【優(yōu)品】高中生物人教版必修3 第5章第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 課件（系列3）

1、人教版 必修三第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性糖類、脂肪、ATP、光合作用、呼吸作用、熱能、光能、化學(xué)能 與能量有關(guān)的概念 光合作用呼吸作用熱能ATP 魯濱遜不幸流落在不毛的荒島上，只有15Kg玉米和一只母雞可以食用，那么怎樣較長(zhǎng)時(shí)間保存體力？ 備選策略1：先吃雞，再吃玉米； 備選策略2：先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。魯濱遜面臨選擇 荒島求生？先吃雞，再吃玉米我反對(duì)！為什么要先吃我？明智的選擇生物個(gè)體的生存需要能量！生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的維持需要能量！學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.說(shuō)出生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的概念； 2.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。 3.概述研究能量流動(dòng)

2、的實(shí)踐意義。 溫故而知新1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括哪兩方面？2.生態(tài)系統(tǒng)的成分有哪些？3.生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么?生態(tài)系統(tǒng)的成分,食物鏈和食物網(wǎng)生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量食物鏈和食物網(wǎng)策略1：先吃雞，再吃玉米。策略2：先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。請(qǐng)寫出荒島求生策略中的食物鏈：雞雞玉米玉米人人能量流動(dòng)的分析方法生命系統(tǒng)能量輸入能量?jī)?chǔ)存能量散失輸入散失儲(chǔ)存將群體視為一個(gè)整體進(jìn)行研究是系統(tǒng)科學(xué)常用的研究方法。閱讀教材93頁(yè)內(nèi)容學(xué)習(xí)草昆蟲分解者鳥請(qǐng)分析以下草地生態(tài)系統(tǒng)的能量代謝：？生產(chǎn)者（草）如何獲取能量？所獲取的能量?jī)?chǔ)存在哪里？有哪些去向？初級(jí)消費(fèi)者（昆蟲）

3、呢？次級(jí)消費(fèi)者（食蟲鳥）呢？呼吸作用散失遺體殘骸分解者利用散失光能生產(chǎn)者固定（同化）用于生產(chǎn)者生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者攝入初級(jí)消費(fèi)者同化初級(jí)消費(fèi)者攝入失散呼吸作用殘枝敗葉呼吸作用. 糞便光合 作用消費(fèi)者的同化量攝食量糞便量消費(fèi)者的糞便量是屬于的同化量去向之一,不歸入自身的同化量.某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向分解者的能量包括：_上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)自身遺體量 其捕食者的糞便量能量流動(dòng)的過(guò)程草太陽(yáng)能光合作用昆蟲分解者鳥呼吸作用呼吸作用生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、轉(zhuǎn)化、傳遞、散失的過(guò)程。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)： 呼吸作用 呼吸作用呼吸作用呼吸作用 生產(chǎn)者 初級(jí)消費(fèi)者 次級(jí)消費(fèi)者 三級(jí)消費(fèi)者 （植物） （植食動(dòng)物）

4、（肉食動(dòng)物） （肉食動(dòng)物） 分 解 者呼吸作用太陽(yáng)能生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的示意圖？1、輸入的途徑是什么？包括哪些方式？2、輸出的方式是什么？包括哪些環(huán)節(jié)？3、傳遞的路徑是什么？以什么形式傳遞？4、能量流動(dòng)過(guò)程中發(fā)生哪些形式的轉(zhuǎn)化？關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)輸入：輸出：傳遞：轉(zhuǎn)化：生產(chǎn)者所固定的能量是流經(jīng)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。(光合作用化能合成作用)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)自身的呼吸作用分解者的呼吸作用呼吸作用 路徑：_ 形式：_食物鏈、食物網(wǎng)有機(jī)物中的化學(xué)能太陽(yáng)能有機(jī)物中的化學(xué)能熱能草太陽(yáng)能光合作用昆蟲分解者鳥呼吸作用呼吸作用各成分通過(guò)呼吸作用散失的熱量可以重新進(jìn)入生物群落嗎？能量能夠由昆蟲向草，

5、由鳥向昆蟲傳遞嗎?No.能量流動(dòng)的特點(diǎn)A.單向流動(dòng)不循環(huán)不可逆能量單向流動(dòng)的原因？食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的順序是不可逆轉(zhuǎn)的；各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量總是趨于以呼吸作用產(chǎn)生熱能而散失掉，而不被生態(tài)系統(tǒng)利用，所以能量不能循環(huán)。能量傳遞效率閱讀教材95頁(yè)，根據(jù)“賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解”，計(jì)算相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率。植食性動(dòng)物 62.862.8太陽(yáng)能未固定生產(chǎn)者464.612.6肉食性動(dòng)物 12.6試計(jì)算： 從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率？ 從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率？13.5%20%結(jié)論：相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率大約是10%20%。能量傳遞效率后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的總能量前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的總能量Q1：生

6、態(tài)系統(tǒng)中的能量最終去了哪里？Q2：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒 定律？Q3：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到生態(tài)系統(tǒng)中來(lái)？2025思考與討論：一部分以熱能的形式散失了，一部分貯存在有機(jī)物中。遵循；因?yàn)樯a(chǎn)者固定的總量等于流動(dòng)中散失的和貯存的之和。不能。能量流動(dòng)的特點(diǎn)A.單向流動(dòng)不循環(huán)不可逆B.逐級(jí)遞減1.各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物會(huì)因呼吸作用而散失部分能量2.各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物總有一部分能量不能被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用3.能量傳遞效率： 10% 20%2025能量流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減的原因？捕食不徹底：當(dāng)動(dòng)物體在捕食獵物時(shí)，由于相互之間經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇，捕食者能夠捕食到獵物，但不可能將其種群中的全部個(gè)體捕食。攝食

7、不徹底：當(dāng)動(dòng)物捕食成功后，在取食對(duì)方時(shí)，也不可能將對(duì)方的所有有機(jī)物全部吃下。消化不徹底：當(dāng)動(dòng)物將食物攝取到消化道中之后，也不可能將其中的全部營(yíng)養(yǎng)都能吸收。 (以上就產(chǎn)生了分解者的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。)另外生物體本身需要維持正常的生命活動(dòng)，進(jìn)行繁殖以及生長(zhǎng)、發(fā)育等，這一切都將以呼吸熱的形式最終散失。食物鏈越短，能量到我體內(nèi)的越多，我活的時(shí)間就越長(zhǎng)呀！集思廣益，學(xué)以致用：給魯濱遜一個(gè)先吃雞的理由。雞 人玉米 人策略1玉米雞人策略2(玉米有15kg,假設(shè)雞自身重3kg,按最大傳遞效率20%計(jì)算)320%+1520%=3.6kg(151/320%+3)20%+152/320%=2.8kg1、根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，要使

8、能量流經(jīng)食物鏈總消耗量最少，人們應(yīng)該采用哪種食物結(jié)構(gòu)A、以離類、蛋類為主B、以淡水養(yǎng)殖的魚、蝦為主 C、以谷物和植物蛋白為主D、以豬肉等家畜肉類為主鞏固練習(xí)2、初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)能量的去路包括(多選)A、用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖B、被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的其他生物所獲得 C、以熱能的形式散失D、被分解者分解釋放到環(huán)境中去3、人們常用能量金字塔來(lái)說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)中哪兩者之間的關(guān)系A(chǔ)、能量與營(yíng)養(yǎng)級(jí) B、能量與個(gè)體大小C、能量與個(gè)體數(shù)量D、能量與生物代謝類型4、生態(tài)系統(tǒng)中有關(guān)食物鏈與能量流動(dòng)的敘述，正確的是（多選）A能量沿食物鏈流動(dòng)是單向的 B食物鏈越短，能量的利用率越高C初級(jí)消費(fèi)者越多，次級(jí)消費(fèi)者獲得的 能量就越

9、少D生物種類越多，生態(tài)系統(tǒng)中的 食物鏈越多5、“一山不能存二虎”這一諺語(yǔ)，用生態(tài)觀點(diǎn) 可以理解為A、虎所需要的生活空間很大B、身體強(qiáng)壯的虎以身體弱小的虎為食C、虎性情孤獨(dú)，不群居D、營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物，能得到的能量越小， 個(gè)體數(shù)量也就減少能量流動(dòng)特點(diǎn)小結(jié)：選_的食物鏈 選最小傳遞效率_生產(chǎn)者最少消耗選最大傳遞效率_消費(fèi)者最大消耗獲得最多獲得最少選_的食物鏈 最短最長(zhǎng)20%10% 典例1：若某生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量為24000kJ，則該生態(tài)系統(tǒng)的第三和第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量最多是（ ） A.540kJ和81kJ B. 3600kJ和960kJ C. 240kJ和24kJ D. 960kJ和192kJ

10、（1）在一條食物鏈中，若某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量為n，則最多傳到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為n20%（0.2n），最少為n10%（0.1n）。能量在食物鏈中傳遞的計(jì)算：D24000（20%）2 =960kJ24000（20%）3=192kJ1 2 3 420%【解析】20%20%1、假如現(xiàn)有草100公斤，至少可使鷹增重 公斤。2、假如現(xiàn)有草100公斤，最多可使鷹增重 公斤。3、假如要使鷹增加2公斤體重，最少要耗草 公斤。4、假如要使鷹增加2公斤體重，最多要耗草 公斤。設(shè)使鷹增重X1公斤，則：100 =X11010設(shè)使鷹增重X2公斤，則：100 =X22020設(shè)最少耗草Y1公斤，則：Y12020=2Y21010

11、=2設(shè)最多耗草Y2公斤，則：變式1：在食物鏈“草 兔 鷹”中，1420050典例2：某人捕得一條重2 kg的雜食海魚，若此魚的食物有1/2來(lái)自植物，1/4來(lái)自草食魚類，1/4來(lái)自以草食魚類為食的小型肉食魚類，則該魚至少需要海洋植物多少_kg80植物草食魚肉食魚雜食魚21/221/421/42分析：雜食魚的能量來(lái)源于三條食物鏈，分別是：植物雜食魚；植物草食魚雜食魚；植物草食魚肉食魚雜食魚。設(shè)通過(guò)三條食物鏈消耗的植物分別為a，b，c，則a 20% =21/2；b (20%)2 =2 1/4；c (20%)3 =21/4求出a=5，b=12.5，c=62.5則總共需消耗植物為5+12.5+62.5=

12、80變式2：如圖食物網(wǎng)中的貓頭鷹體重每增加20g，至少需要消耗植物（ ） 兔 植物 貓頭鷹 鼠A.200g B.250g C.500g D.1000gC設(shè)貓頭鷹通過(guò)捕食兔子和捕食鼠需要消耗的植物分別為a、b，則(20%)2(a+b)=20g； a+b=500g20%20%20%20%？ 如果把一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量數(shù)值由低到高繪成圖，得到的圖形會(huì)是什么形狀的？能量金字塔生態(tài)金字塔能量金字塔(一定正立)生物量金字塔(一般正立)數(shù)量金字塔(一般正立)P300-9生物量金字塔（一般正立，偶爾例外）生物量：有機(jī)物的質(zhì)量數(shù)量金字塔（一般正立，偶爾例外）p1C2C3C4Cp1C2C3C草地各營(yíng)

13、養(yǎng)級(jí)的數(shù)量落葉林各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的數(shù)量課本P98、調(diào)查得知某河流生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)（以a、b、c、d表示。）經(jīng)測(cè)定，一年中流經(jīng)這4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量分別為： 該生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)消費(fèi)者是（ ）A、 a B、 b C、 c D、 d營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量（J.m-2）a141.10 x105 b15.91x105c0.88x105d871.27x105A典例3：下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)功能的敘述中，哪項(xiàng)不正確（ ）A.能量流動(dòng)的單向性是因?yàn)閯?dòng)物的食性一般不能逆轉(zhuǎn)B.任何生態(tài)系統(tǒng)都需要得到外部的能量補(bǔ)給C.一個(gè)封閉的生態(tài)系統(tǒng)不需要從外界獲得物質(zhì)供應(yīng)就可以長(zhǎng)期維持正常功能D.生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的原因是生物的呼吸消耗

14、和資源利用率不高C 任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到能量補(bǔ)充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。 如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)在一段較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)沒有能量輸入，這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。 承上啟下 聰明的人類通過(guò)調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義1、對(duì)能量進(jìn)行多級(jí)利用，提高能量的利用率。例如：沼氣工程（秸稈的多級(jí)利用）、桑基魚塘2、能量流動(dòng)的研究可以幫助人們合理地_，使能量持續(xù)高效地流向?qū)的部分。調(diào)整能量流動(dòng)方向人類最有益典例4：根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，下列敘述中正確的是（雙選）（ ） A“?；~塘”是自然建立的良性生態(tài)系統(tǒng)B水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，為充分利用生產(chǎn)者所固

15、定的能量，應(yīng)以食物鏈長(zhǎng)的魚類為養(yǎng)殖對(duì)象C在我國(guó)西部大開發(fā)中應(yīng)采用“退耕還林還草”的措施D營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物種群體內(nèi)積累的有毒物質(zhì)越多，所獲得的能量越少 CD 例如：除草、治蟲、合理確定載畜量、撈捕量人工建立 短 本節(jié)知識(shí)體系能量流動(dòng)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程過(guò)程能量的源頭：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的總量途徑：特點(diǎn)單向流動(dòng)：逐級(jí)遞減：沿食物鏈方向由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量金字塔：能量沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減；傳遞效率為10%20%。研究意義調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠痔?yáng)能食物鏈和食物網(wǎng)1.一片樹林中，樹、昆蟲和食蟲鳥類的個(gè)體數(shù)比例關(guān)系如下圖所示。下列選項(xiàng)能正確表示樹、昆蟲、食蟲鳥之間的能量流動(dòng)關(guān)系的是(選項(xiàng)方框面積表示能量的大小)（ ）A B C DC鞏固練習(xí)2.在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，已知初級(jí)消費(fèi)者與次級(jí)消費(fèi)者的個(gè)體數(shù)分別是N1、N2，個(gè)體平均重量分別為M1、M2，則下列正確的是（ ） A、N1M1 N2M2 B 、N1M1 = N2M2 C、 N1M1 N2M2 D 、N1M1 N2M2 3.如果一個(gè)人食物有1/2來(lái)自綠色植物，1/4來(lái)自小型肉食動(dòng)物，1/4來(lái)自羊肉，假如傳遞效率10%，