高中生物 第六章 生態(tài)系統(tǒng) 第14課時(shí) 能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)課件 浙科版必修3

第14課時(shí)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)第六章生態(tài)系統(tǒng)學(xué)考要求學(xué)考要求知識(shí)內(nèi)容必考要求加試要求生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)cc生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)cc課時(shí)要求(1)概述生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。(2)概述生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的過(guò)程和特點(diǎn)，關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系。一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)二、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)碳循環(huán)達(dá)標(biāo)檢測(cè)內(nèi)容索引一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)1.能量流動(dòng)的含義及渠道能量流動(dòng)的含義及渠道(1)能量流動(dòng)的含義：在生態(tài)系統(tǒng)中，能量不斷沿著太陽(yáng) 植食動(dòng)物肉食動(dòng)物 的方向流動(dòng)。(2)渠道：沿 依次傳遞。新知導(dǎo)學(xué)植物頂位肉食動(dòng)物食物鏈的營(yíng)養(yǎng)級(jí)2.能量流動(dòng)過(guò)程能量流動(dòng)過(guò)程(1)能量流動(dòng)的起點(diǎn)： (或光能)。(2)能量流動(dòng)的渠道：。(3)植食動(dòng)物的能量去向：被自身細(xì)胞 消耗；被 分解；被 取食并同化；暫未被利用。3.能量流動(dòng)特點(diǎn)能量流動(dòng)特點(diǎn)(1) ，不可逆的。(2) ，傳遞效率一般只有約10%。太陽(yáng)輻射能食物鏈或食物網(wǎng)呼吸分解者肉食動(dòng)物單方向的逐級(jí)遞減比如草兔狐，通過(guò)兔的糞便流入分解者體內(nèi)的能量，屬于哪個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量？答案答案草(生產(chǎn)者)。思考思考答案探究探究1實(shí)例分析實(shí)例分析下面是賽達(dá)伯格湖能量沿營(yíng)養(yǎng)級(jí)流動(dòng)的定量分析圖，據(jù)圖思考：互動(dòng)探究(1)由圖得知，能量流動(dòng)是 的、 的。原因是：經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇，食物鏈中各 的順序是不可逆轉(zhuǎn)的。各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量總是趨向于以呼吸作用產(chǎn)生 而散失掉，無(wú)法再利用。單方向不可逆營(yíng)養(yǎng)級(jí)熱能(2)由圖中數(shù)據(jù)可以看出能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，原因是：各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因 而消耗掉相當(dāng)大一部分能量。各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物中總有一部分能量未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用。還有少部分能量隨著 等直接傳遞給了 。呼吸作用殘枝敗葉或遺體分解者探究探究2理性思維理性思維(1)從能量流動(dòng)過(guò)程可以推知：植食動(dòng)物比肉食動(dòng)物 。高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量 、能量少、價(jià)值高。一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界 才能維持其正常功能。(2)能量傳遞效率的公式能量傳遞效率下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量/ 100%。多少輸入能量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量(3)如圖表示A、B兩個(gè)特定生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔。請(qǐng)思考：一個(gè)吃玉米的人所獲得的能量一定多于一個(gè)吃牛肉的人，對(duì)嗎？為什么？答案答案不對(duì)。就“玉米人”與“玉米牛人”這兩條食物鏈而言，前者環(huán)節(jié)較少，能量損耗較少，人獲得的能量更多，但就“一個(gè)個(gè)體”而言，由于不知道兩人的食物量，一個(gè)吃玉米的人所獲得的能量和一個(gè)吃牛肉的人獲得的能量無(wú)法比較。答案若A和B中玉米的數(shù)量相同，A能養(yǎng)活10 000人，則B能養(yǎng)活多少人(傳遞效率按10%計(jì)算)?答案答案1 000人。若A和B中玉米的數(shù)量相同，設(shè)養(yǎng)活一人消耗能量為m，如A能養(yǎng)活10 000人，對(duì)應(yīng)的玉米能量是100 000m，同樣數(shù)量的玉米，B中養(yǎng)活的人數(shù)是10 00010%10%1 000(人)。答案若土壤中含相同濃度的難降解污染物，則A中的人比B中的人體內(nèi)污染物濃度更高，還是更低？答案答案若土壤中含相同濃度的難降解污染物，則生態(tài)系統(tǒng)A中的人比B中的人體內(nèi)污染物濃度應(yīng)更低(其原因是由于生物放大作用)。例例1如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解部分示意圖(字母表示能量的多少)，請(qǐng)思考：(1)圖中的f代表的含義是什么？答案答案答案圖中的f應(yīng)代表一級(jí)消費(fèi)者的呼吸消耗量。(2)生產(chǎn)者與一級(jí)消費(fèi)者之間的能量傳遞效率為多少？答案答案答案兔是第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，狼是第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)，狼糞便中所含的能量應(yīng)是上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，即字母d。(3)“兔狼”這一關(guān)系中，狼糞便中的能量屬于圖中哪一字母？(4)縮短食物鏈能否提高能量傳遞效率？答案答案縮短食物鏈可以減少能量損耗，使能量更多地被利用，但不能提高傳遞效率。能量流動(dòng)過(guò)程中的能量流動(dòng)過(guò)程中的4個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)動(dòng)物同化的能量攝入量糞便有機(jī)物中的能量，即攝入的食物只有部分被同化。例如蜣螂利用大象的糞便獲得能量，就不能說(shuō)蜣螂獲得了大象的能量。(2)最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量去路只有3個(gè)方面，少了傳遞給下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)這一去路。(3)分解者分解作用的實(shí)質(zhì)仍然是呼吸作用。(4)生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能只是太陽(yáng)能中很少的一部分。易混易錯(cuò)易混易錯(cuò)例例2下列關(guān)于能量流動(dòng)的敘述，正確的是 A.動(dòng)物同化的能量中包括其糞便中的能量B.生產(chǎn)者能將約10%的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.相同條件下恒溫動(dòng)物的體重凈增長(zhǎng)低于變溫動(dòng)物消費(fèi)者D.越是處在食物鏈高位的動(dòng)物，其能量越多解析解析動(dòng)物同化的能量攝食量排便量，糞便中的能量屬于上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量；生產(chǎn)者能將1%2%的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，能量在相鄰兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率約為10%；相同條件下，恒溫動(dòng)物需要維持體溫恒定，而變溫動(dòng)物則不需要，所以變溫動(dòng)物有更多的能量用于生長(zhǎng)發(fā)育；越是處在食物鏈高位的動(dòng)物，其能量越少。答案解析例例3某同學(xué)繪制如圖所示的能量流動(dòng)圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能)，下列敘述錯(cuò)誤的是 A.生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1B1C1D1)B.由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為D1/W1C.流入一級(jí)消費(fèi)者的能量為(A2B2C2)D.圖解表明能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減答案解析解析解析生產(chǎn)者固定的總能量為A1(呼吸作用散失)B1(用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖)C1(遺體、殘骸)D1(一級(jí)消費(fèi)者攝入)，A項(xiàng)正確；傳遞效率輸入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量D1/輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量W1，B項(xiàng)正確；流入一級(jí)消費(fèi)者的能量為D1A2B2C2D2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；分析題圖可知，能量只能從生產(chǎn)者流向一級(jí)消費(fèi)者，且總量減少，體現(xiàn)了能量流動(dòng)的特點(diǎn)，D項(xiàng)正確。方法技巧方法技巧利用利用“拼圖法拼圖法”巧解能量流動(dòng)難點(diǎn)巧解能量流動(dòng)難點(diǎn)輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量(W1)被分為兩部分(如圖所示)：一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失(A1)，一部分則用于生產(chǎn)者的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖(B1C1D1)。而后一部分能量中包括現(xiàn)存的植物體B1、流向分解者的C1、流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的D1。A.600 g B.900 gC.1 600 g D.5 600 g答案解析二、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)二、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)碳循環(huán)碳循環(huán)1.物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)中的 ，在一個(gè)相對(duì)封閉的循環(huán)圈中_ 的過(guò)程。新知導(dǎo)學(xué)無(wú)機(jī)物周而復(fù)始、往復(fù)循環(huán)2.特點(diǎn)特點(diǎn)(1)周而復(fù)始、 。(2)參與循環(huán)的物質(zhì) ，可以 。3.碳的全球循環(huán)碳的全球循環(huán)(1)基本路線圖解往復(fù)循環(huán)數(shù)量恒定重復(fù)利用二氧化碳植物動(dòng)物(2)大氣中二氧化碳含量的特點(diǎn)：有明顯的 變化和 變化。海洋對(duì)大氣中二氧化碳含量的調(diào)節(jié)作用：二氧化碳在大氣圈和水圈的界面上通過(guò) 作用而相互交換?？傊?，碳在生態(tài)系統(tǒng)中的含量，能通過(guò) 的自我調(diào)節(jié)機(jī)制得到調(diào)整，并恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)。(3)碳循環(huán)平衡失調(diào)原因：人類(lèi)因 向大氣中排放大量二氧化碳，從而嚴(yán)重干擾了陸地、海洋和大氣之間 的平衡，致使大氣中二氧化碳的含量持續(xù) 。影響：產(chǎn)生 。晝夜季節(jié)擴(kuò)散碳循環(huán)能源消費(fèi)二氧化碳交換增加溫室效應(yīng)若生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)被破壞，可能導(dǎo)致什么危害？思考思考答案答案導(dǎo)致溫室效應(yīng)，全球變暖，嚴(yán)重威脅人類(lèi)的生存。答案探究探究1實(shí)例分析實(shí)例分析觀察下面碳循環(huán)示意圖回答相關(guān)問(wèn)題：(1)碳循環(huán)的基本路線是從 到 ，再通向 ，最后又回到 。(2)過(guò)程分析大氣中碳元素以 的形式進(jìn)入生物群落，其主要途徑是植物的 ?；?dòng)探究大氣圈植物和動(dòng)物分解者大氣圈CO2光合作用碳元素在生物群落中的傳遞途徑是 和 ，傳遞形式是 。碳回到大氣圈要經(jīng)過(guò)動(dòng)、植物和分解者的 作用，以及燃料的 。食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)有機(jī)物呼吸燃燒(3)為什么海洋在調(diào)節(jié)大氣圈的含碳量方面有非常重要的作用？答案答案海洋的含碳量是大氣圈的50倍，二氧化碳在大氣圈和水圈的界面上可以通過(guò)擴(kuò)散作用而互相交換，從而維持大氣圈的碳平衡。思考思考(4)你了解溫室效應(yīng)嗎？它是由于大氣中二氧化碳含量過(guò)高引起的，請(qǐng)推測(cè)大氣中二氧化碳含量升高的主要原因是什么？答案答案海洋的含碳量是大氣圈的50倍，二氧化碳在大氣圈和水圈的界面上可以通過(guò)擴(kuò)散作用而互相交換，從而維持大氣圈的碳平衡。答案探究探究2理性思維理性思維如圖為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模式圖，圖中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，箭頭表示生理過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖思考下列問(wèn)題：(1)甲、乙、丙、丁分別代表生態(tài)系統(tǒng)的什么成分？并簡(jiǎn)述判斷的理由。答案答案甲和丁之間有雙向箭頭，且其他幾種成分都有箭頭指向丁，所以丁為大氣中的CO2，甲為生產(chǎn)者；甲和乙都有箭頭指向丙，所以丙為分解者，則乙為消費(fèi)者。答案(2)碳在甲、乙、丙之間的流動(dòng)形式是什么？在甲(或乙或丙)與丁之間的流動(dòng)形式又是什么？答案答案碳在甲、乙、丙之間的流動(dòng)形式是有機(jī)物，在甲(或乙或丙)與丁之間的流動(dòng)形式是CO2。答案(3)圖中的字母分別表示什么過(guò)程？答案答案b代表光合作用或化能合成作用，d和c代表呼吸作用，f代表微生物的分解作用，a代表捕食，e和g代表動(dòng)植物的遺體、排遺物等提供給分解者。(4)生態(tài)系統(tǒng)的成分中，對(duì)物質(zhì)循環(huán)起關(guān)鍵作用的環(huán)節(jié)是什么？答案答案生產(chǎn)者和分解者。例例5(2013浙江學(xué)業(yè)水平考試)如圖為生物圈碳循環(huán)過(guò)程示意圖，甲丁表示生態(tài)系統(tǒng)的成分，表示過(guò)程。下列敘述中，正確的是 A.表示呼吸作用B.和的速率基本相等C.甲丙丁構(gòu)成捕食食物鏈D.過(guò)程中碳以有機(jī)物的形式傳遞答案解析解析解析分析題圖可知，甲為生產(chǎn)者，丙為消費(fèi)者，丁為分解者，乙為大氣中的CO2，表示光合作用，表示呼吸作用；和的速率不一定相等；捕食食物鏈中不包括分解者?！叭捶ㄈ捶ā贝_定碳循環(huán)過(guò)程示意圖中各成分確定碳循環(huán)過(guò)程示意圖中各成分方法技巧方法技巧例例6(2016浙江4月學(xué)考)下列人類(lèi)活動(dòng)不會(huì)加劇溫室效應(yīng)的是 A.多開(kāi)汽車(chē) B.火力發(fā)電C.植樹(shù)造林 D.燃煤取暖解析解析溫室效應(yīng)是由于大氣中二氧化碳的增加引起的，多開(kāi)汽車(chē)、火力發(fā)電、燃煤取暖都會(huì)增加大氣中的二氧化碳，而植樹(shù)造林不會(huì)增加大氣中的二氧化碳。答案解析學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)單向流動(dòng)逐級(jí)遞減組成生物體的基本元素全球性能量流動(dòng)達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.(2015浙江學(xué)業(yè)水平考試)碳在大氣圈和生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者之間的流動(dòng)形式是 A.碳酸鹽 B.單質(zhì)碳C.CO2 D.含碳有機(jī)物答案解析解析解析大氣圈中的碳通過(guò)生產(chǎn)者的光合作用，以CO2的形式進(jìn)入生物群落，生物群落中的碳通過(guò)生物的呼吸作用以CO2的形式返回大氣圈。123452.能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程，下列關(guān)于能量流動(dòng)的敘述，正確的是 A.能量沿食物鏈單向流動(dòng)B.能量沿食物鏈循環(huán)流動(dòng)C.能量在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間可以循環(huán)利用D.消費(fèi)者的級(jí)別越高，所獲得的能量越多解析解析能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減，A項(xiàng)正確；能量沿食物鏈或食物網(wǎng)單向流動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；能量在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間不能循環(huán)利用，C項(xiàng)錯(cuò)誤；消費(fèi)者的級(jí)別越高，所獲得的能量越少，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析123453.流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是 A.生產(chǎn)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的總能量B.流經(jīng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量總和C.各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物同化的能量總和D.生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的總量答案123454.在生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)中，既能使碳進(jìn)入生物群落，又能使碳回到大氣中的生物是 A.綠色植物 B.植食動(dòng)物C.肉食動(dòng)物 D.營(yíng)腐生生活的真菌解析解析綠色植物通過(guò)光合作用使CO2進(jìn)入生物群落，通過(guò)呼吸作用使CO2回到大氣中。答案解析123455.保護(hù)環(huán)境，減少溫室氣體CO2的排放，需要世界各國(guó)的共同努力，是因?yàn)?A.物質(zhì)循環(huán)具有全球性B.物質(zhì)循環(huán)具有單向性C.能量流動(dòng)具有循環(huán)性D.能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的解析解析保護(hù)環(huán)境，減少溫室氣體CO2的排放，需要世界各國(guó)的共同努力，是因?yàn)槲镔|(zhì)循環(huán)具有全球性，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；能量流動(dòng)具有單向性、逐級(jí)遞減性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的這句話是正確的，但是題干強(qiáng)調(diào)的是二氧化碳這種物質(zhì)的循環(huán)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12345答案解析