1.23能量传递效率
α-Fe2O3光电催化分解水制备氢气研究进展
2017年第36卷第2期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·397·化工进展α-Fe2O3光电催化分解水制备氢气研究进展王开放，刘光，高旭升，贺冬莹，李晋平（太原理工大学精细化工研究所，山西太原 030024）摘要：光电化学池可以将太阳能以氢气的形式储存起来，其中稳定、廉价的催化剂是关键。
α-Fe2O3具有合适的禁带宽度，较高的理论光-电转化效率，光稳定性好，在地壳中的储量丰富，被认为是最具有发展前景的光电催化材料之一；但是它的导电性差、光生电荷寿命短、氧化反应过电位高，严重阻碍了其发展。
本文首先介绍了光电催化理论，然后重点综述了近些年α-Fe2O3纳米结构的制备技术，以及针对其不足所采用的改性方法，包括通过元素掺杂来增强α-Fe2O3的导电性，表面处理来降低氧化反应过电势或陷阱浓度，与其他材料复合来增加光生电压或催化剂表面积，最后对α-Fe2O3作为光阳极催化剂分解水制氢未来的发展前景作出展望，指出多种手段的有效结合是提高其光电流密度的重要途径。
关键词：赤铁矿；太阳能；光电催化；水解；氢气中图分类号：O614.81；O644.16；TQ116.2 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）02–0397–13 DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.02.001Hematite photoanodes for solar water splittingWANG Kaifang，LIU Guang，GAO Xusheng，HE dongying，LI Jinping （Research Institute of Fine Chemicals，Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024，Shanxi，China）Abstract：Photoelectrochemical cell is able to turn sunlight into stored energy conveniently in the form of hydrogen，and the stable and low-cost photoanode catalyst is crucial in this device. Hematite is considered as one of the most promising photoanode catalysts due to its suitable band gap，high theoretical solar to hydrogen efficiency，chemical stability under illumination and rich storage in earth.However，the poor conductivity，short photo-generated charge carrier lifetime and high turn-on voltage have limited the performance improvement of hematite severely. This review introduces the basic mechanism of photoelectrocatalysis and energy band excitation，then it summarizes the synthesis of nanostructure α-Fe2O3 and the improvements on the photoelectrocatalysis property of hematite in recent years，including conductivity enhancement by element doping，oxygen evolution overpotential or trap concentration reduction by surface treatment，and photo-induced voltage or specific area increase by coupling with other materials. The future developing perspectives of hematite are also presented，and multi-modified technologies are considered as important ways to improve the photocurrent density.Key words：hematite；solar energy；photoelectrocatalysis；hydrolysis；hydrogen随着全球经济的不断发展，人类对能源的需求量持续扩大，全球能源的消耗仍然是以化石能源为主，但是化石燃料储量有限、生成周期长，难以满足持续大量的需求，而且常规能源的广泛应用所引起的环境问题日益凸显。
新高考二轮复习专题十二生态系统与环境保护课件(54张)
2.(2020·山东等级考)与常规农业相比，有机农业、 无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用，加大 有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。某土 壤中部分生物类群及食物关系如图所示，三种农业模 式土壤生物情况如表所示：
食物网复杂程度 取样深度/cm 农业模式 生物组分(类)
(相对值)
常规农业
C [土壤中的小型动物属于消费者和分解者，消费者如一些植物害 虫，分解者如蚯蚓等，A错误；实现物质循环至少具备生产者和分解者，由 题干信息可知，泥浆生物反应器中只加入了分解者，因此不能实现物质循 环，B错误；据题Байду номын сангаас信息可知，加入的菌种进行有氧呼吸，分解污染物获取 生命活动所需营养物质，属于分解者，C正确；生态系统的组成由非生物的 物质和能量、生产者、消费者和分解者组成。由题意可知，泥浆生物反应 器中只有非生物的物质和能量、分解者，不能构成生态系统，D错误。]
3．生态系统中的信息传递及作用 物理 行为
生命活动的正常进行 生物种群的繁衍 生物的种间关系
4．明确碳循环的来源和去路 (1)碳进入生物群落的途径：生产者的光__合__作__用__或化__能__合__成__作用。
呼吸作用 分解作用
二、研透教材
1．易误辨明
(1)食物链各营养级中10%～20%的能量会被分解者利用
C [生态系统稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功 能相对稳定的能力，A错误；生态系统中的负反馈调节既存在于生物群落与 无机环境之间，也存在于生物群落内部，B错误；生态系统自我调节能力的 大小取决于其营养结构的复杂程度，营养结构越复杂，其自我调节能力越 强，C正确；森林生态系统的抵抗力稳定性高于草原生态系统，但其恢复力 稳定性低于草原生态系统，D错误。]
热传导的U值和K值、R值
U值、R值和K值的区别热导率（k值）热导率是用来度量材搜索料传导热量的能力，热导率愈高，热量在该材料内的损耗就越少。
热导率定义为单位截面、长度的材料在单位温差下和单位时间内直接传导的热量，公制单位是瓦/米·开尔文（W/m-K）。
通常用k或λ来表示热导率。
不同单位制下热导率的换算公式如下1 BTU/ft hr F = 1.73 W/m-K = 1730 mW/m-K12 BTU-in/ft2 hr F = 1 BTU/ft hr F = 1.73 W/m-K1 BTU-in/ft2 hr F = 0.144 W/m-K = 144 mW/m-K和热导率相对应的是热阻率，用来表示材料阻止热量在某方向上传导的能力。
热阻系数的单位是米·开尔文/瓦（m-K/W）热阻值（R值）热阻值R的定义是：在指定的温度下，某种材料在单位面积上阻止热量穿过的能力。
材料的R值越高，就越适合作为保温材料。
热阻值的单位是 m2·K/W（英制：ft2·hr·F/BTU）材料厚度/k值 = R值连续的绝热材料的R值可以相加R值和材料厚度具有线性关系R/in = 144/k (mW/m-K) -> 12 mW/m-K 相当于每英寸厚度R值 = 12和热阻值对应的是热导系数，单位是W/m2·K，在系统中这个值通常被称为总传热系数（OHTC）。
热阻值常常被用在建筑工程中，用来评价材料或者系统的相对保温能力。
热导系数（U值）U值用来度量导热能力，表示材料在单位面积上允许热量通过的能力，单位为W/m2·K。
U值为R值的倒数，即U=1/R。
U值越低说明材料保温性越好（和k值概念很类似）OHTC和U值常常被认为是同义的。
U值与K值的区别概念和定义相同。
U值和K值都是衡量材料隔热性能的物理量，即传热系数。
建筑玻璃的U值和K值都定义为：在标准条件下，单位时间内从单位面积的玻璃组件一侧空气到另一侧空气的传输热量。
初二物理《能量转化效率》知识点
初二物理《能量转化效率》知识点能量转化效率能量转换效率：是指一个能量转换设备所输出可利用的能量，相对其输入能量的比值。
输出可利用的能量可能是电能、机械功或是热量。
主要和输出能量可利用的程度有关。
公式：效率=初中物理能量转化效率知识点（二）一、能量转化效率计算（公式：能量转化效率=有效利用的能量÷总能量）1、炉子的效率：3例题：用天然气灶烧水，燃烧0.5m的天然气，使100kg 的水从20℃升高到70℃.已知水的比373热容c=4.2×10j/（kg·℃）,天然气的热值q=7.0×10j/m。
求：30.5m天然气完全燃烧放出的热量Q放。
（2）水吸收的热量Q吸。
（3）燃气灶的效率η。
2、太阳能热水器的效率：7例题：某太阳能热水器的水箱接受太阳热辐射2.4×10j,如果这些热量使水箱内50L温度30℃的水，温度上升到57℃，求太阳能热水器的效率。
3、汽车的效率：例题：泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。
该厂某型号专用车在3车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×10N，消耗燃油1.5×－333370m（假设燃油完全燃烧）。
若燃油的密度ρ＝0.8×10kg/m，热值q＝4×10j/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功。
（2）已知热机效率η＝（式中w为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？4、电热水器的效率：例题：标有“220V,1000w”的电水壶内装有2kg的水，正常工作10min，使水温升高了50℃，求：（1）水吸收的热量是多少j？（2）电水壶消耗了多少j的电能？（3）此电水壶的效率是多少？5、电动机车的效率：电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。
某型号电动自行车的主要技术参数如表所示。
如何计算物体的能量转换效率
如何计算物体的能量转换效率能量转换效率是指物体在能量转换过程中，实际输出能量与输入能量的比值。
计算能量转换效率的公式为：能量转换效率 = 实际输出能量 / 输入能量在计算能量转换效率时，需要了解以下几个概念：1.输入能量：指物体在进行能量转换过程中所消耗的总能量。
2.实际输出能量：指物体在进行能量转换过程中实际得到的能量。
3.能量单位：在国际单位制中，能量的单位为焦耳（J）。
其他常用的能量单位有卡路里（cal）、千卡（kcal）等。
4.能量转换：指物体在能量转换过程中，一种形式的能量转化为另一种形式的过程。
常见的能量转换有热能转换、电能转换、机械能转换等。
5.能量守恒定律：指在一个封闭系统中，能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
因此，在计算能量转换效率时，输入能量等于实际输出能量。
计算能量转换效率的步骤如下：1.确定物体在能量转换过程中的输入能量和实际输出能量。
2.确保能量的单位一致，如都将单位转换为焦耳（J）。
3.应用能量转换效率公式，计算实际输出能量与输入能量的比值。
4.将计算出的能量转换效率表示为百分比或小数形式。
5.分析能量转换效率的结果，判断物体能量转换的优劣。
需要注意的是，在实际应用中，能量转换效率不可能达到100%，总会有一部分能量以热能等形式损失。
因此，能量转换效率通常小于1。
通过提高能量转换效率，可以减少能源的浪费，提高能源利用效率。
习题及方法：1.习题：一个电阻器在电流为2A时消耗了48W的功率。
求该电阻器的能量转换效率。
首先，根据功率的公式P=I^2R，可以求出电阻器的电阻值R。
R = P / I^2 = 48W / (2A)^2 = 6Ω然后，根据能量转换效率的公式，可以计算出能量转换效率。
能量转换效率 = 实际输出能量 / 输入能量输入能量 = 电流 * 电阻 * 时间= 2A * 6Ω * 1s = 12J实际输出能量 = 功率 * 时间 = 48W * 1s = 48J能量转换效率 = 48J / 12J = 4 / 1 = 400%答案：该电阻器的能量转换效率为400%。
高考生物二轮复习 专题能力训练14 生态系统与环境保护(含解析)-人教版高三全册生物试题
专题能力训练十四生态系统与环境保护一、判断题1.土壤中的硝化细菌是异养生物,因而不属于生产者。
( )2.消费者都是异养生物,主要有动物、营寄生生活的微生物。
( )3.保护生物多样性是实现人类社会可持续发展的基础,遗传多样性较低的种群适应环境的能力强。
( )4.食物网中两种生物之间只有一种种间关系。
( )5.生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统恢复力稳定性越大。
( )6.光合作用推动碳循环过程,促进了生物群落中的能量循环。
( )7.生物圈的物质是自给自足的,能量需要不断补充。
( )8.生态系统中的信息来源于其他生物。
( )9.碳对生物和生态系统具有重要意义,碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行。
( )10.所有生态系统均可通过信息传递调节种间关系。
( )11.相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%,也不会大于20%。
( )12.物质循环是能量流动的载体,能量流动是物质循环的动力,物质循环、能量流动、信息传递沿食物链从低营养级向高营养级进行。
( )13.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,其不存在于生物群落和无机环境之间。
( )14.城市生态系统不具有自我调节能力,抵抗力稳定性低。
( )15.沼渣、沼液可肥田,使能量流向农作物,避免了能量的浪费。
( )16.富营养化水体出现“水华”现象,可以说明能量流动的特点。
( )17.输入某一生态系统的能量可能是太阳能,也可能是现成有机物中的能量,如人工鱼塘、工厂排出的有机废物。
( )18.湿地能调节气候属于生物多样性的直接价值。
( )答案:1.×2.√3.×4.×5.×6.×7.√8.×9.√10.√11.×12.×13.×14.×15.×16.×17.√18.×二、选择题1.(2019某某某某质检)大量生活污水的排放会导致湖泊污染。
专题23 生态系统及其稳定性【人教(2019)生物一轮复习同步习题】
新人教一轮复习—同步习题专题二十三生态系统及其稳定性基础篇固本夯基考点一生态系统的结构1.(2021广东,2,2分)“葛(葛藤)之覃兮,施与中谷(山谷),维叶萋萋。
黄鸟于飞,集于灌木,其鸣喈喈”(节选自《诗经·葛覃》)。
诗句中描写的美丽景象构成了一个() A.黄鸟种群 B.生物群落C.自然生态系统D.农业生态系统答案C2.(2022届江苏常熟抽测,13)如图表示某河流生态系统的能量金字塔及相关食物网(甲、乙、丙为3种鱼,甲不摄食藻类,箭头指示能量流动方向,图中遗漏了一个箭头)。
下列有关叙述正确的是()A.按照能量流动的传递效率,藻类的能量一定有10~20%被乙同化B.在不变动各生物营养级的前提下,补充的箭头可以添加在甲丁之间C.如果没有丁,生态系统中动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山D.图中甲和乙属于同一个种群,而处于第三、四营养级的丁属于不同的种群答案B3.(2022届湖北重点中学期初联考,20)(多选)“一鲸落,万物生,虽死犹生”。
“鲸落”就是大海中的鲸鱼在死后落到几千米深的海底,靠其尸骨可以维持生态平衡几百年。
一些腐生细菌在分解鲸鱼骨头时会产生硫化氢,硫细菌可以转化硫化氢获得能量,合成自身的有机物。
下列有关“鲸落”的叙述错误的是()A.“鲸落”促进海洋上层有机物向中下层运输B.“鲸落”生态系统中缺少生产者C.“鲸落”生态系统中的能量不断地散失D.“鲸落”生态系统内实现能量的循环利用答案BD考点二生态系统的功能1.(2022届山西长治监测一,19)某一观赏菊花通常在秋季开花,若使其在夏季开花供人们观赏,应当采取怎样的关键措施?这是利用了哪种类型的信息?()A.补充光照使光照时间延长物理信息B.适当提高温度生物信息C.适当多浇水化学信息D.遮光使光照时间缩短物理信息答案D2.(2021福建,6,2分)下列关于生态茶园管理措施的分析,错误的是()A.使用诱虫灯诱杀害虫,可减少农药的使用B.套种豆科植物作为绿肥,可提高土壤肥力C.利用茶树废枝栽培灵芝,可提高能量的传递效率D.修剪茶树枝叶通风透光,可提高光合作用强度答案C3.(2022届江西临川一中月考一,24)为积极应对全球气候变化,我国政府宣布于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值),力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。
生态系统能量流动计算汇总
生态系统能量流动计算汇总作者：方可云来源：《高中生学习·师者》2013年第03期【摘要】生态系统能量流动在每年高考的考试大纲中要求非常高，在2010年和2011年高考中的等级要求是C级，能量流动的计算是其考试的一个重要方面，在多年教学中，我总结了一些解题方法。
【关键词】生态系统能量流动计算【中图分类号】 G633.91 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772（2013）03-023-01一、能量传递效率理解1. 能量传递效率= ■2. 能量传递效率大约是10%～20%。
其含义是指一个营养级的总能量大约只有10%～20%传递到下一个营养级。
如果按20%这一最高效率计算，以第一营养级的总能量为100%，第二营养级所获得的能量为20%，第三营养级所获得的能量为20%×20%=4%，第n个营养级，所获得的能量是第一营养级能量的1/5n-1（若按传递效率10%计算，则为1/10n-1），定量分析是能量流动的关键。
二、能量流动解题方法归纳：1. 食物链中能量流动计算[1]根据题目要求确定能量传递效率计算（即能量流动“极值”的计算）结合某一具体食物链极其传递率10%～20%进行相关计算时，应注意以下思路：（1）已知高营养级能量（生物量），求低营养级具备能量（生物量）：（2）已知低营养级能量（生物量），求高营养级能量（生物量）：[2]根据隐含的能量流动数量关系进行计算[3]易混淆能量流动计算2. 食物网中能量流动计算[1]根据题目要求确定能量传递效率和具体食物链计算（1）若一食物网中，已知高营养级增重为N①要求最多需第一营养级多少时，按最长食物链，最低传递效率计算；②要求至少消耗第一营养级多少时，按最短食物链，最高传递效率计算。
（2）若一食物网中，已知第一营养级重量为M①要求高营养级最多获得多少能量时，应按最短食物链，最高传递效率计算；②要求高营养级最少获得多少能量时，应按最长食物链，最低传递效率计算。
2023年生物高考总复习第二部分考点培优训练 检测案35生态系统的结构与能量流动
课后定时检测案35生态系统的结构与能量流动[基础巩固练]——学业水平一、二考点一生态系统的结构(Ⅰ)1．[2022·宁夏石嘴山市三中高三月考]生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量。
下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是() A．动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级B．细菌都属于分解者，其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型C．一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分D．生产者属于自养型生物，是生态系统的基石2．某同学绘制的生态系统概念图如下图所示，下列叙述不正确的是()A．①表示生态系统的组成成分B．③越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越强C．④中可能有微生物D．该图漏写了生态系统的某项功能3.如图表示某草原生态系统中的食物网简图，下列相关叙述错误的是()A．该食物网中含有4条食物链B．处于第三营养级的生物只有鼬C．鹰和鼬之间存在捕食和种间竞争的关系D．大量捕杀鼬不会导致鹰的数量明显下降4．在山清水秀的神农架国家自然保护区内，生活着猴、蛇、鹿、熊等动物，还有珙桐、蜣螂、细菌、真菌等生物，下列相关叙述，正确的是()①神农架自然保护区是一个生态系统②它们中的猴、蛇、鹿分别组成了3个种群③它们中的动物是一个生物群落④它们中的蜣螂、腐生菌是分解者A．①④B．①②C．③④D．②③5．为了保护环境，到南极考察的科学工作者，除了将塑料及金属类废弃物带离南极，还必须把人体尿液、粪便等废物带离，这是因为南极()A．缺少生产者B．分解者很少C．没有消费者D．缺乏必要的生活设施考点二能量流动(Ⅱ)6．[2022·海口模拟]下列关于生态系统能量流动的叙述正确的是()A．生产者固定的总能量一定多于消费者和分解者同化的总能量B．消费者粪便被分解者分解表明该营养级的能量流向了分解者C．能量传递效率指相邻两个营养级间的传递效率，而非生物个体D．生态农业增加了农田生态系统中的食物链，将提高能量传递效率7．[经典高考]如图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是()A．甲是生产者，乙是消费者B．该生态系统是一个开放的系统C．能量通过光合作用固定并进入系统，以热能形式输出D．甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量8．[2022·江苏南通市高三二模]下图表示某生态系统中两个营养级能量流动及相关生理过程。
微专题十一 能量传递效率的计算
1．(2021·河北衡水调研)如图若黄雀的全部同化量来自两种动物——食草昆虫和螳螂， 且它们各占一半，则当绿色植物增加 G 千克时，黄雀增加体重最多是多少千克( )
A．G/125 C．G/75
B．G/100 D．G/50
解析：假设黄雀增加体重最多(能量传递效率为 20%)为 x，由题意可知，黄雀的全部同 化量来自两种动物，食草昆虫和螳螂各占一半，所以黄雀要吃食草昆虫 x÷2÷20%＝ 2.5x，同理黄雀要吃螳螂也是 2.5x，而螳螂增重 2.5x 需要消耗食草昆虫 2.5x÷20%＝ 12.5x，加起来相当于吃了食草昆虫 15x，又相当于吃绿色植物 15x÷20%＝75x。已知绿 色植物增加 G 千克，所以 75x＝G，x＝G/75，C 正确。
1．能量传递效率的计算公式
2．能量传递效率的相关“最值”计算 若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为 10%，最高效率为 20%。 (1)在食物链 A→B→C→D 中，则有
注：①食物链越短，最高营养级获得的能量越多；②生物间的取食关系 越简单，生态系统的能量流动过程中损耗的能量越少
解析：城市生态系统虽然是人为建立的，但还是要依赖自然系统，其能量输入除生产者 固定的太阳能外还有其他系统补偿输入的能量，才能维持平衡。肉食动物同化量为 16 －4－9－0.5＝2.5，所以补偿输入量为(2.1＋5.1＋0.05＋0.25)－2.5＝5。流经该生态系统 的总能量为 23＋70＋3＋14＋2＋5＋12＝129。能量在第一营养级到第二营养级之间传 递效率为 14/(23＋70＋3＋14)×100%≈12.7%。[注：以上计算单位均为 103 kJ/(m2·a)]
(2)在食物网中则有
3．能量传递效率有关的“定值”计算 (1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计算 例如：在食物链 A→B→C→D 中，能量传递效率分别为 a%、b%、c%，若 A 的能 量为 M，则 D 获得的能量为 M×a%×b%×c%。 (2)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径 获得的能量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。
高考生物专题突破训练：第25练 生态系统的结构和功能
高考生物专题突破训练第25练生态系统的结构和功能1．(2020·全国Ⅲ，6)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。
下列有关碳循环的叙述，错误的是()A．消费者没有参与碳循环的过程B．生产者的光合作用是碳循环的重要环节C．土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节D．碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环答案 A解析生产者、消费者和分解者都参与了生态系统的碳循环，其中消费者可以通过呼吸作用等加快生态系统的碳循环，A项错误；生产者是生态系统的基石，可以利用光合作用把CO2和H2O转化为淀粉等有机物，把太阳能转变为化学能，是连接生物群落与无机环境的重要环节，也是碳循环的重要环节，B项正确；土壤中的微生物可以通过呼吸作用分解有机物，同时将CO2等释放到无机环境中，因此土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节，C项正确；通过生产者的光合作用或化能合成作用，CO2从无机环境进入生物群落，通过生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用，CO2从生物群落进入无机环境，所以碳在生物群落与无机环境之间，主要以CO2形式循环，D项正确。
2．(2022·浙江6月选考，20)生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。
下列叙述错误的是()A．调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链B．整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网C．归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级D．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔答案 D解析生物群落中各物种间通过捕食关系建立食物链，A正确；错综复杂的食物链构成食物网，B正确；营养级是指物种在食物链中的位置，C正确；测算全部食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔，D错误。
3．(2022·广东，6)如图表示某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。
热力学第二定律与熵
（3）Q1 =
A Pt
实 = 实
=
50×106 0.49
=
1.02108 J
（4）Q2 = Q1 – A = Q1 (1 –实) = c m t
t = Q1 (1 –实) = 1.02108 – 50106
cm
1 10 106
= 1.23 C
3、热力学温标 工作于两个温度不同旳恒温热源间旳一
切可逆卡诺热机旳效率与工作物质无关，仅 与两个热源旳温度有关。这种热机旳效率是 这两个温度旳一种普适函数。
P
O
V
对于任意一种可逆循环能够看作为由无 数个卡诺循环构成。
P
O
V
对于任意一种可逆循环能够看作为由无 数个卡诺循环构成。
P
O
V
对于任意一种可逆循环能够看作为由无 数个卡诺循环构成。
P
O
V
对于任意一种可逆循环能够看作为由无 数个卡诺循环构成。
P
O
V
对于任意一种可逆循环能够看作为由无 数个卡诺循环构成。
体间温度旳高下，而第二定律却能从热量自 发流动旳方向鉴别出物体温度旳高下。
热力学中把功和热量传递方式加以区别 就是因为热量具有只能自动从高温物体传向低 温物体旳方向性。
任何一种不可逆过程旳说法，都可作为热 力学第二定律旳一种表述，它们都是等价旳。
§3-2 卡诺定理
1. 工作于相同高温热源 T1 及相同低温热 源 T2 之间旳一切可逆热机旳效率都相等， 与工作物质无关，都为：
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热力学温标及用理想气体温标表达旳
任何温度旳数值之比是一常数。
A=1 ，在理想气体温标可合用旳范围， 热力学温标与理想气体温标完全一致。
第9单元 第5课时 生态系统的结构
种群
甲
乙
丙
丁戊
重金属含量(μg/kg鲜重) 0.003 7 0.003 6 0.035 0.036 0.34
归纳
总结
构建食物链(网)的方法
①信息：重金属(农药、一些难于降解的物质)随着食物链富集，营养 级越高，含量越 高 ，甲、乙中重金属含量差别不大，所以处于同一 营养级，同理，丙、丁处于同一营养级。
食物网：
。
归纳
总结
构建食物链(网)的方法
(3)根据重金属、农药的含量构建食物网 某相对稳定的水域生态系统中食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊5个 种群，各种群生物体内某重金属的含量如表所示。已知水中的该重 金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成 的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。
教材隐性知识
源于选择性必修2 P52“练习与应用·概念检测”：一般来说， 一个生态系统的食物链越 多 ，食物网越 复杂，这个生态系统抵抗 外界干扰的能力与保持自身稳定的能力 越强。农田和果园等人工 生态系统可以通过增加或 延长食物链，提高生态系统的稳定性， 同时获得更多的产品。例如，水田养鱼、果园养鸡等。
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3.(2020·浙江，11)下列关于营养级的叙述，正确的是 A.营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越多
√B.自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级
C.营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和 D.食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的
营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越少，A项错误； 处于食物链同一环节上的同种和不同种生物都属于同一个营养级， C项错误； 食物链中的各营养级之间的能量传递效率不一定相同，D项错误。
能量传递效率计算专题
能量流动之能量传递效率计算专题·导学案【学习目标】1、进一步巩固能量流动2、掌握能量流动过程中能量传递效率的计算方法3、学会分析具体问题的方法【引言】“能量流动”是生态系统的重要功能之一。
在高中生物知识中，能量流动与物质循环的关系、能量流动的特点、能量传递的效率等知识共同构成了以“生态系统的能量流动”为中心的知识体系。
然而在“能量流动”知识中，仍存在一些易被忽视或不常见的问题，如“能量值”的表示方式、最值的计算、能量流动与生态系统稳态的关系等。
【导学探究】一、能量流动的几种“最值”计算由于一般情况下能量在两个相邻营养级之间的传递效率是10%~20%。
故在能量流动的相关问题中，若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。
所以，在已知较高营养级生物的能量求消耗较低营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递，若求“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递。
反之，已知较低营养级生物的能量求传递给较高营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递，若求“最少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递。
这一关系可用下图来表示。
1. 以生物的同化量（实际获取量）为标准的“最值”计算题1. 下图为某生态系统食物网简图，若E生物种群总能量为，B生物种群总能量为，从理论上计算，A贮存的总能量最少为（）A. B.C. D.2. 以生物的积累量为标准的“最值”计算题2. 已知某营养级生物同化的能量为1000kJ，其中95%通过呼吸作用以热能的形式散失，则其下一营养级生物获得的能量最多为（）A. 200kJB. 40kJC. 50kJD. 10kJ二、能量值的几种不同表示方式及相关计算“能量值”除了用“焦耳”等能量单位表示外，在许多生物资料中，其还可用生物量、数量、面积、体积单位等形式来表示，因而使能量流动关系有了更加丰富的内涵，但是不管用何种单位形式表示，通常情况下能量的传递效率都遵循“10%~20%”的规律，下面结合一些例子分别加以阐述。
2024届江西省红色十校高三9月联考生物试题
2024届江西省红色十校高三9月联考生物试题1.胡杨主要分布在我国西北沙漠戈壁地带，生命极其顽强，有“英雄树”的美称。
下列关于组成胡杨树细胞的元素和化合物的叙述正确的是（）A．胡杨叶肉细胞中各种光合色素均含有N元素B．胡杨叶肉细胞的核内一定存在两类核酸C．胡杨细胞内蛋白质中的N主要分布在R基中D．胡杨体内的无机盐主要是以化合物的形式存在2.细胞自噬是细胞通过溶酶体与双层膜包裹的细胞自身物质融合，从而降解细胞自身物质的过程如图所示。
Atg是细胞自噬过程中关键的执行因子，其基因家族首先在酵母菌中被发现，包括约20个成员。
下列相关叙述正确的是（）A．细胞自噬可以使酵母菌在营养匮乏时获得所需的物质和能量B．在细胞器a内合成的多种水解酶能分解衰老、损伤的细胞器C．图中细胞自噬过程受到细胞内多个基因的调控，涉及细胞间的信息传递D．图中细胞自噬过程涉及生物膜的融合过程，体现了生物膜的功能特点3.细胞衰老是指细胞在执行生命活动过程中，随着时间的推移，细胞增殖与分化能力和生理功能逐渐衰退的过程。
下列与细胞分化和细胞衰老相关的叙述正确的是（）A．人体内高度分化的细胞发生衰老的时间不同，与细胞内遗传物质的差异有关B．细胞生命活动中产生的自由基会攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老C．衰老细胞含水量下降、细胞核体积减小、细胞膜通透性下降导致运输能力降低D．高度分化的细胞均具有发育成完整个体的能力，新个体的遗传物质与母体完全相同4.某兴趣小组为探究影响某种酶(由核酸与蛋白质构成)活性的因素，对相关酶进行了一系列实验，得到如下结果(“+”表示添加或存在，“一”表示未添加或不存在)。
A．由①③⑦可知蛋白质与RNA均为该酶发挥作用必不可少的成分B．由④⑤⑦可知该酶具有反应条件较温和的特点C．由②③可知该酶的活性位点可能由DNA组成D．由⑥可知底物类似物可代替底物反应形成产物5.假设将某动物(2N=8)的一个精原细胞核DNA用32P标记，然后转移至无放射性的培养基中继续进行.2次细胞分裂。
1米处比释动能率-概述说明以及解释
1米处比释动能率-概述说明以及解释1.引言1.1 概述：释动能率是一个重要的物理概念，用来描述一个物体在不同位置上释放动能的效率。
而在1米处比释动能率则是指在1米的距离上释放动能所达到的效率。
这个概念在物理学中具有重要意义，可以帮助我们更好地理解动能的转化和利用。
在本文中，我们将深入探讨1米处比释动能率的概念，探讨其重要性及影响因素。
通过对释动能率的定义和具体应用进行分析，我们希望能够为更深入理解物理学中的能量转化过程提供一些新的思考和见解。
同时，我们也将探讨如何在实践中应用这一概念，以及展望未来在这一领域中的研究方向。
通过对1米处比释动能率的研究，我们可以更好地理解动能的转化过程，为节能减排和能源利用提供新的思路和方法。
希望本文能够为读者带来新的启发和启示，促进相关领域的研究和发展。
1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分：1. 引言：首先对释动能率进行概述，介绍文章的结构和目的。
2. 正文：分为三个小节，首先定义释动能率，然后探讨1米处比释动能率的重要性，最后分析影响该比率的因素。
3. 结论：总结正文中的要点，探讨1米处比释动能率的实践意义，展望未来研究方向。
请编写文章1.2 文章结构部分的内容1.3 目的：本文旨在探讨1米处比释动能率的概念及其重要性，以及影响其数值的关键因素。
通过对1米处比释动能率的分析和研究，可以更深入地了解能量在不同位置的分布情况，为优化能量利用和提高系统效率提供理论支持。
同时，本文旨在引起人们对能量传输和转换过程中的关键问题的思考，促进相关领域的研究和实践，为未来能源利用和系统设计提供理论指导。
2.正文2.1 释动能率的定义释动能率是指在特定条件下，单位时间内释放的动能与总动能的比率。
在物理学中，动能是物体由于运动而具有的能量，通常表示为1/2 mv^2，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
释动能率可以帮助我们了解一个系统在单位时间内释放的能量占总能量的比例，从而评估系统的能量利用效率。
生态系统的能量流动课件 新人教版必修3
二、能量流动的特点
1.特点:能量流动具有⑥_单__向__流__动___和⑦__逐__级_递__减___的特点,一般而 言,能量在两个营养级间的传递效率大约是⑧_1_0_%_~_2_0_%__。
2.能量金字塔:如果将单位时间内各个⑨__营__养_级___所得到的能量数 值,由低到高绘制成图,可形成一个金字塔图形,叫作能量金字塔。
2.能量传递效率是多少?计算方法是怎样的?
答案：能量传递效率:10%~20%,即输入某一营养级的能量中,只
有10%~20%的能量流入到下一个营养级。计算方法为能量传递 效率=×100%。
量:__生__产__者__固__定__的__太__阳__能__总__量____。 2.能量流动的途径(渠道):__食__物__链__和__食__物__网__。
3.能量流动中能量形式的变 化:__太__阳__能__→__生__物__体__有__机__物__中__的__化__学__能__→__热__能______。
4.能量在食物链中流动的形式是 _____有__机__物__(_食__物__)_中__的__化__学__能_________。
5.能量散失的主要途径:_呼_吸__作__用__,能量散失的主要形 式:_热__能___。
6.某营养级生物体内能量的去 路:_一__是__自__身__呼__吸__作__用__以__热__能__散__失__,_二__是__流__向__下__一__个__营__养__级__(_最__高__营______ ____养__级__生__物__无__此__去__路__)_,_三__是__被__分__解__者__利__用__,_四__是__未__被__利__用__。
2.流经某个生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来? 如何计算能量传递效率? 答案：不能。因为能量流动是单向的,以热能散失的能量不能重
生物能量传递效率公式
生物能量传递效率公式
生物能量传递效率公式是指用来计算生物体内能量转化的效率的公式。
在生物体内，能量从生产者一级消费者再到二级消费者，最终到达食物链的顶端，被捕食者消耗。
在能量的传递过程中，会出现能量损失，因此需要计算传递效率。
生物能量传递效率公式为：传递效率=（能量转移后的质量/能量转移前的质量）×100%
其中，能量转移后的质量为消费者的质量，能量转移前的质量为食物来源的质量。
传递效率越高，说明能量的损失越少，生态系统的稳定性也越高。
因此，生物能量传递效率公式在生态学研究中具有重要意义。
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能量传递效率
1．下图表示某池塘生态系统中饲养草鱼时的能量流动过程示意图，a～i表示能量值，关于该过程的叙述正确的是（）
A．流经该生态系统的总能量为a
B．第一、二营养级之间的能量传递效率为（g＋h）/a
C．第一、二营养级之间的能量传递效率为h/b
D．可通过投放消化酶提高第一、二营养级之间的能量传递效率
2．如图为生态系统中能量流动部分示意图（字母表示能量），下列正确的是
A．图中b＝h＋c＋d＋e＋f
B．生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b/a×100%
C．“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便的能量属于d
D．缩短食物链可以提高能量传递效率
3．下图为某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解，图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数值，单位为J/(cm2·a)（焦每平方厘米年）。
已知该生态系统受到的太阳辐射总能量为118 872 J/(cm2·a)，但其中118 761 J/(cm2·a)的能量未被利用。
下列叙述不正确的是( )
A．A固定的总的太阳能是111 J/(cm2·a)
B．从第一营养级到第二营养级的能量传递效率是18.4%
C．在B同化的总能量中，细胞呼吸消耗的能量约占16.7%
D．相邻营养级之间的能量传递效率一般是10%～20%
5．图甲表示某生态系统碳循环示意图，图乙表示该生态系统中能量流动的部分示意图（N1～N4表示能量数值），下列说法错误的是（）
A．图甲中B、C、D、E构成群落，碳在其中流动的形式是有机物
B．图乙中的a表示初级消费者的同化量，b表示用于生长、发育和繁殖的能量
C．图乙中能量由初级消费者到次级消费者的传递效率为N4/N2×100%
D．能量在各营养级的流动离不开生态系统的物质循环和信息传递
6．美国的生态学家H．T．Odum曾对佛罗里达州的银泉进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，下表是调查结果。
表中的①、②、③、④分别表示不同的营养级，⑤为分解者。
GP表示生物同化作用固定的能量，R 表示生物呼吸消耗的能量，NP表示生物体储存着的能量（NP=GP-R），下列叙述中不正确的是（）
A．若该生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增加
B．④营养级CP的去向中，未被利用的能量有
一部分残留在自身的粪便中
C．能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为11．3%
D．生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③
7．在某草原生态系统的一条食物链A→B→C中，各种群一年时间内能量的同化、利用和传递等的统计（单位：百万千焦/年）如下表。
下列相关叙述正确的是（）
A．种群A、B、C构成了该生态系统的生物群落
B．种群A储存在体内的能量为59．5百万千焦/年
C．种群B呼吸消耗的能量为5百万千焦/年
D．能量从种群B到种群C的传递效率为12%
参考答案
1．D
【解析】流经该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能加上人工输入的能量，A选项错误；第一营养级的同化量是a，第二营养级同化的能量为h，故第一、二营养级之间的能量传递效率为h/a，B、C选项错误；投放消化酶可提高动物的消化吸收量，从而提高从第一营养级到第二营养级的能量传递效率，D选项正确。
【考点定位】生态系统的能量流动。
2．C
【解析】图中b=h+c，A错误；生产者与初级消费者之间的能量传递效率为（b-h）/a×100%，B错误；“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便中的能量是它的上一个营养级兔用于生长、发育和繁殖的能量，属于d，C正确；缩短食物链可以减少能量的损耗，但不能提高能量传递效率，D错误。
【考点定位】生态系统的功能
【名师点睛】流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能。
生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b-g/a×100%，缩短食物链可以提高能量传递效率，据此解答。
3．B
【解析】根据题意和图示分析可知：A是生产者，B是初级消费者，C是次级消费者。
A固定的总能量：118 872－118 761＝111 J/(cm2·a)，所以从第一营养级到第二营养级的传递效率为15/111×100%≈13.5%，所以本题答案为B。
【考点定位】生态系统的能量流动
【名师点睛】每一营养级能量来源与去路的分析
(1)能量来源
(2)能量去向：流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析：
①定量不定时(能量的最终去路)
②定量定时：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：
a．自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者分解利用；d.未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。
如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。
(3)能量流动特点及原因
①单向流动——捕食关系是长期自然选择的结果，不能“逆转”；散失的热能不能利用，无法“循环”。
②逐级递减——自身呼吸消耗＋分解者分解＋未被利用。
(4)能量传递效率
＝×100%
一般来说，能量传递的平均效率大约为10%～20%。
4．D
【解析】
试题分析：根据碳循环的模式图可知，甲是生产者，①代表呼吸作用，故A错误；流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，据图可知，生产者的同化量有四分部分：自身呼吸作用消耗（1320）、被分解者分解（100）、流入下一营养级和未利用（324），故B错误；物质循环中的循环是指在生物群落和无机环境之间，故C错误；第二营养级的同化量为：227＋58＋38＋14＝337，而第一营养级的同化量为：1320＋100＋324＋337＝2081，因此第一营养级和第二营养级的传递效率为337/2081×100%＝16.19%，故D正确。
考点：本题主要考查生态系统的结构和功能，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系和计算的能力。
5．C
【解析】
试题分析：分析图示，根据A与B之间的双箭头和指向A的箭头最多，可知A是二氧化碳库，B是生产者，由B、C、D、E的箭头关系可知，C是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者．摄入量=同化量+粪便量；同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量；生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量．解：A、生物群落由生产者、消费者和分解者组成，既B、C、D、E；碳在生物群落中的流动的形式是有机物，A 正确；
B、根据能量流动公式可知，图乙中的a表示初级消费者的同化量，b表示用于生长、发育和繁殖的能量，c表示用于呼吸作用的能量，B正确；
C、图乙中能量由初级消费者传递给次级消费者的传递效率为×100%，而N4是次级消
费者的摄入量，C错误；
D、物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的三个功能，能量流动离不开物质循环和信息传递，D正确．
故选：C．
考点：生态系统的功能．
6．B
【解析】由于系统总呼吸量(13.10＋501.58＋0.54＋79.13＋192.59)＝786.94小于系统的能量输入(光合作用固定总能量871.27)，故若该生态系统维持现在能量输入、输出水平，则有机物总量会增多；因①、②、③、④分别表示不同的营养级，⑤为分解者。
由表中GP数据可知，能量沿各营养级流动的渠道应为②→④→①→③；能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率为15.91/141.20×100[%]≈11.3[%]；④初级消费者GP的去向中，不包括自身的粪便，自身的粪便属于生产者的GP，故只有B选项描述错误。
7．B
【解析】种群A属于生产者，种群B和C属于消费者，还缺少分解者，因此种群A、B、C不能构成生物群落，A 错误；种群A的净同化量=同化量-呼吸量=（150000-149875）-65．5=59．5百万千焦，B正确；种群B呼吸消耗的能量为10百万千焦/年，C错误；相邻两营养级的能量传递效率等于相邻两营养级的同化量之比，所以能量从B到C的传递效率为2÷15×100%=13．3%，D错误。
【考点定位】生态系统的功能
【名师点睛】（1）根据能量流动的特点来判定：总能量较少的营养级级别较高，反之，营养级级别较低；（2）根据食物链的富集作用来判定：富集物浓度越高的生物所处营养级级别越高，反之，营养级级别越低。