1、第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1 .識記能量流動的概念2 .理解能量流動在生態(tài)系統(tǒng)中的流動過程3 .掌握能量流動的特點及意義4 .嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況1 .通過分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的過程，建立生命系統(tǒng)的物質(zhì)和能量觀2 .分析能量流動過程，歸納總結(jié)能量流 動特點，形成科學(xué)思維的習(xí)慣3 .通過總結(jié)研究能量流動的實踐意義， 形成學(xué)以致用，關(guān)注生產(chǎn)生活的態(tài)度自主預(yù)習(xí)揣新MiLliLHUVUXI lArXIINXI 11一、能量流動的過程1 .概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。2 .能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級的過程(1)輸入：生產(chǎn)者通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,

2、固定在有機物中(2)能量去向在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能形式散失。隨著殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來。被初級消費者攝食同化，流入第二營養(yǎng)級。3 .能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程(1)輸入：通過攝食牛產(chǎn)者獲得。(2)去向通過呼吸作用以熱能形式散失。隨尸體、排泄物流向分解者。被次級消費者攝食同化、流入下一營養(yǎng)級。4 .能量流動過程圖解光能一>甲=> 乙=> 兩(1)補充圖中標(biāo)號代表的內(nèi)容甲：生產(chǎn)者;乙:初級消費者；丙:次級消費者；丁:呼吸作用；戊:分解(2)據(jù)圖總結(jié)流入每一營養(yǎng)級的能量最終去向：通過自身呼吸作用以熱能形式散失。被下一營養(yǎng)級同化。被分解者分解利用。、能量流動的特點1 .特

3、點(1)單向流動:沿食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級，不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流 動。(2)逐級遞減:能量在沿食物鏈流動的過程中逐級減少。營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中消耗的能量就越多，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流 動一般不超過45個營養(yǎng)級。2 .能量傳遞效率(1)能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率一般只有1020%、也就是說，在輸入某一營養(yǎng)級的能量中，只有1020%能夠流入下一營養(yǎng)級。(2)計算公式相鄰兩個營養(yǎng)級間的能量傳遞效率=3,能量金字塔將單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)佰,由低至山繪制成圖，可以形成 一個金字塔圖形。三、研究能量流動的意義1 .幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工牛態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。

4、2 .幫助人們合理地調(diào)整牛態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向 對人類最有益的部分判斷對錯（正確的打“，”，錯誤的打"X”）1 .能量通過光合作用和化能合成作用輸入生態(tài)系統(tǒng)，通過呼吸作用輸出生態(tài) 系統(tǒng)。（）2 .能量在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中是以熱能的形式流動的。（）3 .生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量。（）4 .生態(tài)系統(tǒng)中能量的初始來源只有太陽能。（）5 .農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用。（）提示:1. V2. X 能量在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中是以化學(xué)能的形式流動。3. V4. X 生態(tài)系統(tǒng)的能量來源主要為太陽能，也可源自某些無機物氧化分

5、解釋 放的能量，如硝化細(xì)菌、硫鐵細(xì)菌等化能自養(yǎng)型生物。5. X 沼液和沼渣可以為農(nóng)作物提供肥料，沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣又能成為 人類的能源物質(zhì)，實現(xiàn)了能量的多級利用，而能量不能循環(huán)利用。能量流動的過程、探究點1/問題探究1 .呼倫貝爾草原上的鷹捕食兔子，存在一條食物鏈：草一兔一鷹。草原上生 產(chǎn)者主要是草，草原上幾乎全部動物都是直接或間接由草養(yǎng)活，那么草的能量來 自哪里？它的能量又是什么途徑傳遞給其他動物的？提示：草的能量來自太陽光能。傳遞途徑為食物鏈或食物網(wǎng)。2 .如圖表示能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖，請據(jù)圖思考下列問題：臂|和級梢酬者一人故失初填消費者同化向用于生控、聚育和繁殖Ilf堡而屈，失散(

6、1)攝入量(a)和糞便量(c)、初級消費者的同化量(b)之間具有怎樣的等量關(guān)系？(2)初級消費者的糞便中的能量屬于哪個營養(yǎng)級的能量？第三營養(yǎng)級的糞便中 的能量呢？(3)初級消費者同化的能量又有幾個流向？提示：(1)攝入量=糞便量+同化量。(2)初級消費者的糞便量中的能量屬于第一營養(yǎng)級的能量，第三營養(yǎng)級的糞便 量中的能量屬于第二營養(yǎng)級的能量。(3)三個：自身呼吸散失、被分解者利用和流向下一營養(yǎng)級。歸納總結(jié)流入某一營養(yǎng)級能量的來源和去路fa.生產(chǎn)者的能量主要來自太陽能(1)能量來源b b.消費者的能量來自于上一營養(yǎng)級同化的能量(2)能量去向：流入某一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量去向可從以下兩個角

7、 度分析：fa.自身呼吸消耗不定時(能量的最終去路) b.流入下一營養(yǎng)級、c,被分解者分解利用a.自身呼吸消耗定時(某段時間內(nèi)的能量去路b,流入下一營養(yǎng)級c,被分解者分解利用d,未被利用1.下圖為某魚塘中能量流動圖解部分示意圖，各代表一定的能量值，下列各項中正確的是()產(chǎn)，i生產(chǎn)耐上而里.蘆川；病.善同消痛局分解君A,在人工飼養(yǎng)的高密度魚塘中一定小于B.圖中包含了次級消費者糞便中的能量C.在食物鏈中各個營養(yǎng)級能量輸入的方式和形式是完全相同的D.第三營養(yǎng)級到第四營養(yǎng)級的能量傳遞效率為 （/）X 100%D 在人工魚塘中，人們可通過投放飼料等措施來飼養(yǎng)更多的魚類，所以 可能比小，故A錯誤；糞便中的

8、能量屬于上個營養(yǎng)級，所以應(yīng)包含三級消費 者糞便中的能量，故B錯誤；在食物鏈中各營養(yǎng)級能量輸入的方式和形式不完全 相同，故C錯誤；能量傳遞效率=一個營養(yǎng)級的同化量 /上一個營養(yǎng)級的同化量, 所以第三營養(yǎng)級到第四營養(yǎng)級的能量傳遞效率為 （/）X100%, D正確。2.如圖為能量流動示意圖。其中ai是流入第一營養(yǎng)級的總能量，相關(guān)說法正確的是（）分解赤分融力他盤得春a/加顯希人/，二曹器/固定或同化.爨轆取mt*神旋地故失四A.第一營養(yǎng)級傳遞給分解者的總能量是a4B,能量散失a3不能再被生物同化利用C. ai、a2、a3、a6中的能量都以穩(wěn)定化學(xué)能的形式存在B 第二營養(yǎng)級糞便中的能量 a7也屬于第一營

9、養(yǎng)級傳遞給分解者的能量， A 項錯誤；能量a3以熱能的形式散失，不能再被生物同化利用，B項正確、C項錯誤；第一營養(yǎng)級和第二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是 a6+aiX100%, D項錯誤。 能量流動的特點及意義乂兜點問題探究1 .用能量流動的原理，解釋諺語“一山不容二虎”隱含的道理。提示：根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的特點和規(guī)律可知，營養(yǎng)級越高， 可利用的能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營養(yǎng)級，通過食物鏈（網(wǎng)）流經(jīng) 老虎的能量已減到很小的程度。因此，老虎的數(shù)量將是很少的。故“一山不容二 虎”。2 .如果是你被困荒島，要維持更長時間等待救援，要獲得更多能量，究竟要 采用以下哪種生存策略呢？A

10、.先吃雞再吃玉米B.先吃玉米，然后用一部分玉米喂雞，吃雞下的蛋，最后吃雞提示：應(yīng)選A方案。應(yīng)該先吃雞，因為從營養(yǎng)級角度來講，雞是初級消費者，玉米是生產(chǎn)者，根據(jù)能量流動遞減法則，如果讓雞吃玉米，玉米的能量最多有20%轉(zhuǎn)換到雞的體內(nèi)，然后人再吃雞或者雞蛋的話，獲得的能量相當(dāng)于玉米的20% X 20% ,這種方案中，玉米是生產(chǎn)者，雞是初級消費者，人是次級消費者， 人所獲得的能量是最少的，維持時間最短。所以，不如先把雞吃掉，再吃玉米。3 .人們在研究能量流動時，將秸稈作為牲畜飼料，糞便進(jìn)入沼氣池，生產(chǎn)燃 料。此過程提高能量的傳遞效率了嗎？提示：沒有。以上過程提高了能量的利用率，即人類充分利用了流向分解

11、者 的能量，實現(xiàn)了對能量的多級利用，減少了環(huán)境污染；但沒有提高能量在不同營 養(yǎng)級之間的傳遞效率。歸納總結(jié)(1)能量流動特點及原因分析單向流動的原因a.食物鏈各營養(yǎng)級的順序是不可逆轉(zhuǎn)的，這是長期自然選擇的結(jié)果，如肉食 性動物以植食性動物為食，而不能反過來。b.各營養(yǎng)級通過呼吸作用以熱能形式散失的能量是無法再被利用的，因此， 能量也不能循環(huán)流動，必須由太陽能不斷予以補充。逐級遞減的原因a.各營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用而消耗掉相當(dāng)大的一部分能量。b.各營養(yǎng)級的生物中總有一部分能量未被下一個營養(yǎng)級利用。c,還有少部分能量隨著殘枝敗葉或遺體流入分解者。(2)三種生態(tài)金字塔的比較、回 項卜能量金字塔數(shù)量金

12、字塔生物量金字塔形狀A(yù)* A ft* / A的 *低困 *低特點正金字塔形一般為正金字塔形，有時 會出現(xiàn)倒金字塔形一般為正金字塔形象征含義能量沿食物鏈流一般情況卜，生物個體數(shù)生物量(現(xiàn)存生物后機動過程中具有逐級遞減的特性量在食物鏈中隨營養(yǎng)級開 局用逐級遞減物的總量)沿食物鏈流動逐級遞減每一級含義食物鏈中年-營養(yǎng)級生物所含能量的多少年-營養(yǎng)級生物個體的數(shù)量年-營養(yǎng)級生物的總生物量4 .下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的敘述中，錯誤的是 ()A.由于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是逐級遞減的， 所以營養(yǎng)級越高則所同化的能量 就越少B.由于散失的熱能不能被生產(chǎn)者重新固定，所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向 不可循環(huán)的C.充

13、分利用作物秸稈等可以提高能量傳遞的效率D,能量流動和物質(zhì)循環(huán)的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng)C 生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率一般不能人為改變，充分利用作物秸稈只能提 高能量利用率而不能提高能量傳遞效率，C錯誤。5 .下列四種現(xiàn)象中，不適宜用生態(tài)系統(tǒng)中能量流動規(guī)律進(jìn)行合理分析的是()A.虎等大型肉食動物容易成為瀕危物種B.藍(lán)藻易在富營養(yǎng)化水體中爆發(fā)C,飼養(yǎng)牛、羊等動物，成本低、產(chǎn)量高D.巨大的藍(lán)鯨以微小的浮游動物為食B A項，虎屬于最高營養(yǎng)級，獲取能量少，容易成為瀕危物種；B項，在富營養(yǎng)化的水體中，N、P含量高，藍(lán)藻會進(jìn)行爆發(fā)式繁殖，但是沒有體現(xiàn)出食物鏈，所以不適宜用能量流動規(guī)律來分 析；C項，牛、羊?qū)儆诔跫?/p>

14、消費者，直接從生產(chǎn)者獲取食物，獲得的能量多，因 此成本低；D項，能體現(xiàn)出食物鏈，能用能量流動規(guī)律來解釋。 一題宓變(1)如何利用食物鏈解釋“巨大的藍(lán)鯨以微小的浮游動物為食”符 合能量流動的規(guī)律？提示：食物鏈越短，消耗的能量越少，藍(lán)鯨獲得的能量越多。(2) “虎等大型肉食動物容易成為瀕危物種”和“飼養(yǎng)牛、羊等動物，成本低、產(chǎn)量高”體現(xiàn)了能量流動的哪個特點?提示：逐級遞減。課堂小結(jié)核心語句歸納知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建1 .生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指能量的輸 入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。2 .生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從生產(chǎn)者固定 太陽能開始。3 .生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的、逐 級遞減的。娘通成士向海動4 .能量在相鄰兩

15、個營養(yǎng)級間的傳遞效 率大約為10%20%。5 .研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，可以幫 助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng), 使能量得到最有效的利用。6 .研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，還可以 幫助人們合理地調(diào)整能量流動關(guān)系， 使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸?的部分。取基LMNK； I ANtrPAKIACtiL SH1 .下列關(guān)于能量流動的敘述，錯誤的是()A.各營養(yǎng)級同化的能量一般都會分為兩部分流向分解者B.各營養(yǎng)級呼吸作用散失的能量都不能被其他生物所同化C.消費者糞便中的能量應(yīng)屬于上一營養(yǎng)級同化的能量D.每種肉食性消費者同化的能量都來自于不同營養(yǎng)級D 各營養(yǎng)級獲得的同化量中流向分解者的能量常常分為兩部

16、分，即一部分是形成的尸體、殘骸等，另一部分是被下一營養(yǎng)級攝入后形成糞便，A正確；各營養(yǎng)級呼吸作用釋放的能量一部分用于滿足自身生命活動，一部分以熱能散失，其中散失的能量不能被其他生物所同化利用，B正確；消費者糞便中的能量由于在特定的生態(tài)D錯誤。沒有被消費者同化，所以應(yīng)屬于上一營養(yǎng)級同化的能量，C正確;系統(tǒng)中，部分肉食性消費者同化的能量可能只來源于同一個營養(yǎng)級,2.根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程分析，下列說法正確的是 （A.初級消費者糞便中的能量屬于第二營養(yǎng)級的同化量B.某一營養(yǎng)級的同化量并不等于該營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量C.初級消費者同化的能量全部經(jīng)自身呼吸作用以熱能的形式散失D.每個營養(yǎng)級同

17、化的能量都有一部分要流向下一營養(yǎng)級B 初級消費者糞便中的能量屬于上一營養(yǎng)級的同化量，即生產(chǎn)者 （第一營養(yǎng) 級）的同化量，A錯誤；某一營養(yǎng)級同化的能量一部分經(jīng)自身呼吸作用以熱能的形錯誤；最高營養(yǎng)級同化式散失，一部分用于自身生長、發(fā)育和繁殖，B正確、C 個營養(yǎng)級，數(shù)字均為實際測得的能量值，單位為百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到 的太陽輻射為118 872百萬千焦，但其中118 761百萬千焦的能量未被利用，請回的能量不會流向下一營養(yǎng)級,D錯誤。3.某同學(xué)通過分析蛇的食性繪制了如圖所示的食物關(guān)系。假定一條1 kg的蛇，4/5的食物來自鼠，1/5的食物來自蛙 能量流動的最高效率計算，此蛇間接消耗的植物為

18、（ ）昆蟲植物A. 45 kgB. 22. 5 kgC. 90 kgD. 20 kgA 依題意知此蛇間接消耗的植物為（4/5） 20% 20% +（1/5） 20% 20% 20% = 45 kg。4 .如圖是一個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，下列關(guān)于該系統(tǒng)的敘述中，錯誤的是（）A .微生物能利用農(nóng)作物通過光合作用儲存的能量B.沼氣池中的微生物是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者擔(dān)液沼氣池"一、用氣甜渣秸稈凳便人農(nóng)作物C.沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用D.多途徑利用農(nóng)作物可提高該系統(tǒng)的能量利用效率C 在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動是單向的，不能循環(huán)利用,C項錯誤。該系統(tǒng)中，沼氣池中的微生物能利用農(nóng)作物固定的太陽能，屬于分解者，選項正確；物質(zhì)和能量的多級利用，減少了能量的流失，提高了能量的利用率，選項A、BD正確。5 .如圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三(1)請將該生態(tài)系統(tǒng)的總能量值填寫在圖中的方框內(nèi)，這部分能量是 所固定的太陽能。(2)能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率為 % ,從第二營養(yǎng)級 到第三營養(yǎng)級的傳遞效率為%。(3)次級消費者通過異化作用消耗的能量占其同化作用所得到的能量的百分比是 0(4)由圖可知，下個營養(yǎng)級不能得到上個營養(yǎng)級的全部能量，原因有