈中各營養(yǎng)級(jí)獲得能量的方式及能量的用途完全相同D.能量的輸入生產(chǎn)者的同化量能量的輸出各生物成分的呼吸量生態(tài)系統(tǒng)所需能量的根本來源幾乎都是來自太陽能流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的總能量生產(chǎn)者所固定的太陽能總量(生產(chǎn)者的同化量)消費(fèi)者的同化量攝入量糞便量同化量的去路(某營養(yǎng)級(jí)能量的去路)呼吸消耗量用于生長、發(fā)育和繁殖的能量呼吸消耗量流入下一營養(yǎng)級(jí)的能量被分解者利用的能量生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)題后歸納題后歸納二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)和意義1.能量流動(dòng)的特點(diǎn)能量流動(dòng)的特點(diǎn)單向流動(dòng)逆轉(zhuǎn)知識(shí)

8、梳理10%20%逐級(jí)遞減循環(huán)越多逐級(jí)減少45(2)一般生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率大約為 。2.能量金字塔：能量金字塔：將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè) 所得到的 數(shù)值，由低到高繪制成圖，可形成一個(gè)金字塔圖形。3.能量傳遞效率能量傳遞效率(1)計(jì)算公式營養(yǎng)級(jí)能量10%20%4.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義(1)幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì) ，使能量得到 的利用。(2)幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向 的部分。人工生態(tài)系統(tǒng)最有效對(duì)人類最有益1.美國生態(tài)學(xué)家林德曼對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單的天然湖泊賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)進(jìn)行了定量分析，得出了如圖所示的數(shù)據(jù)單位：J/(cm2a)：問題探究

9、問題探究(1)據(jù)圖分析圖中生產(chǎn)者 (能、不能)捕食肉食性動(dòng)物來完成能量的循環(huán)。呼吸作用散失的能量 (能、不能)再被生產(chǎn)者利用來合成有機(jī)物。能量流動(dòng)的第一個(gè)特點(diǎn)是 。不能不能單向傳遞項(xiàng)目輸入輸出到下一營養(yǎng)級(jí)傳遞效率第一營養(yǎng)級(jí)(生產(chǎn)者)464.662.8_第二營養(yǎng)級(jí)(植食性動(dòng)物)62.812.6_(2)依圖完成表中內(nèi)容并分析13.5%20.1%可以看出，能量在相鄰兩營養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率大約為_。能量流動(dòng)的第二個(gè)特點(diǎn)是_。10%20%逐級(jí)遞減2.從能量角度分析，為什么豬肉一般比蔬菜和糧食的價(jià)格要高一些？答案蔬菜和糧食作物屬于生產(chǎn)者，是第一營養(yǎng)級(jí)，豬屬于初級(jí)消費(fèi)者，是第二營養(yǎng)級(jí)，由于能量傳遞效率只有10

10、%20%，所以要獲得相同質(zhì)量的豬肉，需要消耗5倍至10倍的糧食或蔬菜，因此豬肉一般比蔬菜和糧食的價(jià)格高。3.人們?cè)谘芯磕芰苛鲃?dòng)時(shí)，將秸稈作為牲畜飼料，糞便進(jìn)入沼氣池，生產(chǎn)燃料。此過程提高能量的傳遞效率了嗎？答案沒有。以上過程提高了能量的利用率，即人類充分利用了流向分解者的能量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的多級(jí)利用，減少了環(huán)境污染。但沒有提高能量在不同營養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率。活學(xué)活用3.下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解部分示意圖，各代表一定的能量值，下列敘述中錯(cuò)誤的是答案解析A.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)具有單向性主要是因?yàn)槭澄镦溨猩镏g吃與被吃的 關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)B.一般情況下，能量在相鄰的兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率大約是1

11、0%20%C.表示流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量D.從能量關(guān)系看食物鏈中的捕食關(guān)系是長期自然選擇形成的，不可逆轉(zhuǎn)，因此生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)具有單向性；一般情況下能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率大約是10%20%；流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能，即流入生產(chǎn)者的總能量；一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量都可以包括三部分：流向下一營養(yǎng)級(jí)、流向分解者、自身呼吸作用所消耗。一題多變一題多變(1)上題中，若三級(jí)消費(fèi)者為最高營養(yǎng)級(jí)，則三級(jí)消費(fèi)者的能量流動(dòng)途徑是_。(2)除了圖中所示，第二營養(yǎng)級(jí)同化的能量還有一部分_。(3)從圖中可以總結(jié)出能量流動(dòng)的特點(diǎn)是_、_。(4)人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)進(jìn)行調(diào)查研究，其意義是_。流向分

12、解者、自身呼吸作用所消耗 在細(xì)胞呼吸中以熱能的形式散失單向流動(dòng) 幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠种鸺?jí)遞減4.如果一個(gè)人的食物有 來自綠色植物，來自小型肉食動(dòng)物，來自羊肉，那么該人每增加1千克體重，至少消耗植物A.10千克 B.40千克 C.100千克 D.280千克答案解析121414由題意可知，人的能量來源于三條食物鏈，分別是：植物人，植物羊人，植物植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物人。設(shè)通過三條食物鏈消耗的植物分別為a、b、c，方法鏈接方法鏈接(1)獲能量最多選最短食物鏈按20%計(jì)算知低營養(yǎng)級(jí)求高營養(yǎng)級(jí)獲能量最少選最長食物鏈按10%計(jì)算(2)需最多能量選

13、最長食物鏈按10%計(jì)算知高營養(yǎng)級(jí)求低營養(yǎng)級(jí)需最少能量選最短食物鏈按20%計(jì)算課堂小結(jié) 能量流動(dòng)生產(chǎn)者固定食物鏈和食物網(wǎng)單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減熱能熱能_當(dāng)堂檢測23451.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指能量輸入能量傳遞能量儲(chǔ)存能量轉(zhuǎn)化能量散失A.B.C.D.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中的能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。答案解析12.在由草、兔、狐組成的一條食物鏈中，兔經(jīng)同化作用所獲得的能量，其去向不應(yīng)該包括A.通過兔的呼吸作用釋放的能量B.通過兔的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量C.通過狐的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量D.流入到狐體內(nèi)的能量答案解析2345123451兔經(jīng)同化作用所獲得的能量，有2條去路：一是

14、通過呼吸作用以熱能的形式釋放；二是用于兔自身的生長、發(fā)育和繁殖，然后被下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)即狐攝入和被分解者分解利用，但應(yīng)注意的是狐攝入后，未被消化的以糞便形式排出的部分，是屬于兔的能量，而不是狐的能量。兔的糞便中的能量應(yīng)屬于生產(chǎn)者的能量。A.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是循環(huán)進(jìn)行的B.能量在沿食物鏈流動(dòng)時(shí)逐級(jí)遞減C.次級(jí)消費(fèi)者屬于第二營養(yǎng)級(jí)D.圖中代表呼吸作用所消耗的能量3.右圖為生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的部分圖解，代表一定的能量值。下列相關(guān)敘述中，正確的是23451答案解析生態(tài)系統(tǒng)中的能量是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的；次級(jí)消費(fèi)者屬于第三營養(yǎng)級(jí)；圖中代表生產(chǎn)者流向分解者的能量。4.若使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)朝著對(duì)人類最有益的方向發(fā)展

15、，下列做法中不正確的是A.由人類決定種養(yǎng)生物的種類B.由人類進(jìn)行播種、施肥C.經(jīng)常進(jìn)行鋤草、松土、治蟲等田間管理D.延長食物鏈、提高能量傳遞效率23451答案(1)圖1食物網(wǎng)中_條食物鏈，貓頭鷹占有_個(gè)營養(yǎng)級(jí)。如果貓頭鷹的體重每增加1 kg，則至少需要草_kg，至多需要草_kg。5.根據(jù)某生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)圖示，分析回答有關(guān)問題。答案234518解析425100 00023451如題圖1所示，從左向右數(shù)，在此食物網(wǎng)中共有8條食物鏈，根據(jù)貓頭鷹占據(jù)的位置，可以得出貓頭鷹占有4個(gè)營養(yǎng)級(jí)。貓頭鷹的體重每增加1 kg，至多需要多少草應(yīng)該考慮能量傳遞效率為10%和食物鏈最長，至少需要多少草應(yīng)該考慮傳遞效率為

16、20%和食物鏈最短。每一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量都有三個(gè)去向，即呼吸消耗、被下一營養(yǎng)級(jí)同化和被分解者利用，由圖2可知，E為分解者，那么初級(jí)消費(fèi)者自身生命活動(dòng)所消耗的能量是圖2中的箭頭，同理可知，三級(jí)消費(fèi)者排出的糞便中仍含有部分能量，這一部分能量被分解者所利用，應(yīng)屬于圖2中的箭頭。從不同營養(yǎng)級(jí)間能量傳遞的多少來看，圖2中的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減。(2)圖 1 食 物 網(wǎng) 中，種 間 關(guān) 系 為 捕 食 和 競 爭 的 是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _、_(至少寫出兩組)。(3)根據(jù)圖2能量流動(dòng)的圖示可知，初級(jí)消費(fèi)者自身生命活動(dòng)所消耗的能量是圖中的箭頭_；三級(jí)消費(fèi)者排出的糞便中仍含有部分能量，這一部分能量被分解者所利用應(yīng)屬于圖示中的箭頭_(用圖中的來表示)。答案23451蜘蛛、蟾蜍(或蜘蛛、食蟲鳥)蛇、貓頭鷹(4)從不同營養(yǎng)級(jí)間能量傳遞的多少來看，圖2中的特點(diǎn)是_。答案23451單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減