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

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1、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)的過程和特點(diǎn)。(2)概述生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的過程和特點(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 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)過程能量流動(dòng)過程(1)能

2、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

3、作用產(chǎn)生 而散失掉,無法再利用。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:

4、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

5、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

6、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)過程中的能量流動(dòng)過程中的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)者所固定的太陽能只是太陽能中很少的一部分。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.

7、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

8、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(B1C1D

9、1)。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_ 的過程。新知導(dǎo)學(xué)無機(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

10、 作用而相互交換。總之,碳在生態(tài)系統(tǒng)中的含量,能通過 的自我調(diào)節(jié)機(jī)制得到調(diào)整,并恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)。(3)碳循環(huán)平衡失調(diào)原因:人類因 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)問題:(1)碳循環(huán)的基本路線是從 到 ,再通向 ,最后又回到 。(2)過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 。

11、互動(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擴(kuò)散作用而互相交換,從而維持大氣圈的碳平衡。

12、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,箭頭表示生理過程。請(qǐng)據(jù)圖思考下列問題:(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程?答案答案b代表光合作用或

13、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)過程示意圖,甲丁表示生態(tài)系統(tǒng)的成分,表示過程。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)過程示

14、意圖中各成分確定碳循環(huán)過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)下列人類活動(dòng)不會(huì)加劇溫室效應(yīng)的是 A.多開汽車 B.火力發(fā)電C.植樹造林 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,多開汽車、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生產(chǎn)者的光合作用,以CO2的形式進(jìn)入生物群落,生物

15、群落中的碳通過生物的呼吸作用以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

16、量總和D.生產(chǎn)者固定的太陽能的總量答案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光合作用使CO2進(jìn)入生物群落,通過呼吸作用使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

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