第三章 第2节 生态系统的能量流动-【优化探究】2023-2024学年新教材高中生物选择性必修第二册同步导学案配套教参（人教版，单选）

第2节　生态系统的能量流动 [学习目标] 1．运用模型与建模思维，构建生态系统中能量流动过程模型图。(科学思维) 2．运用演绎与推理思维，分析能量流动的特点。(科学思维) 3．基于对能量流动原理的学习，能利用能量流动规律，解决实践问题。(社会责任) 授课提示：对应学生用书第47页 能量流动的概念和过程 1．概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 2．能量输入 3．自然生态系统能量流动的过程 (1)补充图中标号代表的内容： a．生产者，b.初级消费者，c.次级消费者，d.呼吸作用， e．分解者。 (2)据图总结流入每一营养级的能量最终去向 ①通过自身呼吸作用以热能形式散失。 ②被下一营养级同化。 ③被分解者分解利用。 能量流动的特点 1．特点：单向流动、逐级递减。 2．传递效率：能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%。 3．生态系统维持正常功能的条件 任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。 生态金字塔 1．生态金字塔包括：能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔。 2．能量金字塔 (1)图中A、B、C、D每层代表各个营养级获得的能量。 (2)最底层A代表第一营养级，以此类推，由低到高。 (3)由于能量的逐级递减，能量金字塔往往是正立的。 3．生物量金字塔 (1)生物量的概念：每个营养级所容纳的有机物的总干重。 (2)特点：与能量金字塔相似，但有特例(如海洋中的某一时刻浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量)。 4．数量金字塔 (1)金字塔每一层代表处于该营养级所有生物的数量。 (2)特点：不同生态系统，金字塔的形状会有差异。例如草原中草比鼠多，鼠比鼬多；但森林中却出现了一棵大树上存在许多昆虫的现象。 研究能量流动的实践意义 1．帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。 2．帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。 3．帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 习诊断————————————————————— 1．生态系统中的能量流动是单向的。(√) 2．能量只能沿着食物链传递，捕食关系是不能逆转的。(√) 3．能量流动是逐级递减的，其原因是一部分能量未被下一营养级利用，一部分能量以热能的形式散失，还有一部分能量被分解者利用。(√) 4．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大。(×) 5．研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类。(×) 6．稻田生态系统中，防治稻田害虫可提高生产者和消费者之间的能量传递效率。(×) 7．生物量金字塔、数量金字塔同能量金字塔一样都是正立的。(×) 8．相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%。(×) 授课提示：对应学生用书第49页 　能量流动的过程分析 　1.地球上几乎所有生态系统的能量都来自哪里？这些能量是如何输入生态系统的？ 提示：来自太阳。生产者通过光合作用将光能转化为化学能，固定在有机物中。 2．分析、比较分别流入第一、第二营养级的能量的去路，归纳二者的共同点。 提示：输入这两个营养级的能量，一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，另一部分用于其自身的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在自身的有机物中。这些有机物中的能量一部分流向分解者，另一部分则被下一营养级摄入体内。 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：生产者固定的太阳能或氧化无机物产生的化学能。 (3)途径 ①传递：以有机物形式沿食物链或食物网向下一营养级传递。 ②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)能量在第一营养级流动图解 (2)能量在第二营养级流动图解 ①消费者摄入能量(a)＝消费者同化的能量(b)＋粪便中的能量(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。 ②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)。 ③用于生长、发育和繁殖的能量(e)＝分解者分解利用的能量(f)＋下一营养级同化能量(h)＋未被利用的能量(g)。 ④消费者同化能量为b＝d＋e＝d＋(f＋h＋g)。 (3)能量在第三营养级及以上流动分析：除最高营养级无流入下一营养级外，其他与第二营养级流动过程类似。 3．巧用“拼图法”分析能量流动 (1)输入第一营养级(绿色植物)的能量W1被分为两部分：一部分(A1)在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了，一部分(B1＋C1＋D1)则用于生产者的生长、发育和繁殖。而