第9单元 生物与环境 第34课时 生态系统的能量流动和物质循环

第34课时 生态系统的能量流动和物质循环
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步步高
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生物与环境
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考点剖析
1．能量流动特点及原因 ⑴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”。 ⑵逐级递减——自身呼吸消耗＋分解者分解＋未被利用 2．能量传递效率 能量传递效率＝下一营养级的同化量/上一营养级的同化量 ×100% 一般说来，能量传递的平均效率大约为10%～20%。 提醒 同一食物链不同环节能量传递效率往往不完全相同， 不涉及“最多”、“最少”，计算时不能按10%或20%，而需按 具体数值计算，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的能量为M×a%×b%×c%。
形状
特点
呈正金字塔形
一般呈正金字塔形
一般呈正金字塔形
分析
浮游植物的个体小,寿命短, 一株大树上，鸟、 又不断被浮游动物吃掉,所以 能量流动的过程 虫、树的数量金字 某一时间浮游植物的生物量 中总是有能量的 塔的塔形会发生 (用质量来表示)可能 消耗散失 倒置 低于浮游动物的生 物量 栏目 第34课时 生态系统的能量流动和物质循环
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对位训练
1．如图为某生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③ ④各代表一定的能量值，下列各项中正确的是 ( )
A．①表示流经生态系统内部的总能量 B．一般情况下，次级消费者增加1 kg，生产者至少增加
100 kg C．生物与生物之间吃与被吃的关系一般不可逆转，所以能 量流动具有单向性 D．从能量关系看②≥③＋④
一、能量流动的过程 1．过程 输入 ⇓ 输入
起点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 生产者固定的太阳能及其他形式的能量
途径：＿＿＿和＿＿＿ 食物链 食物网 形式：有机物中的化学能 形式：太阳能→有机物中＿＿＿ 化学能
⇓
输入 ⇓ 输入
经细胞呼吸以＿＿形式散失 热能
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考点剖析
能量的来源及去向图解
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⑴消费者摄入能量(a)＝消费者同化能量(b)＋粪便中能量 (c)，即动物粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，应为上 一个营养级固定或同化的能量。 ⑵消费者同化能量(b)＝呼吸消耗(d)＋生长、发育和繁殖(e) ⑶生长、发育和繁殖(e)＝分解者分解利用(f)＋下一营养级 同化(i)＋未被利用(j)，即消费者同化能量若为两部分之和是b ＝d＋e；若为四部分之和是b＝d＋f＋i＋j。
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知识网络
物质循环
生产者 固定
食物链 食物网
热能
单向流动 逐级递减
元素
呼吸
传递到下一营养级
分解者分解
无机环境
生物群落
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突破考点·提炼方法
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回扣教材
1．教材93页[问题探讨]分析解决问题。 2．教材93页最下面能量流动的分析。 3．教材94页图5－6和图5－7并结合[思考与讨论]理解能量 流动过程。 4．教材95页图5－8和[资料分析]理解能量流动的特点。 5．教材97页[调查]和[技能训练]提升能力。 6．教材99页生态农业的有关知识。 7．结合教材101页图5－11，解决教材100页[思考与讨论] 几个问题。 8．教材101页温室效应问题。 9．教材102页[探究]土壤微生物的分解作用。 10.教材98页练习一中1,二中1；教材104页练习一中1和4。
能量流动过程中损失的能量越多。多吃素食，是将人放在初级 消费者的层次上，只经过一次能量传递，这样人获得的能量最 多，消耗的粮食总量最少。
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答案 C 排雷 ⑴食物链越短，散失的能量越少，这是肉、蛋比粮 食贵的原因。(从能量流动分析) ⑵在一条食物链中，由低营养级到高营养级推算，前一营 养级比后一营养级含量一定多的指标是“能量”，而“数量” 和“生物量”均可能出现反例。 ⑶在人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金 字塔呈现倒置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者 (鱼)多。天然生态系统不会这样。 ⑷某营养级的“粪便”中的能量不同于“尿液”中的能量。 前者应归于上一营养级；后者则归于该营养级。
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2．考情分析
(1)考查力度：此单元在高考中是高考三大考点遗传、代谢 和调节之后最重要的考查内容。 (2)考查内容 ①“J”型和“S”型种群增长曲线的理解与应用。 ②生态系统的结构中组成成分及营养结构。 ③物质循环的实例——碳循环图解与能量流动的过程图解。 ④生态缸的制作及生态环境方面的热点问题。
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第 34 课时 生态系统的 能量流动和物质循环
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回扣基础·构建网络
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基础导学
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单元教学分析
1．涵盖范围
本单元包括必修3的第四、五、六章内容。从宏观方面研究 生物与环境的关系，主要包括种群的特征和数量变化；群落的 结构和演替；生态系统的结构、功能、稳定性及生态环境的保 护。
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对位训练 2．下图中甲图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的 食物关系。请据图回答问题：
⑴在该生态系统中，既是分解者又可作为消费者食物的生 细菌 物是＿＿。 ⑵请根据甲图中的生态系统，写出乙图中能量金字塔各营养 级的所有生物名称： 藻类、大米草 食草虫、线虫、海螺 沼蟹、蜘蛛 ①＿＿＿＿＿＿；②＿＿＿＿＿＿＿＿＿；③＿＿＿＿＿。
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2．图解 传递过程，见下图。
⑴能量流动的源头——太阳能。 ⑵能量转化：太阳能→有机物中的＿＿＿→热能(最终散 化学能 失)。 ⑶流动形式：有机物中的＿＿＿。 化学能 ⑷散失途径：呼吸作用，包括各个营养级自身的呼吸消耗 以及分解者的呼吸作用。
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率，而不是同化量和获取量之间的比值；圈养动物产量的提高 依赖于同化量的增加，即③/②的比值提高；植物性食物中含有 哺乳动物不能利用的物质多于动物性食物，因而食肉动物的③/ ②值高于食草性哺乳动物。 答案 C 排雷 ⑴最高营养级能量去路只有3个方面，少了传递给下 一营养级这一去路；⑵分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用； ⑶流经各营养级的总能量：对生产者而言强调关键词“固定” 而不能说“照射”，对各级消费者而言强调关键词“同化”而 不能说“摄入”；⑷根据生态系统的能量流动规律，要提高对 能量的利用率，我们可以在实际生活中借鉴下面的一些措施： ①尽量缩短食物链；②充分地利用生产者；③充分利用分解者， 如利用秸秆培育食用菌；利用植物残体生产沼气等。
提示 是生产者固定的太阳能或化学能。 3.散失的热能可以被生产者固定再次进入生态系统 ( ×) 提示 生产者只能利用太阳能或化学能(化能合成作用)， 不能利用热能。 4．流经第二营养级的总能量指次级消费者摄入到体内的能 量 ( ×)
提示 初级消费者同化的能量。
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(3)考查题型： 选择题：②③中的特定知识点加上种群的特征、种间关系 和群落演替。
曲线题考查①中“J”型和“S”型曲线 图解题考查②③ 非选择题 热点材料题考查④ 实验题考查④
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答案 C 解析 ①仅仅是流经该生态系统内部总能量的一部分，所 以A错误；次级消费者增加1 kg，生产者至少增加25 kg，所以B 错误；从能量关系上看，②＞③＋④，所以D错误。
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3．能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔 不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、数量、生物量 之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。
项目 含义 能量金字塔 各营养级固定的 总能量 数量金字塔 每一营养级生物个 体的数量 生物量金字塔 每一营养级现存生物的总质 量
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考点104 典例引领
模型构建——能量流动特点及金字塔
2．(2010·江苏卷，11)有人发起“多吃素食、少吃肉食” 的运动，以支援粮食短缺地区的灾民。运用生态学知识对此的 合理解释是 ( ) A．多吃肉食会增加心血管病的发病率 B．直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量 C．多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多 D．节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平 解析 从食物链中的能量流动特点来看，营养级越高，在
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3．复习指导
(1)复习线索 ①以种群的特征为主线，理解种群的概念、数量变化、种 间及种内关系。 ②以生态系统的概念为核心，综合复习生态系统的结构和 功能，从而理解生态系统的稳定性。 (2)复习方法 ①比较法并结合曲线复习“J”型和“S”型种群数量变化。
②图解法复习生态系统的四种成分、食物链(网)、物质循 环和能量流动。 ③关注生态环境方面的热点问题，并学会运用本单元的知 识进行分析。
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考点103
典例引领
提升综合分析能力——生态系统的能量流动分析
1．(2010·山东卷，6)以下表示动物利用食物的过程。 正确的分析是 ( )
A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物 B．哺乳动物的③/①值一般为10%～20%
C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值 D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物 解析 恒温动物维持体温需要消耗较多的有机物，因而④/ ③值一般低于变温动物；10%～20%是营养级间的能量传递效
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⑸能量散失的形式：＿＿。 热能 ⑹箭头由粗到细：表示流入下一营养级的能量＿＿＿＿。 逐级递减 ⑺随营养级的升高，储存在生物体内的能量越来越少。
[判一判] 1.生态系统的能量流动指能量的输入和输出过程 ( ×) 提示 还包括传递和转化过程。 2.流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能 (×)
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2．物质循环的范围是生物圈 (√ ) 3．碳循环在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式 循环 ( ×) 提示 CO2。 4．化学燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因 (√ ) 5．物质和能量都是往复循环，重复利用的 (×) 提示 物质循环，能量单向流动不循环。 6．物质循环是能量流动的载体，能量流动是物质循环的 动力 (√ )
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二、能量流动的特点和意义 [判一判] 1．生态系统中的能量流动是单向的，且是逐级递减的(√ ) 2．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% (×) 3．研究能量流动，可合理设计人工生态系统，高效利用能 量 (√ ) 4．研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的 能量全部流向人类 (× ) 三、生态系统的物质循环 [判一判] 1．参与循环的物质是组成生物体的各种化合物(× ) 提示 元素。