河北省衡水市枣强中学2019-2020学年高三上学期一轮复习能量流动

高三年级生物导学案
使用日期：2019年11月 21 日编号：44
教学重点：生态系统的能量流动的过程和特点
教学难点：生态系统的能量流动的过程及模式图分析
复习提问：
1.生态系统的结构包括，组成成分包括
2.生态系统的主要成分、必不可少的成分、基石、最活跃的成分
3.生产者功能
4.消费者功能
5.分解者功能
导入：生态系统的功能
（一）生态系统的能量流动过程1.能量流动是指：生态系统中能量的、、、
2.输入：流经森林生态系统的总能量：；
传递：以形式沿在生物群落中传递；
转化：------ ------ ；
散失：以形式散失。

3.传递效率：研究能量流动的单位是（‘个体’、‘种群’、‘营养级’）
传递效率一般为
左图中ABCDEF分别表示能量的存在形式，abcdef表示初级消费者能量的去向，据图分析：（1）用字母表示：该营养级的摄入量= + ；同化量= +
体内储存的能量= +
（2）初级消费者和次级消费者之间的传递效率=
（3）次级消费者的粪便中的能量属于消费者同化的能量
思考1：最高营养级中能量的去路和其他营养级有何不同？
思考2：①总光合作用是的能量
②净光合作用是的能量
思考:3：生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律
为什么？
课题：生态系统的能量流动（第一课时）
g
f
判断：①一种蜣螂专以大象粪便为食，则能量从大象流向蜣螂
②狼捕食了一只兔子，则获得了该兔子的能量的10%---20% 技法提升
1.能量流动过程相关分析
(1)摄入量＝同化量＋粪便量。

(2)同化量＝摄入量－粪便量
＝呼吸消耗量＋净同化量
＝呼吸消耗量＋流入下一营养级＋被分解者利用。

(3)净同化量＝同化量－呼吸消耗量
＝流入下一营养级＋被分解者利用
注：净同化量指用于自身生长、发育和繁殖的能量。

（二）生态系统的能量流动图示
1.判断：（1）恒温动物的④/②值一般高于变温动物（2）提高圈养动物生长量一般需提高③/②值
（3）食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物2.分析
（1）判断：①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共同构成一个生物群落
②Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各代表一个种群
③Ⅰ---Ⅱ---Ⅲ---Ⅳ构成一条食物链
④Ⅱ中的生物不能出现在Ⅲ中
（2）m1和m2中能量的形式分别为、
（3）若该金字塔代表能量金字塔，能否倒置？数量金字塔能否倒置？生物量金字塔能否倒置？
（4）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（）
（三）能量金字塔的特点和意义
1.课本94页图示，箭头越来越细，说明能量流动具有特点
2.原因辨析：
单向流动原因
逐级递减原因
不能循环原因
营养级不超过5个的原因
3.能量流动的意义
田间除草、除虫的意义
技能训练：
1926年，美国一位生态学家研究了一块单位面积玉米实验田的能量流动情况，得到如下数据。

1.这块田共收割玉米约10000株，质量为6000kg。

通过对玉米植株的化学成分进行分
析，计算出其中共含碳2675kg。

2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。

3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。

4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能总量为8.5×109kJ
请根据以上数据和所学知识分析回答下列问题。

(1)这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是_____________kg，这些葡萄糖储存的能量是___________kJ。

(2)这些玉米呼吸作用消耗的能量是__________________kJ。

(3)这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是_________________kJ，呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能量的比率是_________________。

(4)这块玉米田的太阳能利用率是__________________。

在农业生产中通过_________________________等方法提高太阳能利用效率。

(5)根据计算结果，画出能量流经该玉米种群的图解，图解中应标明各环节能量利用和散失的比例。

课堂练习
1．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，如图是该生态系统中能量流入b处发生的一系列变化示意图，下列说法错误的是() A．图中的甲表示b的同化量，乙表示b用于生长、发育和繁殖的能量
B．参与丁过程的都是异养型生物，包括细菌、真菌等
C．当生态系统处于相对稳定状态时，b的种群数量一般处于K/2
D．图中d的能量不全部来自b生物
2．下图表示桑基鱼塘生态系统局部能量流动，图中字母代表相应的能量。

下列有关叙述不正确的是()
A．图中b表示桑树呼吸作用散失的能量
B．图中的c可表示桑树用于生长、发育、繁殖的能量
C．如果g表示蚕传递给分解者的能量，则f表示未被利用的能量
D．图中h/d可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率
（第二课时）
教学重点：自然生态系统和人工生态系统的能量流动分析
教学难点：计算不同模型中的能量传递效率
导入：
1.能量流动的概念
2.能量流动的特点，
3.能量流动逐级递减的原因
4.营养级不超过5个的原因
例题：
由于“赤潮”，一条4 kg的杂食海洋鱼死亡，假如此杂食鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，能量传递效率按20%计算，该杂食鱼从出生到死亡，共需海洋植物()
A．28 kg B．250 kg C．16 kg D．160 kg
题型一
A C
B
根据上图食物链回答：
（1）若C增加1克体重，至少要消费克A （2）若C的食物三分之一来自A，三分之二来自B，则C增加1kg时最多消耗A kg
（3）将C的食物比例由A:B=1:1调整为2:1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的倍
（4）若要使C体重增加x，已知其食用的B所占比例为a，则至少需要A的量为y，那么x与y的关系可表示为
（5）若A直接传递给C的能量比例为a，要使C体重增加y，至多需要A的量为
（6）若能量传递效率平均为10%，同一营养级的每种生物获得的能量是均等的，A的同化能量为2×107kJ，则C最终获得的能量是
题型二
上图中种群E固定的总能量为6.8×109kJ,种群B含的能量为1.3×108kJ，则种群A至少含的能量为kJ
题型三
在“棉花→棉蚜→食蚜蝇→瓢虫→麻雀→鹰”这条食物链中，如果食蚜蝇要有5m2的生活空间才能满足自身的能量需求，则一只鹰的生活空间至少是
题型四
下图表示池塘受污染后在人为干预下恢复过程的能量流动图(单位为103 kJ/m2·y)，请回答：(1)池塘的不同水层分布着不同的生物，属于群落的________结构。

(2)生态系统的物质循环和能量流动沿着________________进行；能量在流经生态系统各营养级时，是________，而不是循环流动的。

(3)图中①代表的生理过程是________，②代表的能量主要以________形式贮存。

(4)能量从该生态系统的第一营养级到第二营养级传递的效率约为________(保留一位小数)。

(5)消费者需要补偿能量输入的主要原因是_____________________________________。

（一）生态系统的能量流动过程
生态系统的能量流动第一课时答案
1.输入、传递、转化、散失
2生产者固定的太阳能有机物食物链（网）太阳能化学能热能热能
3.营养级10%---20%
（1）b+c、d+c、f+g （2）g/b×100% （3）f
思考1：没有被下一营养级利用
思考2：生产者同化的能量、生产者用于生长、发育和繁殖的能量
思考3：遵循，因为能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统中，而另一部分被利用散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统能量相等。

判断：╳、╳
（二）生态系统的能量流动过程
（3）不能、能、能（4）√
（三）能量流动的特点和意义
1.单向流动、逐级递减
2.捕食关系不可逆转一部分呼吸散失、一部分进入分解者、还有一部分未被利用呼吸作用散失的能量不能被生产者再利用
营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量越多
3.实现物质和能量多级利用，提高能量利用率
合理调整能量流动关系，使能量持续高效流向对人类最有益的地方
技能训练答案：
(1)6687.5；1.07×108 (2)3.272×107 (3)1.3972×108；23.4% (4)1.64%；合理密植
（5）
课堂练习：1.答案 C 2.答案 D
生态系统的能量流动第二课时答案
例题：答案 D
解析依题意构建食物网，如图所示：
从图中可看出，杂食海洋鱼的食物来自3条食物链，分别是①海洋植物→杂食海洋鱼，②海洋植物→草食鱼类→杂食海洋鱼，③海洋植物→草食鱼类→小型肉食鱼类→杂食海洋鱼。

能量传递效率按20%计算，由①得：4×(1/2)÷20%＝10(kg)；由②得：4×(1/4)÷20%÷20%＝25(kg)；由③得：4×(1/4)÷20%÷20%÷20%＝125(kg)。

故共消耗海洋植物的量为10＋25＋125＝160(kg)。

题型一：（1）5 （2）70 （3）1.375 （4）y=20ax+5x
（5）100y/（9a+1）（6）1.1×106
题型二：5.5×107题型三：54m2
题型四答案(1)垂直
(2)食物链和食物网单向流动和逐级递减
(3)呼吸作用(有机物中)稳定的化学能
(4)16.9%
(5)污染导致水生植物受损，流入该生态系统(生产者固定)的能量减少
解析(1)该池塘的不同水层分布着不同的生物是由于光照不同引起的，属于群落的垂直结构。

(2)生态系统的物质循环和能量流动沿着食物链和食物网进行。

能量流动的特点为：单向流动和逐级递减。

(3)图中①代表的生理过程是呼吸作用，生产者的能量主要有四个去向：呼吸作用消耗、流向下一营养级、被微生物分解、未被利用的。

未利用的能量在生物体内以有机物的形式存在。

(4)图中生产者为第一营养级，能量总量＝3＋19.5＋70＋23＝115.5，即115.5×103 kJ/m2·y，第二营养级即植食动物同化的能量为19.5×103 kJ/m2·y，第一营养级到第二营养级的能量传递效率＝
19.5÷115.5×100%≈16.9%。

(5)池塘受污染导致池塘中水生植物受损，从而使生产者固定的能量减少，消费者得不到充足的能量供应，因此消费者需要人工补偿能量输入。