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人教版(2019)高一生物选择性必修二导学案
第2节 生态系统的能量流动
学习目标:1.分析生态系统中能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。
2.举例说明利用能量流动规律,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。
3.解释生态金字塔表现了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。
学科素养:1.生命观念、科学思维——运用结构与功能观,分析能量流动的过程和特点。
2.社会责任——运用物质与能量观,分析能量传递效率,提高能量在农业生产上的利用率。
3.生命观念、科学思维——通过能量流动模型的构建,分析能量流动过程、特点和规律。
4.社会责任——通过模型图等理解能量是维持生态系统的动力,培养运用逻辑思维分析问题的能力,并指导农牧业生产。
知识点一 能量流动的概念和过程
自主梳理
1.概念:生态系统中能量的________、________、________和散失的过程。
答案:输入 传递 转化
2.过程
(1)能量输入:被生产者通过________转化为________。
(2)第一营养级的能量分析
(3)能量流动的过程示意图
①A~D分别代表________、________、________、________。
②据图总结流入每一营养级的能量最终去向
a.通过自身呼吸作用以________的形式散失;
b.被________同化(最高营养级除外);
c.被________分解利用。
答案:(1)光合作用 化学能 (2)呼吸作用 生长 发育 繁殖 分解者 (3)①初级消费者 次级消费者 三级消费者 分解者 ②热能 下一营养级 分解者
3.能量的散失:通过________作用,以________形式散失。
答案:呼吸 热能
[互动探究]
1.能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失的过程。结合下图完成以下探究。
(1)输入第四营养级(如图示中的鹰)的能量是次级消费者(如图中的蛇)摄入的能量还是其同化的能量?
(2)初级消费者摄入的生产者中含有的能量是否均流向初级消费者体内?试解释原因。
答案:(1)提示:同化的能量。
(2)提示:否,因为初级消费者摄入生产者后并没有完全利用,还有一部分能量以粪便形式排出。
2.在一定时间内,某自然生态系统中全部生产者固定的能量值为a,全部消费者所获得的能量值为b,全部分解者所获得的能量值为c,试分析a、b、c三者之间的关系。
答案:提示:生产者固定的能量传递给了消费者和分解者的同时,还有一部分能量以热能的形式散失了,所以a>b+c。
重难点突破
能量流动的过程分析
(1)能量在营养级之间的流动
①输入方式:生产者的光合作用(主要)、化能合成作用。
②来源:生产者固定太阳能或氧化无机物产生的化学能。
③途径
a.传递:以有机物的形式沿食物链或食物网向下一营养级传递。
b.散失:生产者、消费者和分解者呼吸作用产生的热能。
④能量转化:太阳能→有机物中的化学能→热能(最终散失)。
(2)能量流动过程分析
①能量在第一营养级内部流动图解
②能量在第二营养级流动图解
a.初级消费者摄入能量(a)=初级消费者同化能量(b)+粪便中能量(c),即动物粪便中的能量不属于该营养级同化的能量,应为上一个营养级固定或同化的能量。
b.初级消费者同化能量(b)=呼吸消耗能量(d)+该营养级用于生长、发育和繁殖的能量(e)。
c.用于生长、发育和繁殖的能量(e)=分解者分解利用的能量(f)+下一营养级摄入能量(i)+未被利用能量(j)。
d.初级消费者同化能量(b)=d+e=d+(f+i+j)。
(3)三种能量流动过程图比较
随堂练习
1.有关生态系统能量流动的说法,正确的是( )
A.一种蜣螂专以大象粪为食,则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%
B.农民在农田中锄草、灭虫的主要目的之一是合理调整生态系统中能量流动的关系,使能量更多地流向对人类有益的部分
C.一只狼捕食了一只兔子,则这只兔子中约10%~20%的能量流入到狼的体内
D.某人同时养鼠和水貂,用鼠喂水貂,再用剥去皮的水貂喂鼠,这样就可以实现能量的循环利用
答案:B
解析:一种蜣螂专以大象粪为食,大象粪所含的能量不属于大象所同化的能量,A错误;在农田中锄草、灭虫的主要目的之一是合理调整生态系统中能量流动的关系,使能量更多地流向对人类有益的部分,B正确;一只狼捕食了一只兔子,则这只兔子中大部分能量流入到狼的体内,10%~20%是相邻两个营养级之间的能量传递效率,C错误;生态系统的能量流动是单向流动的,不能循环利用,D错误。
2.下图为生态系统中能量流动的部分示意图,①②③④⑤各代表一定的能量值。下列各项中正