3.2 生态系统的能量流动（第1课时）-2024-2025学年高二生物同步课堂精优课件（人教版2019选择性必修2）

问题探讨（导） 假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。 讨论： 你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？ 1.先吃鸡，再吃玉米。 2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。 应该先吃鸡、再吃玉米(即选择1)。若选择2，则增加了食物链的长度，能量逐级递减，最后人获得的能量较少。 第3章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动 第1课时 本节聚焦 1、能量在生态系统中是怎样流动的？ 想一想 科学方法——研究能量流动的基本思路 (1)能量流经个体的情况： (2)如果把这个种群作为一个整体来研究，左图应概括成哪种形式？ (3)如果把一个营养级中的所有种群看成一个整体，上图应概括成哪种形式？ 以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如果个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大。 如果以种群为研究对象，能量流动的渠道为食物链，在分析时，可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。 可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。 你体重是多少？从小到大吃的食物和你的体重一样重吗？吃多少食物就能长一样的体重吗，原因可能是什么？ 能量输入 个体1 个体2 个体3 …… 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 能量输入 种群 能量储存 能量散失 能量输入 某营养级 能量储存 能量输入 能量储存 能量散失 自学课本54-P55页，思考并完成下列小题。 1、什么是生态系统的能量流动？   2、输入生态系统的能量来源是什么？都能被生产者利用吗？     3、能量如何输入生态系统的第一营养级？    4、输入第一营养级的能量去路分别是什么？     5、植物体有机物中能量去路分别是什么？      自主预习（思） 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。 太阳能；绝大部分都被地球表面的大气层吸收、散射和反射了，大约只有1%以可见光的形式被生产者利用。 生产者通过光合作用将太阳能转化成化学能，固定在他们制造的有机物中。 一部分在生产者呼吸作用中以热能形式散失，另一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。 一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来，另一部分被初级消费者摄入体内。 一部分在初级消费者呼吸作用中以热能形式散失，另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动，其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用，如果被次级消费者捕食，能量流入次级消费者。 6. 流入第二营养级的能量去向分别是什么？  任务一：能量在第一营养级（生产者）中流动 1、理清能量之间的关系 输入第一营养级的能量= + ； 植物生长、发育和繁殖的能量= + 。 2、构建能量在第一营养级中流动模型： 合作探究（议） 输入生态系统的能量： 生产者所固定的全部太阳能 用于生长、发育和繁殖等 初级消费者摄入 （第二营养级） 分解者利用 残枝败叶 分解作用 热能形式散失 呼吸作用 热能形式散失 太阳能 有机物中化学能 热能 呼吸作用以热能形式散失 用于生长、发育和繁殖 流入下一营养级 分解者利用 生产者固定的太阳能总量，人工生态系统还有人工补充的能量（例如饲料中有机物中的化学能）。 转化： 任务二：能量在第二营养级（初级消费者）中流动 1、理清能量之间的关系 摄入量指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。 初级消费者摄入的能量= + ； 初级消费者同化的能量= + ； 初级消费者用于生长、发育、繁殖的能量= + ； 输入初级消费者的能量是摄入量还是同化量？ 初级消费者粪便中的能量属于初级消费者同化量吗？ 合作探究（议） 不属于，属于第一营养级（生产者）的同化量 初级消费者的同化量； 初级消费者同化量 粪便量 呼吸作用散失的能量 用于生长、发育和繁殖的能量 流入次级消费者 分解者利用 呼吸作用以热能形式散失 用于生长、发育和繁殖 流入下一营养级 分解者利用 消费者能量去向 2、构建能量在第二营养级中流动概念模型 任务二：能量在第二营养级（初级消费者）中流动 合作探究（议） 青草 不可采食 可采食 未摄入 摄入 未同化（如粪便等：能量属于上一级） 同化 呼吸以热能散失 用于生长、发育、繁殖 分解者利用 被捕食（下一营养级） 未被利用（一段时间内） 初级消费者摄入 初级消费者同化 用于生长、发育和繁殖 次级消费者摄入 …… 分解者利用 呼吸作用 热能散失 粪便 呼吸作用 散失 遗体残骸 能量来源 呼吸作用散失 太阳能 生产者 能量去路 总能量 固定的太阳能总量 各级消费者 上一个营养级 生产者： 各级消费者： 同化总量 =摄入量-粪便量 流入下一营养级 被分解者利用 均属于用于自身生长、发育和繁殖的部分 呼吸作用散失 生长 发育 繁殖 分解者（残枝败叶） 下一营养级摄入 生产者固定的太阳能 未被利用 （草根） 粪便 下一级同化量 呼吸作用散失 分解者（遗体残骸） 下一营养级摄入 未被利用 （活体石油煤炭） 生产者同化量 各营养级中能量流动情况 生产者和消费者的能量流动关系 生产者 （绿色植物） 初级消费者（植食性动物） 次级消费者（肉食性动物） 三级消费者（肉食性动物） 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 分 解 者 呼吸作用 输入 (1)能量传递的途径和形式： 。 热能散失 热能散失 以有机物的形式沿食物链和食物网向下一营养级传递 任务三：分析P55生态系统能量流动示意图 合作探究（议） (2)能量散失的途径和形式： 。 呼吸作用中以热能形式散失 (3)初级消费者粪便中的能量属于哪个箭头： 。 (4)代表初级消费者的同化量的箭头: 。 ①或②＋③＋⑤ (5)代表初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量的箭头: 。 ①－③或②＋⑤ ④ ① ② ③ ④ ⑤ 传递 传递 传递 任务四：梳理生态系统中能量流动过程 输入 ①源头：                   。 ②起点：从                                          开始。 ③流入生态系统总量：                                                    。 ④主要方式：                     。 传递 ①传递渠道：                                  。 ②传递形式：                                   转化 形式：                                                                                                              散失 ①大部分以               形式散失， ②需要分解者的                    和每一级生物的                         合作探究（议） 太阳能 生产者固定太阳能 生产者所固定的太阳能总量 光合作用 食物链和食物网 有机物中的化学能 太阳能 光合作用 有机物中的化学能 热能 呼吸作用 热能 呼吸作用 分解作用 1、判断正误 (1)当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量。(　　) (2)初级消费者的粪便中的能量属于第二营养级能量。(　　) (3)同化量≠用于生长发育和繁殖的能量。(　　) (4)呼吸作用所产生的能量都是以热能的形式散失。(　　) (5)分解者的分解作用也是通过呼吸作用完成的。(　　) (6)散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统(　　) (7)蜣螂以牛粪为食，因此被牛同化的能量可流入蜣螂(　　) 2、下列关于不同营养级能量来源和去路的分析,正确的是(　　) A.流经自然生态系统的总能量是该系统中所有植物固定的太阳能 B.自然生态系统中各级消费者中的能量均为摄入的上一个营养级的能量 C.最高营养级同化量最终去向只有2个:呼吸作用散失和分解者分解 D.次级消费者储存在有机物中的能量只用于呼吸消耗以及流向分解者 3.大象是植食性动物，有一种蜣螂专门以象粪为食，设大象在某段时间所同化的能量为107 kJ，则这部分能量中流入蜣螂体内的约为（ ） A.0 kJ B.106 kJ C.2×106 kJ D.106～2×106 kJ C A × × × × √ √ √ 课后练习（检） 4.如图表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值。若图中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量。下列说法不正确的是（ ） A.图中B表示同化的能量 B.图中C表示流入下一营养级的能量 C.图中D表示通过呼吸作用散失的能量 D.图中a值与c＋d＋e的值相同 5、某生态系统中有a、b、c、d四种生物,构成食物链“a→b→c”,d为分解者。该生态系统中能量流经b的过程如图所示,其中甲、乙表示能量,丙、丁表示过程。下列相关说法错误的是(　　) A.甲表示b的同化量,乙的值等于甲 B.b粪便有机物中的能量不属于b固定的 C.能量流经b的途径与流经c的不完全相同 D.d是异养生物,其能量都来自a、b和c A B 课后练习（检） 6、如图表示能量流经第二营养级的示意图，a~g表示相应能量的数值大小，据图回答 （1）A~E分别表示 A:________________________ B：__________________________ C:___________________________ D：_________________________ E:________________________ 第二营养级摄入的能量 第二营养级同化的能量 用于生长、发育、繁殖的能量 流向第三营养级的能量 流向分解者的能量 (2)由上图分析可知 ①输入该营养级的总能量是指图中的 (填字母)。 ②粪便中的能量(c)　　　(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为 　　　营养级同化的能量中流向　　　的部分。 ③初级消费者同化的能量(b)＝ ＋ 。 ④生长、发育和繁殖的能量(e)＝ ＋ ＋未被利用的能量。 ⑤该营养级能量的去向是__________________________、______________________。 b 不属于 上一个 分解者 呼吸作用中以热能形式散失 用于生长、发育、繁殖 d e g f 课后练习（检） 7、下图为某农田生态系统的局部能量流动示意图，字母表示能量值。据图回答下列问题：   （1）流经该生态系统的总能量为                （填字母）。 （2）c表示初级消费者                 的能量。f表示生态系统中能量的输出部分，其形式为                。 （3）图中的d表示初级消费者用于                                       的能量。g属于生态系统的                （成分）所利用的能量值，其获得的h来自第            营养级。 （4）该农田弃耕后，可能发生的演替为草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段，在此过程中生态系统中物种丰富度逐渐               ，抵抗干扰的能力逐渐             。若只能发展到草本植物阶段，最可能的影响因素是           。 a 同化 热能 自身生长、发育、繁殖    分解者  一   增加 增加  水 课后练习（检） $$