word资料可编辑 第五章第2节生态系统的能量流动 课前预习学案(1课时) 、预习目标 1、分析生态系统能量流动的过程和特点 2、概述研究能量流动的意义 预习内容 能量流动的概念 2.研究能量流动的方法: 研究生态系统中能量的流动一般在_水平上, 3.生态系统的能量流动过程: 进行流动。 4.能量流动的特点 (1)能量流动的特点: (2)能量传递效率: 能量在相邻两个营养级间的传递效率」 5.研究能量流动的实践意义 学习参考
word 资料可编辑 学习参考 第五章第 2 节 生态系统的能量流动 课前预习学案（1 课时） 一、预习目标 1、分析生态系统能量流动的过程和特点 2、概述研究能量流动的意义 二、预习内容 1．能量流动的概念： ________________________________________________________ _______________________ 2．研究能量流动的方法： 研究生态系统中能量的流动一般在________水平上。 3．生态系统的能量流动过程： 沿________________进行流动。 4．能量流动的特点： （1）能量流动的特点： ○1 _________________________________________________ ○2 __________________________________________________ （2）能量传递效率： 能量在相邻两个营养级间的传递效率__________。 5．研究能量流动的实践意义： （ 1 ）
word资料可编辑 三、提出疑惑 同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的 表格中 疑惑点 疑惑内容 课内探究学案 【学习重点】能量流动的过程和特点 【学习难点】能量流动的过程 【知识链接】 光合作用、食物链、食物网等知识是学习本部分内容的知识基 础,学好本部分内容也为学习生态系统的稳定性和环境保护等知识 做好了知识铺垫。 【学习过程】 导入:完成课本P91问题探讨,尝试回答讨论题,并思考选择此种 生存策略的理由 、能量流动的过程 1、概念 学习参考
word 资料可编辑 学习参考 _________________________________________________________ __________________ （ 2 ） _________________________________________________________ ______________ 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的 表格中 疑惑点 疑惑内容 课内探究学案 【学习重点】能量流动的过程和特点 【学习难点】能量流动的过程 【知识链接】 光合作用、食物链、食物网等知识是学习本部分内容的知识基 础，学好本部分内容也为学习生态系统的稳定性和环境保护等知识 做好了知识铺垫。 【学习过程】 导入：完成课本 P91 问题探讨，尝试回答讨论题，并思考选择此种 生存策略的理由 一、能量流动的过程 1、概念
word资料可编辑 生态系统中能量的 传递、 和散失的过程。 2、过程 光能□生产者匚令初级消费者次级消费老 级消费 植物 植食动物 肉食动物 肉食动物 分解者 呼吸作用 (1)输入过程:主要是通过生产者的 将光能转化为 (2)起点:从 固定的太阳能开始,总能量为生产者所固定 的全部太阳能。 (3)传递途径 (4)流入每一营养级中能量去向:a (5)能量的散失 ①形式:热能,热能是能量流动的最后归宿。 生产者、消费者分解者能 ATP:用于各 ②过程:有机物(化学能 项生命活动 乎吸作用 量心热能:散失 思考与讨论: (1)流经生态系统的总能量是辐射到该地区总的太阳能吗? (2)消费者粪便中的能量是其同化的能量吗? 注意:消费者摄取的能量等于消费者同化的能量加上粪便中的能 量,粪便中的能量属于上一营养级的遗体,消费者同化的能量即是 上一营养级流向该消费者的能量,乜就是该营养级的总能量。 例1、在一个生态系统中,某草食性动物同化的能量等于() A.生产者固定的太阳能总量减去生产者的呼吸量 B.被草食动物吃了的植物所含的全部能量 学习参考
word 资料可编辑 学习参考 生态系统中能量的＿＿＿＿、传递、＿＿＿＿和散失的过程。 2、过程 （1）输入过程：主要是通过生产者的 ，将光能转化为 （2）起点：从 固定的太阳能开始，总能量为生产者所固定 的全部太阳能。 （3）传递途径： 和 （4）流入每一营养级中能量去向：a b c＿＿＿＿＿＿＿＿ （5）能量的散失 ①形式：热能，热能是能量流动的最后归宿。 思考与讨论： （1）流经生态系统的总能量是辐射到该地区总的太阳能吗？ （2）消费者粪便中的能量是其同化的能量吗？ 注意：消费者摄取的能量等于消费者同化的能量加上粪便中的能 量，粪便中的能量属于上一营养级的遗体，消费者同化的能量即是 上一营养级流向该消费者的能量，也就是该营养级的总能量。 例 1、在一个生态系统中，某草食性动物同化的能量等于（ ） A.生产者固定的太阳能总量减去生产者的呼吸量 B.被草食动物吃了的植物所含的全部能量
word资料可编辑 C.被草食动物吃了的植物所含的能量减去粪便等内的能量 D.用于草食动物的生长、发育、繁殖等生命活动所需的能量 能量流动的特点 (1)单向流动:沿食物链由低营养级流向 ,不能逆转; 也不能 原因:食物链各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择地 结果,如肉食性动物以植食性动物为食,而植食性动物不能反过来 以肉食性动物为食。 (2)逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中是」 的 传递效率大约为 营养级同化 计算方法能量传递率一上一营养级同化量×100%·为 原因: a.各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部 分能量,并以热能的形式散失,无法再利用。 b.各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生 物利用。 C.还有少部分能量随着残枝败叶或遗体等直接传给了分解 者 (3)在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动中消耗的能量 越多。生态系统中的能量流动一般不超过 个营养级。 例2、:如图是能量流动的图解,对此图理解不正确的是() 呼 吸 B 分解者呼吸 A.图中方框的大小可表示该营养级生物所鞠鸥能量的相对值 学习参考
word 资料可编辑 学习参考 C.被草食动物吃了的植物所含的能量减去粪便等内的能量 D.用于草食动物的生长、发育、繁殖等生命活动所需的能量 二、能量流动的特点 （1）单向流动:沿食物链由低营养级流向＿＿＿＿＿，不能逆转； 也不能＿＿＿＿＿。 原因：食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择地 结果，如肉食性动物以植食性动物为食，而植食性动物不能反过来 以肉食性动物为食。 （2）逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中是＿＿＿＿＿的， 传递效率大约为＿＿＿＿。 计算方法 为： 原因： a.各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部 分能量，并以热能的形式散失，无法再利用。 b.各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生 物利用。 c.还有少部分能量随着残枝败叶或遗体等直接传给了分解 者。 （3）在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动中消耗的能量 越多。生态系统中的能量流动一般不超过 个营养级。 例 2、：如图是能量流动的图解，对此图理解不正确的是（ ） A.图中方框的大小可表示该营养级生物所鞠鸥能量的相对值
word资料可编辑 B.图中C所具有的能量为B的10%~20% C.图中A表示流经该生癌系统的总能量 D.图中A具有的总能量是B、C、D的总和 (4)能量金字塔:将单位时间内各个营养级所得到的能量数值按 营养级 绘成图,所形成的一个金字塔图形。 生物金字塔类型 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形状 △ 营养级低 级 低 特正金字塔形 一般为正金字塔形一般为正金字塔形 点 象|能量沿食物链流|生物个体数目在食|生物量(现存生物有 动过程中具有逐物链中随营养级升|机物的总量)沿食物 含|级递减的特性 高而逐级递减 链流动逐级递减 每|食物链中每一营每一营养级生物个每一营养级生物的 养级生物所含能体的数目 总生物量 阶|量的多少 含 义 主意:1、能量金字塔不会出现倒置现象。 2、数量金字塔可出现倒置现象,如树林中,树、昆虫和食 虫鸟三者形成的数量金字塔可出现倒置现象 例3、:下列有关生态系统功能的叙述中,哪项不正确() A.能量流动的单向性是因为动物的食性一般不能逆转 B.任何生态系统都需要得到外部的能量补给 C.一个封闭的生态系统不需要从外界获得物质供应就可以长期维 持正常功能 D.生态系统能量流动逐级递减的原因是生物的呼吸消耗和资源利 用率不高 学习参考
word 资料可编辑 学习参考 B.图中 C 所具有的能量为 B 的 10%～20% C.图中 A 表示流经该生癌系统的总能量 D.图中 A 具有的总能量是 B、C、D 的总和 （4）能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的能量数值按 营养级＿＿＿＿＿绘成图，所形成的一个金字塔图形。 生物金字塔类型 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形 状 特 点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形 象 征 含 义 能量沿食物 链流 动过程中具 有逐 级递减的特性 生物个体数目在食 物链中随营养级升 高而逐级递减 生物量（现存生物有 机物的总量）沿食物 链流动逐级递减 每 一 阶 含 义 食物链中每 一营 养级生物所 含能 量的多少 每一营养级生物个 体的数目 每一营养级生物的 总生物量 注意：1、能量金字塔不会出现倒置现象。 2、数量金字塔可出现倒置现象，如树林中，树、昆虫和食 虫鸟三者形成的数量金字塔可出现倒置现象。 例 3、：下列有关生态系统功能的叙述中，哪项不正确（ ） A.能量流动的单向性是因为动物的食性一般不能逆转 B.任何生态系统都需要得到外部的能量补给 C.一个封闭的生态系统不需要从外界获得物质供应就可以长期维 持正常功能 D.生态系统能量流动逐级递减的原因是生物的呼吸消耗和资源利 用率不高
word资料可编辑 例4、一片树林中,树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如图所示。 下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间能量关系的是() 鸟□鸟 匚昆虫區虫 昆虫 树 B C D 三、生态系统中有关能量的计算问题生态系统中的能量流动是高考 中的一个重要考点,计算题是考查本内容的一类重要题型。下面对 此类计算归类分析如下 1.已知较低营养级生物具有的能量(或生物量),求较高营养 级生物能够从较低营养级生物获得能量(或生物量)的最大值 例5.若某生态系统固定的总能量为24000kJ,则该生态系统的 第三和第四营养级所获得的能量最多是( A.540kJ和81kJB.3600kJ和960kJC.240kJ和 24KJ D.960kJ和192kJ 【解析】据题意,生态系统固定的总能量是生态系统中生产者 (第一营养级〕所固定的能量,即24000kJ,当能量的传递效率为 20%时,每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而 第三和第四营养级所能获得的最大能量分别是:24000×20%×20% 和24000×20%×20%×20%,即960kJ和192kJ。 【小结】在未知能量传递效率时,按能量传递效率为20%进行 计算,所得数值为较高营养级从较低营养级获取的最多能量。在此 基础上,可演变为另外一种题型,即“已知较低营养级具有的能量 (或生物量〕及其能量传递效率时,求较高营养级从较低营养级获 得的最多能量(或生物量)”,此时,依据给定的能量传递效率计 算即可。 学习参考
word 资料可编辑 学习参考 例 4、一片树林中，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如图所示。 下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间能量关系的是（ ） 三、生态系统中有关能量的计算问题生态系统中的能量流动是高考 中的一个重要考点，计算题是考查本内容的一类重要题型。下面对 此类计算归类分析如下： 1．已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养 级生物能够从较低营养级生物获得能量（或生物量）的最大值 例 5. 若某生态系统固定的总能量为 24000kJ，则该生态系统的 第三和第四营养级所获得的能量最多是（ ） A. 540kJ 和 81kJ B. 3600kJ 和 960kJ C. 240kJ 和 24kJ D. 960kJ 和 192kJ 【解析】据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者 （第一营养级）所固定的能量，即 24000kJ，当能量的传递效率为 20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而 第三和第四营养级所能获得的最大能量分别是：24000×20%×20% 和 24000×20%×20%×20%，即 960kJ 和 192kJ。 【小结】在未知能量传递效率时，按能量传递效率为 20%进行 计算，所得数值为较高营养级从较低营养级获取的最多能量。在此 基础上，可演变为另外一种题型，即“已知较低营养级具有的能量 （或生物量）及其能量传递效率时，求较高营养级从较低营养级获 得的最多能量（或生物量）”，此时，依据给定的能量传递效率计 算即可
word资料可编辑 变式1:在能量金字塔中,若生产者在固定能量时产生240mo102, 在能量传递效率为10~15%时,三级消费者可以获得的最大能量相 当于 mo丨葡萄糖( A.0.04 B.0.4 D.0.09 2.已知较高营养级的能量(或生物量),求较低营养级应具备 的能量(或生物量)的最小值 例6.某人捕得一条重2kg的杂食海鱼,若此鱼的食物有1/2 来自植物,1/4来自草食鱼类,1/4来自以草食鱼类为食的小型肉 食鱼类,则该鱼至少需要海洋植物多少kg? 解析】由题意可知,这条鱼的食物来源于三条食物链,即 植物→杂食鱼;植物→草食鱼类→杂食鱼;植物→草食鱼类→小型 肉食鱼类→杂食鱼,由较高营养级的生物量求其对较低营养级的需 要量时,应按能量传递效率20%计算。 据题意,2kg重的杂食鱼中,有2×1/2=1kg的能量直接来 源于植物,则实际消耗植物的量至少是:1÷20%=5kg;有2×1/4 0.5kg的能量来自草食鱼类,则实际消耗植物的最少量是:0.5 ÷20%÷20%=12.5kg;有2×1/4=0.5kg的能量来自小型肉食鱼 类,则实际消耗植物的最少量是:0.5÷20%÷20%÷20%=62.5kg; 则其消耗植物的最少量为5+12.5+62.5=80kg。 【小结】在已知较高营养级的生物具有的能量(或生物量), 未知能量传递效率时,按能量传递效率为20%进行计算,所得数值 为较低营养级生物应具备的能量(或生物量)最小值。在此基础上, 也可演变为另一种题型,即“已知较高营养级具有的能量(或生物 量)及其能量传递效率时,求较低营养级生物应具备能量的最小 值”,此时,依据给定的能量传递效率中的最大值计算即可。 学习参考
word 资料可编辑 学习参考 变式 1：在能量金字塔中，若生产者在固定能量时产生 240molO2， 在能量传递效率为 10～15%时，三级消费者可以获得的最大能量相 当于 mol 葡萄糖（ ） A.0.04 B. 0.4 C. 0.9 D.0.09 2．已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备 的能量（或生物量）的最小值 例 6. 某人捕得一条重 2 kg 的杂食海鱼，若此鱼的食物有 1/2 来自植物，1/4 来自草食鱼类，1/4 来自以草食鱼类为食的小型肉 食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物多少 kg？ 【解析】由题意可知，这条鱼的食物来源于三条食物链，即： 植物→杂食鱼；植物→草食鱼类→杂食鱼；植物→草食鱼类→小型 肉食鱼类→杂食鱼，由较高营养级的生物量求其对较低营养级的需 要量时，应按能量传递效率 20%计算。 据题意，2 kg 重的杂食鱼中，有 2×1/2＝1 kg 的能量直接来 源于植物，则实际消耗植物的量至少是：1÷20%＝5 kg；有 2×1/4 ＝0.5 kg 的能量来自草食鱼类，则实际消耗植物的最少量是：0.5 ÷20%÷20%＝12.5 kg；有 2×1/4＝0.5 kg 的能量来自小型肉食鱼 类，则实际消耗植物的最少量是：0.5÷20%÷20%÷20%＝62.5 kg； 则其消耗植物的最少量为 5＋12.5＋62.5＝80 kg。 【小结】在已知较高营养级的生物具有的能量（或生物量）， 未知能量传递效率时，按能量传递效率为 20%进行计算，所得数值 为较低营养级生物应具备的能量（或生物量）最小值。在此基础上， 也可演变为另一种题型，即“已知较高营养级具有的能量（或生物 量）及其能量传递效率时，求较低营养级生物应具备能量的最小 值”，此时，依据给定的能量传递效率中的最大值计算即可
word资料可编辑 3.已知各营养级获得能量的总和,求各营养级间能量的传递效 率 例7.教材P95图5-8中为美国生态学家林德曼于1942年对 个天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行测量时所得结釆。 请据图5-8中相关数据计算出湖泊内各营养级间能量的传递效 率?结合你的计算结果谈谈你怎样理解生态系统中能量流动的特 点? 解析】能量传递效率为下一个营养级所获得的能量占上一个 营养级获得能量的比例 第一营养级向第二营养级的传递效率为:62.8÷464.6× 100%13.52% 第二营养级向第三营养级的传递效率为:12.6÷62.8× 100%=20.06%; 由图中数据可知:生态系统中的能量流动具有逐级递减的特点 即较高营养级所含有的能量低于较低营养级生物所具有的量;根据 计算的能量传递效率可以看出:能量的传递效率大约在10%~20% 之间。答案:略 小结 选最短的食物链 最少消耗 获得最 多 生产者 选最大传递效率20% 消费者 最大消耗 选最长的食物链 获得 最少 学习参考
word 资料可编辑 学习参考 3．已知各营养级获得能量的总和，求各营养级间能量的传递效 率 例 7．教材 P95 图 5-8 中为美国生态学家林德曼于 1942 年对一 个天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行测量时所得结果。 请据图 5-8 中相关数据计算出湖泊内各营养级间能量的传递效 率？结合你的计算结果谈谈你怎样理解生态系统中能量流动的特 点？ 【解析】能量传递效率为下一个营养级所获得的能量占上一个 营养级获得能量的比例。则： 第一营养级向第二营养级的传递效率为：62.8÷464.6× 100%=13.52%； 第二营养级向第三营养级的传递效率为：12.6÷62.8× 100%=20.06%； 由图中数据可知：生态系统中的能量流动具有逐级递减的特点， 即较高营养级所含有的能量低于较低营养级生物所具有的量；根据 计算的能量传递效率可以看出：能量的传递效率大约在 10%～20% 之间。答案：略 小结： 选最短的食物链 最少消耗 获得最 多 生产者 选最大传递效率 20℅ 消费者 最大消耗 选最长的食物链 获得 最少
word资料可编辑 选最小传递效率10% 对生态系统中能量流动的计算问题,应在认真审题的基础上分 类进行计算即可。 、研究能量流动的实践意义 (1)帮助人们科学规划,设计 ,使能量得到 最 加工厂 蚕茧 蔗糖 桑基 有机物质 蔗基 塘泥 塘泥 蚕粪 蔗叶 渔塘 (2)帮助人们合理地 生态系统中能量流动关系,使能量 持续高效地流向」 【当堂检测】 1.某一生态系统中,已知一只鹰增重2kg要吃l0kg小鸟,小鸟增 重0.25kg要吃2kg昆虫,而昆虫增重100kg要吃1000kg绿色 植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为 A.0.05 B.0.5% C.0.25% D.0.025% 学习参考
word 资料可编辑 学习参考 选最小传递效率 10℅ 对生态系统中能量流动的计算问题，应在认真审题的基础上分 类进行计算即可。 四、研究能量流动的实践意义 （1）帮助人们科学规划，设计＿＿＿ ＿＿，使能量得到 最 。 （2）帮助人们合理地＿＿＿＿生态系统中能量流动关系，使能量 持续高效地流向＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿。 【当堂检测】 1. 某一生态系统中，已知一只鹰增重 2kg 要吃 l0kg 小鸟，小鸟增 重 0．25kg 要吃 2kg 昆虫，而昆虫增重 l00kg 要吃 1000kg 绿色 植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为 A．0．05％ B．0．5％ C．0．25％ D．0．025％
word资料可编辑 2.在一条食物链中,初级消费者同化的能量,其去向为 ①通过呼吸作用释放的能量 ②通过呼吸作用释放 的热能 ③流人到次级消费者体内 ④流人到分解者体内 A.②③ B.②④ C.①③④ D.②③④ 3.下图是生态系统中食物链所反应出的能量流动情况,图中箭头 表示能量流动的方向,单位是Kca|/m2/年 入射的太阳能—→生产者一→初级消费者一→次级消费者一→三级消费者 500900 1800 48500 3200 550 210 40 植物末利用的能到 吸、落叶、排泄物、尸体 下列说法正确的是 A.在入射的太阳能中,生产者只利用其中的1%左右 B.分解者可利用来自各营养级转移到(A)的所有能量 C.消费者营养级別越高,可利用的总能量越多 D.当人们把生产者作为食物时,比起其他营养级,可获得更少 的能量 4.流经一个生态系统的总能量是 生产者用于生长、发育和繁殖的总能量 B.流经各个营养级的能量总和 C.各个营养级生物同化的能量总和 学习参考
word 资料可编辑 学习参考 2.在一条食物链中，初级消费者同化的能量，其去向为 ①通过呼吸作用释放的能量 ②通过呼吸作用释放 的热能 ③流人到次级消费者体内 ④流人到分解者体内 A．②③ B．②④ C．①③④ D．②③④ 3．下图是生态系统中食物链所反应出的能量流动情况，图中箭头 表示能量流动的方向，单位是 Kcal/m2 /年 下列说法正确的是 A．在入射的太阳能中，生产者只利用其中的 1%左右 B．分解者可利用来自各营养级转移到（A）的所有能量 C．消费者营养级别越高，可利用的总能量越多 D．当人们把生产者作为食物时，比起其他营养级，可获得更少 的能量 4．流经一个生态系统的总能量是 A．生产者用于生长、发育和繁殖的总能量 B．流经各个营养级的能量总和 C．各个营养级生物同化的能量总和