高中生物 第六章 生态系统 第14课时 能量流动和物质循环课件 浙科版必修3

第14课时能量流动和物质循环第六章生态系统学考要求学考要求知识内容必考要求加试要求生态系统中的能量流动cc生态系统中的碳循环cc课时要求(1)概述生态系统中能量流动的过程和特点。(2)概述生态系统中碳循环的过程和特点，关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。一、生态系统中的能量流动二、生态系统中的物质循环碳循环达标检测内容索引一、生态系统中的能量流动一、生态系统中的能量流动1.能量流动的含义及渠道能量流动的含义及渠道(1)能量流动的含义：在生态系统中，能量不断沿着太阳 植食动物肉食动物 的方向流动。(2)渠道：沿 依次传递。新知导学植物顶位肉食动物食物链的营养级2.能量流动过程能量流动过程(1)能量流动的起点： (或光能)。(2)能量流动的渠道：。(3)植食动物的能量去向：被自身细胞 消耗；被 分解；被 取食并同化；暂未被利用。3.能量流动特点能量流动特点(1) ，不可逆的。(2) ，传递效率一般只有约10%。太阳辐射能食物链或食物网呼吸分解者肉食动物单方向的逐级递减比如草兔狐，通过兔的粪便流入分解者体内的能量，属于哪个营养级同化的能量？答案答案草(生产者)。思考思考答案探究探究1实例分析实例分析下面是赛达伯格湖能量沿营养级流动的定量分析图，据图思考：互动探究(1)由图得知，能量流动是 的、 的。原因是：经过长期的自然选择，食物链中各 的顺序是不可逆转的。各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生 而散失掉，无法再利用。单方向不可逆营养级热能(2)由图中数据可以看出能量流动是逐级递减的，原因是：各营养级的生物都会因 而消耗掉相当大一部分能量。各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生物所利用。还有少部分能量随着 等直接传递给了 。呼吸作用残枝败叶或遗体分解者探究探究2理性思维理性思维(1)从能量流动过程可以推知：植食动物比肉食动物 。高营养级生物数量 、能量少、价值高。一个生态系统必须不断地从外界 才能维持其正常功能。(2)能量传递效率的公式能量传递效率下一营养级的同化量/ 100%。多少输入能量上一营养级的同化量(3)如图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔。请思考：一个吃玉米的人所获得的能量一定多于一个吃牛肉的人，对吗？为什么？答案答案不对。就“玉米人”与“玉米牛人”这两条食物链而言，前者环节较少，能量损耗较少，人获得的能量更多，但就“一个个体”而言，由于不知道两人的食物量，一个吃玉米的人所获得的能量和一个吃牛肉的人获得的能量无法比较。答案若A和B中玉米的数量相同，A能养活10 000人，则B能养活多少人(传递效率按10%计算)?答案答案1 000人。若A和B中玉米的数量相同，设养活一人消耗能量为m，如A能养活10 000人，对应的玉米能量是100 000m，同样数量的玉米，B中养活的人数是10 00010%10%1 000(人)。答案若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度更高，还是更低？答案答案若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则生态系统A中的人比B中的人体内污染物浓度应更低(其原因是由于生物放大作用)。例例1如图为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)，请思考：(1)图中的f代表的含义是什么？答案答案答案图中的f应代表一级消费者的呼吸消耗量。(2)生产者与一级消费者之间的能量传递效率为多少？答案答案答案兔是第二营养级，狼是第三营养级，狼粪便中所含的能量应是上一营养级的能量，即字母d。(3)“兔狼”这一关系中，狼粪便中的能量属于图中哪一字母？(4)缩短食物链能否提高能量传递效率？答案答案缩短食物链可以减少能量损耗，使能量更多地被利用，但不能提高传递效率。能量流动过程中的能量流动过程中的4个易错点个易错点(1)动物同化的能量摄入量粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有部分被同化。例如蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得了大象的能量。(2)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。(3)分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用。(4)生产者所固定的太阳能只是太阳能中很少的一部分。易混易错易混易错例例2下列关于能量流动的叙述，正确的是 A.动物同化的能量中包括其粪便中的能量B.生产者能将约10%的太阳能转化为化学能C.相同条件下恒温动物的体重净增长低于变温动物消费者D.越是处在食物链高位的动物，其能量越多解析解析动物同化的能量摄食量排便量，粪便中的能量属于上一个营养级的同化量；生产者能将1%2%的太阳能转化为化学能，能量在相邻两营养级之间的传递效率约为10%；相同条件下，恒温动物需要维持体温恒定，而变温动物则不需要，所以变温动物有更多的能量用于生长发育；越是处在食物链高位的动物，其能量越少。答案解析例例3某同学绘制如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述错误的是 A.生产者固定的总能量可表示为(A1B1C1D1)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1C.流入一级消费者的能量为(A2B2C2)D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减答案解析解析解析生产者固定的总能量为A1(呼吸作用散失)B1(用于自身的生长、发育和繁殖)C1(遗体、残骸)D1(一级消费者摄入)，A项正确；传递效率输入第二营养级的能量D1/输入第一营养级的能量W1，B项正确；流入一级消费者的能量为D1A2B2C2D2，C项错误；分析题图可知，能量只能从生产者流向一级消费者，且总量减少，体现了能量流动的特点，D项正确。方法技巧方法技巧利用利用“拼图法拼图法”巧解能量流动难点巧解能量流动难点输入第一营养级的能量(W1)被分为两部分(如图所示)：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1C1D1)。而后一部分能量中包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。A.600 g B.900 gC.1 600 g D.5 600 g答案解析二、生态系统中的物质循环二、生态系统中的物质循环碳循环碳循环1.物质循环物质循环生态系统中的 ，在一个相对封闭的循环圈中_ 的过程。新知导学无机物周而复始、往复循环2.特点特点(1)周而复始、 。(2)参与循环的物质 ，可以 。3.碳的全球循环碳的全球循环(1)基本路线图解往复循环数量恒定重复利用二氧化碳植物动物(2)大气中二氧化碳含量的特点：有明显的 变化和 变化。海洋对大气中二氧化碳含量的调节作用：二氧化碳在大气圈和水圈的界面上通过 作用而相互交换。总之，碳在生态系统中的含量，能通过 的自我调节机制得到调整，并恢复到原来的平衡状态。(3)碳循环平衡失调原因：人类因 向大气中排放大量二氧化碳，从而严重干扰了陆地、海洋和大气之间 的平衡，致使大气中二氧化碳的含量持续 。影响：产生 。昼夜季节扩散碳循环能源消费二氧化碳交换增加温室效应若生态系统的碳循环被破坏，可能导致什么危害？思考思考答案答案导致温室效应，全球变暖，严重威胁人类的生存。答案探究探究1实例分析实例分析观察下面碳循环示意图回答相关问题：(1)碳循环的基本路线是从 到 ，再通向 ，最后又回到 。(2)过程分析大气中碳元素以 的形式进入生物群落，其主要途径是植物的 。互动探究大气圈植物和动物分解者大气圈CO2光合作用碳元素在生物群落中的传递途径是 和 ，传递形式是 。碳回到大气圈要经过动、植物和分解者的 作用，以及燃料的 。食物链食物网有机物呼吸燃烧(3)为什么海洋在调节大气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气圈的50倍，二氧化碳在大气圈和水圈的界面上可以通过扩散作用而互相交换，从而维持大气圈的碳平衡。思考思考(4)你了解温室效应吗？它是由于大气中二氧化碳含量过高引起的，请推测大气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气圈的50倍，二氧化碳在大气圈和水圈的界面上可以通过扩散作用而互相交换，从而维持大气圈的碳平衡。答案探究探究2理性思维理性思维如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。请据图思考下列问题：(1)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的什么成分？并简述判断的理由。答案答案甲和丁之间有双向箭头，且其他几种成分都有箭头指向丁，所以丁为大气中的CO2，甲为生产者；甲和乙都有箭头指向丙，所以丙为分解者，则乙为消费者。答案(2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是什么？在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式又是什么？答案答案碳在甲、乙、丙之间的流动形式是有机物，在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式是CO2。答案(3)图中的字母分别表示什么过程？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代表动植物的遗体、排遗物等提供给分解者。(4)生态系统的成分中，对物质循环起关键作用的环节是什么？答案答案生产者和分解者。例例5(2013浙江学业水平考试)如图为生物圈碳循环过程示意图，甲丁表示生态系统的成分，表示过程。下列叙述中，正确的是 A.表示呼吸作用B.和的速率基本相等C.甲丙丁构成捕食食物链D.过程中碳以有机物的形式传递答案解析解析解析分析题图可知，甲为生产者，丙为消费者，丁为分解者，乙为大气中的CO2，表示光合作用，表示呼吸作用；和的速率不一定相等；捕食食物链中不包括分解者。“三看法三看法”确定碳循环过程示意图中各成分确定碳循环过程示意图中各成分方法技巧方法技巧例例6(2016浙江4月学考)下列人类活动不会加剧温室效应的是 A.多开汽车 B.火力发电C.植树造林 D.燃煤取暖解析解析温室效应是由于大气中二氧化碳的增加引起的，多开汽车、火力发电、燃煤取暖都会增加大气中的二氧化碳，而植树造林不会增加大气中的二氧化碳。答案解析学习小结学习小结单向流动逐级递减组成生物体的基本元素全球性能量流动达标检测1.(2015浙江学业水平考试)碳在大气圈和生态系统生产者之间的流动形式是 A.碳酸盐 B.单质碳C.CO2 D.含碳有机物答案解析解析解析大气圈中的碳通过生产者的光合作用，以CO2的形式进入生物群落，生物群落中的碳通过生物的呼吸作用以CO2的形式返回大气圈。123452.能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，下列关于能量流动的叙述，正确的是 A.能量沿食物链单向流动B.能量沿食物链循环流动C.能量在各营养级间可以循环利用D.消费者的级别越高，所获得的能量越多解析解析能量流动的特点是单向流动，逐级递减，A项正确；能量沿食物链或食物网单向流动，B项错误；能量在各营养级间不能循环利用，C项错误；消费者的级别越高，所获得的能量越少，D项错误。答案解析123453.流经一个生态系统的总能量是 A.生产者用于生长、发育和繁殖的总能量B.流经各个营养级的能量总和C.各个营养级生物同化的能量总和D.生产者固定的太阳能的总量答案123454.在生态系统的碳循环中，既能使碳进入生物群落，又能使碳回到大气中的生物是 A.绿色植物 B.植食动物C.肉食动物 D.营腐生生活的真菌解析解析绿色植物通过光合作用使CO2进入生物群落，通过呼吸作用使CO2回到大气中。答案解析123455.保护环境，减少温室气体CO2的排放，需要世界各国的共同努力，是因为 A.物质循环具有全球性B.物质循环具有单向性C.能量流动具有循环性D.能量流动是逐级递减的解析解析保护环境，减少温室气体CO2的排放，需要世界各国的共同努力，是因为物质循环具有全球性，A项正确，B项错误；能量流动具有单向性、逐级递减性，C项错误；能量流动是逐级递减的这句话是正确的，但是题干强调的是二氧化碳这种物质的循环，D项错误。12345答案解析