3.2.1能量流动的过程及特点导学案-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2

能量流动的过程及特点导学案 学习目标: 1.通过分析能量在各营养级间的流动情况,建立生态系统能量流动的模型,概述生态系统能量流动的过程。 2.通过定量分析赛达伯格湖的能量流动,概述生态系统能量流动的特点。 教材梳理: 1.能量流动的概念:生态系统的能量流动是指生态系统中能量的_、_、_和_的过程。 2.能量流动的过程 (1)第一营养级能量的输入和输出 ①输入:生产者通过_将太阳能转化为化学能,固定在有机物中。 ②输出 a.在生产者的_中以热能形式散失。 b. (2)能量流经第二营养级的示意图 (3)生态系统能量流动的示意图 据图分析,流入各营养级(最高营养级除外)的能量的去路: ①通过自身呼吸作用以_形式散失。 ②流入下一个营养级。 ③被_分解利用。 3.能量流动的特点 4.能量传递效率的计算 (1)计算公式 能量传递效率= 100%。 (2)一般生态系统中相邻两个营养级间的能量传递效率为_。 5.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_的能量补充,以便维持生态系统的正常功能。 核心探讨: 任务一:研究能量流动的基本思路 1.研究能量流经一个种群的情况,可以列举该种群中每一个个体的情况: 如果以个体为单位研究能量流动,有什么问题? _ _ 2.如果将种群看作一个整体去研究能量流动,则可概括为如图形式,又会遇到什么问题? _ _ 3.如果以一个营养级的所有种群作为一个整体来研究,如图表示能量流动的情况,这种方式有什么优点? _ _ 任务二:能量流动的过程 1.绘图表示第一营养级的能量来源是什么,去路有哪些?并回答第一营养级的能量怎样传递到第二营养级? 2.摄入量指植食性动物取食的总量,即食物总量;同化量是指该动物经过消化和吸收后转化为自身的能量。请回答下列问题: (1)请写出摄入量和同化量之间的关系。 _ (2)输入初级消费者的能量是哪部分?初级消费者粪便中的能量属于哪个营养级? _ _ (3)构建第二营养级能量流动模型:尝试用方框代表第二营养级的能量,用箭头表示能量的来源和去路,并配以文字介绍。 3.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。 _ _ 4.在生态系统中,能量流动大致可以概括为如图: (1)输入该生态系统的总能量是什么? _ (2)生态系统中能量传递的形式和渠道分别是什么? _ _ (3)生态系统能量流动过程中能量是怎么转化的? _ _ (4)生态系统中能量散失的途径和形式分别是什么? _ _ 任务三:定量研究能量流动的特点 1.仔细分析教材“思考 讨论:分析赛达伯格湖的能量流动”,将图中的数据用表格的形式进行整理。 营养级 流入能量[J/(cm2 a)] 能量的去向[J/(cm2 a)] 生产者 植食性动物 肉食性动物 根据上表,回答下列问题: (1)横向比较每一级的输入量和输出量,请问生态系统的能量流动是否遵循能量守恒定律? _ _ (2)纵向比较各级输入量,能量沿着营养级流动时,有何特点?为什么? _ _ 2.生物之间经过长期的进化形成的吃与被吃的捕食关系不可逆转,因此能量流动还具有什么特点? _ _ 答案 教材梳理 1.输入 传递 转化 散失 2.(1)①光合作用 ②a.呼吸作用 b.分解者 (2)初级消费者同化 呼吸作用 生长、发育和繁殖 次级消费者 (3)分解者 呼吸作用 ①热能 ③分解者 3.单向流动 逆转 循环流动 逐级递减 逐级减少 越多 5 4.(2)10%~20% 5.系统外 核心探讨 任务一 1.以个体为研究对象,有很大的局限性和偶然性,如个体会死亡、数据可能不准确、不同个体之间的差异过大等。 2.种群存在于复杂的食物网内,可能因食物网的复杂性而影响结果的准确性。 3.能很好地避免以个体和种群为研究对象带来的不足,提高结果的准确性。 任务二 1.如图所示 储存在植物体中的能量,有一部分被初级消费者摄入体内,能量就流入了第二营养级。 2.(1)同化量=摄入量-粪便量(或摄入量=同化量+粪便量)。 (2)输入初级消费者的能量是初级消费者同化的能量。初级消费者粪便中的能量属于第一营养级。 (3)如图所示 3.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。 4.(1)输入的总能量是生产者固定的太阳能。 (2)能量传递的形式是有机物,渠道是食物链和食物网。 (3)太阳能― 有机物中的化学能― 热能。 (4)能量散失的途径是呼吸作用,形式是热能。 任务三 1.464.6 62.8(流入下一营养级)、12.5(流入分解者)、96.3(呼吸作用散失)、293(未利用) 62.8 12.6(流入下一营养级)、2.