2020届高中生物一轮复习人教版生态系统的能量流动学案

2020届一轮复习人教版生态系统的能量流

动学案

见《自学听讲》P224

学科素养课程标准学习指导

1.生命观念:通过分析生态系统的能量

流动的过程,建立生命系统的物质和能

量观。

2.科学思维:通过分析能量流动过程图,培养运用逻辑思维分析问题的能力。

3.科学探究:通过“调查当地农田生态系统中的能量流动情况”,提高观察、分析能力。

4.社会责任:通过总结研究能量流动的实践意义,形成学以致用,关注生产生活的态度。1.正确分析生态系统能量流

动的过程和特点。

2.正确掌握研究能量流动的

实践意义。

3.学会调查农田生态系统中

的能量流动情况。

1.借助于某一具体的食物链,分析能

量流动的过程,总结能量流动的特

点。

2.可借助图解分析能量流动的源头、

途径、传递效率及有关的生理过程,

分析能量流动和物质循环的关系。

3.采用列表比较法从形式、特点、范

围、联系等方面比较物质循环与能量

流动。

能量流动的概念

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。

能量流动的过程

1.输入:生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能,固定在有机物中。

2.总值:流经生态系统的总能量为生产者固定的太阳能。

3.传递、转化、散失:

(1)传递渠道: 食物链和食物网。

(2)传递形式: 有机物中的化学能。

(3)能量去向(以能量在第一营养级的变化为例):

a.通过生产者的呼吸作用以热能的形式散失;

b.用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在有机物中;

c.随着残枝败叶被分解者分解释放出来;

d.被初级消费者摄入体内,流入第二营养级。

能量流动的特点

1. 单向流动:能量只能沿食物链由低营养级向高营养级流动,不可逆转,也不能循环流动。

2. 逐级递减:输到某一营养级的能量中,只有10%~20% 的能量能够传递到下一营养级。

计算规则:消耗最少要选择最短食物链和最大传递效率(20%);消耗最多要选择最长食物链和最小传递效率(10%)。

研究能量流动的实践意义

1.研究生态系统中的能量流动,可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。

2.研究生态系统的能量流动,还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。

易错点1 因混淆“摄入量”“同化量”“粪便量”“尿液中能量”而出错

提示(1)摄入量≠同化量:摄入量-粪便量才是同化量,动物的“粪便量”不曾被动物消化吸收而同化,不属于同化量,如兔吃草时,兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量,而不属于兔的同化量。

(2)粪便量≠尿液中的能量:粪便量不属于动物同化量,但尿液中尿素所含能量应属于动物同化量的一部分。

易错点2 错将“相邻两营养级”间的传递效率等同于“相邻两个生物个体”间的传递效率,从而出现“一只狼捕获一只狐时获得了其10%~20%能量”的错误

提示如“一只狼”捕获“一只狐”时,狼应获得了狐的“大部分能量”而不是获得“10%~20%”的能量,“所有狼”可获得“所有狐”的能量才是10%~20%。

易错点3 动物的同化量并不等于摄入量

提示①同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量。

②摄入量是消费者摄入的能量,同化量=摄入量-粪便量。

易错点4 生态系统的能量传递效率不等于能量利用率

提示①能量传递效率:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,若以“营养级”为单位,能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%~20%。其计算公式为能量传递效率=(一个营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。

②能量利用效率:通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值,或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。合理调整能量流动,可提高能量的利用效率。

见《自学听讲》P225

能量流动的概念和过程

1.能量流动的概念

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。

2.能量流动过程

(1)输入:

①源头:太阳能。

②起点:从生产者固定太阳能开始。

③总量:生产者固定的太阳能总量。

④相关生理过程:光合作用(主要)、化能合成作用。

(2)传递:

①传递过程:

②能量流动的途径(渠道):食物链和食物网(营养结构)。

③生物群落中能量的传递形式:有机物中的化学能。

④能量的来源及去向图解:

a.消费者摄入量=消费者同化量+粪便量,即动物粪便量不属于该营养级的同化量,应为上一个营养级固定量或同化量。

b.消费者同化量=呼吸消耗量+用于生长、发育和繁殖的量。

c.用于生长、发育和繁殖的量=分解者分解利用的量+下一营养级同化量+未被利用的量。

(3)转化:光能有机物中稳定的化学能

热能

(4)散失:经细胞呼吸以热能形式散失(绝大部分)。包括各个营养级自身的呼吸消耗的能量以及分解者的呼吸作用散失的能量。

3.流入每一营养级的能量去向可从以下两个角度分析

(1)定量不定时分析:流入某一营养级的一定量的能量,在足够长的时间内的去路有三条,即①自身呼吸散热消耗;②流入下一营养级;③被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递,最终都以热能形式从生物群落中散失,只有生产者源源不断地固定太阳能,才能保证生态系统能量流动的正常进行。

(2)定量定时分析:流入某一营养级的一定量的能量,在一定时间内的去路可有四条,即①自身呼吸散热消耗;②流入下一营养级;③被分解者分解利用;④未被自身呼吸消耗,也未被下一营养级和分解者利用,即“未利