第3章 第2节 第1课时 能量流动的过程及特点(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物选择性必修2（人教版2019 单选）

第2节　生态系统的能量流动 第1课时　能量流动的过程及特点 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 课堂探究 重难突破 02 课前预习 自主落实 01 课后检测 知能达标 04 随堂巩固 基础夯实 03 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 01 课前预习 自主落实 栏目导航 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 输入、传递、转化和散失 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 生产者 光合作用 化学能 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 光 合作用 呼吸作用 下一营养 分解者 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 热能 同化 生长、 发育和繁殖 分解者 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 呼吸作用 下一营养级 分解者 生产者 呼吸作用 分解者 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 单向流动 逆转 循环 逐级递减 逐级减少 越多 5 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 10%～20% 10%～20% 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 × √ × × × 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 02 课堂探究 重难突破 栏目导航 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 03 随堂巩固 基础夯实 栏目导航 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 04 课后检测 知能达标 栏目导航 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 谢谢观看 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 学习目标 1.通过分析生态系统的能量流动的过程，建立生态系统的物质和能量观。 生命观念 2.通过分析能量流动的过程，归纳总结能量流动的特点，形成科学思维习惯。 科学思维 一、能量流动的过程 1．能量流动的概念 生态系统中能量的__________________________的过程，称为生态系统的能量流动。 2．能量流动的过程 (1)能量的输入 (2)第一营养级能量流动 (3)能量流经第二营养级的过程 (4)能量流动示意图 ①图中甲～丁代表的内容 甲：_________；乙：___________；丙：_________；丁：呼吸作用 ②图中流入每一营养级的能量最终去向 二、能量流动的特点 1．特点 (1)____________：沿食物链由低营养级流向高营养级，不可________，也不能________流动。 (2)____________ ①能量在沿食物链流动的过程中____________。 ②营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就________，生态系统中的能量流动一般不超过______个营养级。 2．能量传递效率 (1)能量在相邻两个营养级间的传递效率一般只有_________________，也就是说，在输入某一营养级的能量中，只有__________________能够流到下一营养级。 (2)计算公式 相邻两个营养级间的能量传递效率＝eq \f(下一营养级同化量,上一营养级同化量)×100%。 太阳能是地球上的绝大多数生态系统的能量源头，生产者将太阳能转化为有机物中的化学能，这些化学能在生态系统中沿食物链在各营养级中依次传递，如图为生态系统能量流动模型。结合所学知识判断： (1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。( ) (2)散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统。( ) (3)当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量。( ) (4)蜣螂以牛粪为食，因此被牛同化的能量可流入蜣螂。( ) (5)一只狼捕食了一只兔子，该狼获得了兔子能量的10%～20%。( ) 探究点一　能量流动的过程 1．研究能量流动的基本思路 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： (1)如果以个体为单位研究能量流动，有什么问题？ 提示：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)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？ 提示：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)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？ 提示：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。 2．呼伦贝尔草原上的鹰捕食兔子，存在一条食物链：草→兔→鹰。草原上的生产者主要是草，几乎全部动物都是直接或间接由草养活，下图表示能量流经第二营养级的示意图。请分析回答下列问题： (1)草的能量来自哪里？它的能量通过什么途径传递给其他动物？ 提示：草的能量来自太阳光能。传递途径为食物链或食物网。 (2)图中第二营养级的摄入量(a)和粪便量(c)、初级消费者的同化量(b)之间具有的等量关系是什么？ 提示：摄入量(a)＝粪便量(c)＋同化量(b)。 (3)初级消费者粪便中的能量属于哪个营养级的能量？第三营养级粪便中的能量呢？ 提示：初级消费者粪便中的能量属于第一营养级的能量，第三营养级粪便中的能量属于第二营养级的能量。 (4)初级消费者同化的能量有哪几个流向？ 提示：三个，自身呼吸散失、被分解者利用和流向下一营养级。 1．能量流动概念的理解 2．流入某一营养级的能量的来源和去路 (1)能量来源 ①生产者的能量主要来自太阳能。 ②消费者的能量来自上一营养级同化的能量。 (2)能量去向：流入某一营养级的能量去向可从以下两个角度分析。 ①各营养级同化量的去向(能量的最终去向) ②短时间内，某营养级的生物不会被全部捕食或死亡，因此同化量的去向(某段时间内的能量去向)还应该包括未被利用的能量，即 未被利用是指在统计能量流动的时间段内，某一营养级生物的同化量中未被呼吸作用消耗，也未被下一营养级捕食或分解者利用的能量，有时还包括以化石燃料形式储存于地下未被人类开采的能量，还包括多年生植物上一年自身生长发育的净积累量。 1．(2024·葫芦岛期末)下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是(　　) A．生态系统的能量流动是指能量的输入和散失的过程 B．流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能 C．流入第二营养级的总能量是指初级消费者同化的能量 D．各营养级同化的能量都会沿着食物链和食物网流向下一营养级 解析　生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动，A错误；生产者固定的太阳能才是流经生态系统的总能量，B错误；初级消费者是第二营养级，故流入第二营养级的总能量是指初级消费者同化的能量，C正确；最高营养级的生物不会有能量流向“下一营养级”，D错误。 答案　C 2．如图表示初级消费者能量流动的部分过程，括号中的数值表示能量，初级消费者呼吸散失的能量为b，下列说法正确的是(　　) A．应在B处加上标有呼吸作用的箭头 B．初级消费者同化的能量为n－a C．次级消费者摄入的能量为n－a－b D．B为初级消费者所同化的总能量 解析　图中A表示初级消费者同化的能量，B表示用于生长、发育和繁殖等生命活动所需的能量，应在A处加上标有呼吸作用的箭头，A、D错误；B处能量为n－a－b，其中部分能量被分解者分解利用，还有部分能量流入下一营养级，因此，被次级消费者摄入的能量小于(n－a－b)，C错误。 答案　B 探究点二　流量流动的特点 美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，得出了如图所示的数据[单位：J/(cm2·a)] 1．图中能量是单向的，只能由生产者→植食性动物→肉食性动物，为什么？ 提示：生产者、植食性动物、肉食性动物之间由于存在捕食关系而形成食物链(网)，而且这种关系是不可逆的。 2．据图分析，该生态系统中生产者、植食性动物、肉食性动物固定或同化的能量分别是多少？生态系统中生物所处的营养级与获取的能量有什么关系？ 提示：生产者同化的能量是 464.6 J/(cm2·a) ，植食性动物同化的能量是 62.8 J/(cm2·a )，肉食性动物同化的能量是 12.6 J/(cm2·a) 。生态系统中生物所处的营养级越高，获取的能量越少。 3．第一营养级到第二营养级之间的能量传递效率是多少(保留一位小数)？为什么能量不能100%流入下一营养级？ 提示：13.5%。因为每个营养级的能量都有一部分通过呼吸作用散失，一部分被分解者分解利用，所以传到下一营养级的不能是100%。 4．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？ 提示：生态系统中能量流动是单向的。 3．(2024·河南信阳实验中学高三校考)如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103 kJ/(m2·a)]，下列说法错误的是(　　) A．图中A代表的生理过程是呼吸作用 B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6% C．该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×104 kJ/(m2·a) D．捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性 解析　据图分析可知，图中A表示呼吸作用，A正确；该生态系统中肉食性动物从植食性动物同化的能量为(0.25＋0.05＋5.1＋2.1－5.0)×103＝2.5×103 kJ/(m2·a)，植食性动物从生产者处同化的能量为(2.5＋4＋9＋0.5－2)×103＝1.4×104 kJ/(m2·a)，该生态系统中生产者固定的总能量为(23＋70＋3＋14)×103＝1.1×105 kJ/(m2·a)。能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级传递的效率为[(2.1＋5.1＋0.25＋0.05－5)÷(4＋9＋0.5＋2.5)]×100%＝15.625%，B正确；根据B项分析可知该生态系统中生产者固定的总能量是1.1×105 kJ/(m2·a)，C错误；能量流动的主渠道是食物链和食物网，而捕食关系一般不可逆转，所以能量流动是单向的，D正确。 答案　C 4．(2024·菏泽期末)某人工鱼塘中存在如下图所示的能量流动关系，其中字母表示能量(单位：kJ)。据图分析错误的是(　　) A．草鱼与植物之间的能量传递效率为c/a×100% B．d是草鱼用于生长、发育和繁殖的能量 C．在自然水域(自然池塘)中往往d＋f＝c D．g中含有部分植物通过光合作用固定的能量 解析　图中b表示草鱼的摄入量，c表示草鱼的同化量，d代表草鱼用于生长、发育和繁殖的能量，f表示草鱼呼吸作用消耗的能量，h为草鱼粪便中的能量，i为草鱼遗体残骸中的能量。草鱼的同化量c中还包含有机饲料输入的部分，并不完全来自植物，因此草鱼与植物之间的能量传递效率小于c/a×100%，A错误，B正确；在自然水域中，草鱼同化的能量＝呼吸作用消耗的能量＋用于自身生长、发育和繁殖的能量，即d＋f＝c，C正确；流向g中的能量有草鱼粪便中的能量，而草鱼粪便中的能量为植物通过光合作用固定的能量，D正确。 答案　A [课堂小结] [课堂巩固] 1．(2024·天津二中高二校考阶段练习)下列有关生态系统能量流动的叙述正确的是(　　) A．能量流动是指生态系统能量的输入、传递和转化过程 B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入到狼的体内 C．一种蜣螂专以象粪为食，该种蜣螂最多能获取大象同化能量的20% D．生产者通过光合作用合成有机物时，能量就从无机环境流入生物群落 解析　能量流动是指生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程，A错误；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传递效率，B错误；由于大象粪便是大象消化后没有吸收的能量，所以不属于大象同化的能量，而是上一营养级的能量，所以一种专以大象粪为食的蜣螂，不能从大象同化的能量中获取能量，其从大象粪便中获取的能量应该属于大象的上一营养级，C错误；绿色植物(生产者)通过光合作用，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并释放出氧气，从而使能量从无机环境流入生物群落，D正确。 答案　D 2．下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列叙述中错误的是(　　) A．生态系统中的能量流动具有单向性，主要是因为食物链中生物之间捕食与被捕食的关系不可逆转 B．一般情况下，能量在相邻的两个营养级之间的传递效率是10%～20% C．①表示流经此生态系统的总能量 D．从能量关系看，②＞③＋④ 解析　①表示初级消费者的同化量，C错误。 答案　C 3．在一个生态系统中，草食动物所同化的能量等于(　　) A．生产者固定的太阳能的总量 B．生产者固定的太阳能的总量减去生产者的呼吸量 C．被草食动物吃了的植物所含的能量减去粪便等排遗物中的能量 D．用于草食动物的生长、发育和繁殖等生命活动所需的能量 解析　生产者固定的太阳能的总量是流经生态系统的总能量，A错误；生产者固定的太阳能的总量减去生产者呼吸作用散失的能量是植物用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量，B错误；草食动物所同化的能量等于被草食动物摄食的植物所含的能量减去粪便等排遗物中的能量，C正确；用于草食动物的生长、发育和繁殖等生命活动所需的能量和草食动物呼吸消耗的能量之和才是草食动物所同化的能量，D错误。 答案　C 4．如图为生态系统中能量流动部分示意图(字母表示能量的多少)，下列叙述正确的是(　　) A．图中a＝b＋h＋c＋d＋e＋f＋i B．生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(c÷a)×100% C．“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便中的能量属于h D．延长食物链可以提高能量传递效率 解析　a表示生产者固定的太阳能，即第一营养级的同化量，由于被初级消费者摄入的能量只是第一营养级同化量的一部分，故a≠b＋h＋c＋d＋e＋f＋i，A错误；摄入量＝同化量＋粪便量，所以h表示粪便量，c表示同化量，生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(c÷a)×100%，B正确；“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便中的能量属于兔子的同化量中用于自身生长、发育和繁殖的能量，即属于d，C错误；延长食物链不能提高能量传递效率，D错误。 答案　B 5．赛达伯格湖是一个沼泽湖，湖底有北方泥炭沼泽湖所特有的沉积物——泥炭。科研人员对该生态系统的营养级和能量流动情况进行调查，得到了如图结果。GP表示不同营养级生物同化作用所固定的能量，R表示生物呼吸消耗的能量。能量单位均为J/(cm2·a)。下列叙述错误的是(　　) A．流经该湖泊生态系统的总能量是464.7 J/(cm2·a) B．未利用②的能量中不含有第二营养级粪便中的能量 C．该生态系统中营养级越高，同化量用于呼吸消耗的占比越低 D．未利用③的能量去向包括沉积在湖底形成泥炭 解析　流经该湖泊生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，为497 693.3－497 228.6＝464.7 [J/(cm2·a)]，A正确；“未利用”表示未被自身呼吸作用消耗，也未被下一个营养级和分解者利用的能量，第二营养级粪便中的能量属于第一营养级生长、发育和繁殖的一部分，未利用②的能量中不含有第二营养级粪便中的能量，B正确；一般情况下，营养级别越高的生物体型较大，结构较复杂，生长发育等各种生命活动所需要的能量越多，细胞呼吸作用越强，所以高营养级的生物的能量大部分用于呼吸消耗，高营养级生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于低营养级的生物，C错误；未利用③的能量去向包括沉积在湖底形成泥炭，D正确。 答案　C $$