人教版 (2019)选择性必修2第2节 生态系统的能量流动学案

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第2节 生态系统的能量流动学案，共11页。学案主要包含了能量流动的特点，生态金字塔，研究能量流动的实践意义等内容，欢迎下载使用。
  3.2   生态系统的能量流动（一）课时素养目标1.运用结构与功能观，分析能量流动的过程和特点。（生命观念、科学思维）2.运用物质与能量观，分析能量传递效率，提高能量在农业生产上的利用率。（社会责任）3.通过能量流动模型的构建，分析能量流动过程、特点和规律。（生命观念、科学思维）4.通过模型、图理解能量是维持生态系统的动力，培养学生运用逻辑思维分析问题的能力，并指导农牧业生产。(社会责任）课前自主探究一.生态系统的能量流动的概念和过程：1.概念：生态系统中能量的           、           、          和          的过程。2.能量流经第一营养级的过程(1)输入：生产者通过             把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。(2)能量去向①在生产者的呼吸作用中以      形式散失。②随着残枝败叶等被         分解而释放出来。③被初级消费者摄入体内，流入         营养级。3.能量流经第二营养级的过程(1)输入：通过                   获得。(2)去向①通过               以热能形式散失。②随遗体残骸流向          。③被              捕食，流入下一营养级。能量流动过程图解(1)补充图中标号代表的内容甲：             ；乙：             ：丙：            ；丁：         ；戊：             。(2)据图总结流入每一营养级的能量最终去向：①通过自身呼吸作用以       式散失。②被            同化。③被           分解利用。二、能量流动的特点1.特点(1)            ：沿食物链由低营养级流向高营养级，不可        ，也不能    流动。(2)          ：①能量在沿食物链流动的过程中                 ；②营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就          ，生态系统中的能量流动一般不超过      个营养级。三、生态金字塔1.能量金字塔将单位时间内各          所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照           的次序排列，可形成一个金字塔图形。2.生物量金字塔用能量金字塔的方法表示各个            （每个         所容纳的          ）之间的关系。3.数量金字塔用能量金字塔的方法表示                                 的数目比值关系。4.生态金字塔         金字塔、         金字塔和           金字塔统称为生态金字塔。四、研究能量流动的实践意义1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将                                 ，增大流入某个生态系统的         。2.帮助人们                         ，使能量得到          的利用。3.帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。五.易错辨析(1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能(　　)(2)若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用(　　)(3)一种蜣螂专以象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%(　　)(4)一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的10%～20%(　　)(5)能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象(　　)(6)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用(　　)(7)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可提高生态系统的能量传递效率(　　) 课堂合作探究 探究一 能量流动的过程1．第一营养级能量流动注：生产者固定的太阳能即第一营养级的       量，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身的                    ，即积累有机物中的能量。2．第二营养级及其后营养级能量流动(1)由上图分析可知：①输入该营养级的总能量是指图中的          (填字母)。②粪便中的能量(c)                 (填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为            营养级同化的能量中流向分解者的部分。③初级消费者同化的能量(b)＝                            ＋                          。④生长、发育和繁殖的能量(e)＝                         ＋                          ＋未被利用的能量(j)。(2)总结：①摄入量＝同化量＋           。其中最高营养级无      (填字母序号)。教材中的隐性知识　源于选择性必修2 P55“图3－5”：在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c, 则 a     b＋c(填“＞”“＝”或“＜”)。归纳总结a、生态系统中能量的最终来源（源头）:______________________________                     b、流经生态系统的总能量：___________________________________c、能量流动的起点：_______________________________d、能量的流动形式:__________________________________e、能量流动的渠道：________________ f、每一个营养级能量的来源：  第一营养级的能量来源：_____________                             各级消费者的能量来源：____________________ g、每个营养级能量的去路：自身呼吸消耗；被下一营养级同化；被分解者利用。h、能量的散失形式：_____________ i、能量转变形式：光能                                热能
 典例分析例1.(不定项)图1表示一片草原上兔子和狼达到相对稳定状态后一段时间内相对数量变化的趋势，图2中A、B表示两个营养级的能量流动示意图，其中a～e表示能量值。下列相关分析错误的是(　　)A.图1中甲、乙分别表示兔子和狼的数量变化，狼的K值接近B点对应的数值B.图1中甲、乙分别表示狼和兔子的数量变化，狼的K值接近C、D点对应的数值C.图2中B的食物残渣的能量包含在c中D.图2中B用于生长发育及繁殖的能量值可表示为a－b－d例2.(2020·全国卷Ⅲ，31改编)假设某种蓝细菌(A)是某湖泊中唯一的生产者，其密度极大，使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。回答下列问题：(1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是____________________(答出2点即可)。 (2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。    (3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后，C种群能够迅速壮大，则C和B的种间关系是________。探究二 能量流动的特点1.分析教材中“赛达伯格湖的能量流动图解”，对能量传递进行定量计算（1）从第一营养级流入第二营养级的能量，占生产者所固定的太阳能总量的百分比是多少？                        。（2）从第二营养级流入第三营养级的能量，占第二营养级所同化的总能量的百分比是多少？                        。（3）流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一营养级？                                                                               。     （4）流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？                 。（5）通过以上分析，你能总结出什么规律？                                                                                。2.能量流动的特点(1)              ：在生态系统的能量只能沿食物链由               流向                 ，既不能逆转也不能循环。原因是生物之间的捕食关系是一定的，能量只能由              流向               而不能逆向进行，这是长期自然选择的结果（2）                 ：输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入到下一个营养级，能量在食物链流动的过程中是逐级减少的，一般来说，相邻两个营养级之间的能量传递效率只有              。①原因：能量在流经每一营养级时，都有呼吸消耗、被分解者利用和未利用的，所以越传越少。②能量传递效率的计算方法 相邻两营养级之间的能量传递效率=                             ×100%典例分析例3.如图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图（单位是 J/cm2 . a）,据图分析，有关说法正确的是（    ）A.该生态系统第一营养级同化的能量至少为400B.第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100C.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%D.该生态系统第三营养级同化的能量是15例4某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是（    ）   A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为（D1/W1）×100%C．流入初级消费者的能量为(A2＋B2＋C2)D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减归纳总结  1.各营养级能量流动分析(1)植物光合作用与同化量之间的关系：真光合作用量＝同化量，净光合作用量＝用于生长、发育和繁殖的能量(因为：真光合作用量＝净光合作用量＋呼吸消耗量；同化量＝呼吸消耗量＋用于生长、发育和繁殖的能量)。(2)动物摄入量与同化量之间的关系：摄入量＝动物的同化量＋粪便量，即摄入的食物只有一部分被同化。(3)流入一个营养级的能量是指这个营养级的同化量。(4)某营养级同化量的“2个”“3个”“4个”去路①“2个”去路：同化量＝呼吸消耗量＋用于生长、发育和繁殖的能量。②“3个”去路(定量不定时，在足够长的时间内能量的最终去路)：同化量＝呼吸消耗量＋流向分解者的能量＋下一营养级的同化量。③“4个”去路(定量定时，即流入某营养级的一定量的能量在一定时间内的去路)：同化量＝呼吸消耗量＋流向分解者的能量＋下一营养级的同化量＋未利用的能量。注：最高营养级的生物去掉下一营养级的同化量。(5)未利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料的形式被储存起来的能量。2.“拼图法”分析能量流动过程①W1、D1指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中未被利用的能量；②各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。③能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的传递效率等于D1/W1×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。④利用“拼图法”可得关系式：    3.2 生物系统的能量流动（一）   课前自主探究答案一、1.输入   传递   转化   散失 2.(1)光合作用(2)①热能   ②分解者  ③  第二3.(1)摄食生产者(2)① 呼吸作用   ② 分解者   ③次级消费者 4.(1)甲：生产者；乙：初级消费者：丙：次级消费者；丁：呼吸作用；戊：分解者。(2) ①热能   ②下一营养级   ③分解者 二、 1. (1)单向流动 逆转  循环 (2)逐级递减：① 逐级减少② 越多 5 三、1. 营养级 营养级 营养级生物量（ 营养级  有机物的总干重） 3. 各个营养级的生物个体 4.能量  生物量  数量四、 1. 生物在时间、空间上进行合理配置    总能量2. 科学地规划和设计人工生态系统   最有效 五.易错辨析提示　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)× 课堂合作探究 探究一1.注：同化量   生长、发育和繁殖 2.(1) ① b② 不属于    上一个  分解者 ③ 呼吸作用以热能的形式散失的能量(d)    用于生长、发育和繁殖的能量(e)④ 分解者利用的能量(f－c)   下一营养级同化的能量(i) (2) ① 粪便量     b教材中的隐性知识　  ＞  a、太阳能    b、生产者固定的太阳能总量   c、生产者通过光合作用固定太阳能开始d、有机物中的化学能 e、食物链和食物网   f、 太阳能     上一营养级  h、热能 i、有机物中的化学能 典例分析例1.ABD解析　图1中甲、乙分别表示兔子和狼的数量变化，B点是狼种群的最大值，不是狼的K值，狼群的K值是狼群长期稳定的值，A错误；图1中甲、乙分别表示兔子和狼的数量变化，兔子的K值接近C、D点对应的数值，B错误；图2中B的食物残渣不能被B利用，能量包含在c中，流向分解者，C正确；图2中B用于生长发育及繁殖的能量值可表示为a－b，D错误。例2.(1)水体富养化，没有其他生产者的种间竞争(2)(3)种间竞争解析　(1)蓝细菌(A)种群密度极大的原因可能是水体富营养化，没有其他生产者的种间竞争，捕食者数量少等。(2)流入某一营养级(最高营养级除外)的能量有三个去向：通过呼吸作用散失、被分解者分解利用、流向下一营养级。最高营养级的能量去向不包括流向下一营养级，由此可画出该湖泊生态系统能量流动的示意图，具体见答案。(3)种间竞争是指两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。种间竞争的结果常表现为相互抑制，有时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡。由于B以蓝细菌(A)为食，C仅以A为食，且该湖泊中引入动物(C)后，C种群能够迅速壮大，故C和B的种间关系为种间竞争。 探究二  能量流动的特点1.（1）13.52% （2）20.06%    （3）一部分通过该营养级的呼吸作用散失了，一部分作为排出物、遗体、或残枝败叶不能进入下一营养级，而为分解者利用；还有一部分未被利用。     （4）不能（5）能量流动是单向的；能量在流动过程中是逐级递减的。2.（1） 单向的   低营养级  高营养级    被捕食者  捕食者   （2）逐级递减   10%-20%典例分析  1. D  2. D  3. A  4. C