初中生物济南版八年级下册第三节 能量流动和物质循环课堂教学课件ppt

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知识点一　生态系统的能量流动1.营养级(1)概念:食物链上的每一个环节,叫做一个营养级。(2)营养级的级别
由于第一营养级一定是生产者,营养级=消费者级别+1,例如上表昆虫是初级消费者,同时是第二营养级。
2.生态系统中的能量流动
能量流动过程图(1)能量的源头是太阳能。
(2)能量的输入①概念:生产者通过光合作用将太阳能转化为贮存在有机物中的化学能,是生态系统能量流动的起点。②生产者是第一营养级,能量从第一营养级进入食物链。③生态系统的总能量:生产者固定的全部太阳能。(3)能量的传递:能量从一个营养级流入下一个营养级的过程。(4)能量的散失:各营养级生物自身的呼吸作用和分解者的呼吸作用散失能量的过程。(5)能量从第一营养级进入食物链后,每一营养级的能量都有三方面的去向。(6)能量流动的概念生态系统中能量的输入、传递和散失的过程,称为生态系统的能量流动。
3.能量流动的特点及传递效率(1)单向流动、逐级递减。(2)传递效率一般为10%~20%。(3)食物链中一般只有3~4个营养级,且一般地说,营养级越高,个体的数量越少。(4)能量只能说“多级利用”或“高效利用”,不能循环利用。
4.研究生态系统能量流动的意义和实践应用(1)意义:可以帮助人们合理地调整生态系统中能量流动的方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。(2)实践应用①人们用秸秆作饲料喂牲畜,让牲畜的粪便进入沼气池,再将发酵产生的沼气作燃料,沼气池中的沼渣作肥料,就能实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率。②如果人们把作物秸秆当燃料烧掉,则一方面会给环境造成污染,另一方面还会造成资源浪费。
归纳总结 能量流动的传递效率计算方法生态系统中的能量流动从第一营养级开始,逐级沿食物链向后传递。两个营养级之间能量的传递效率在10%~20%之间。能量传递效率=下一营养级占有的能量÷该营养级占有的全部能量×100%。巧学妙记 生态系统的能量流动的概念是难点,可用思维导图快速理解记忆。易错提醒 不是营养级越低的生物个体数量就一定越多,如在食物链“松树→松毛虫→鸟”中,松树的数量会少于松毛虫的数量。
【例1】 (2016·山东德州中考)下图表示某生态系统能量流动情况(单位:千焦),下列有关叙述正确的是(　　)A.甲的个体数量一定多于乙的个体数量B.甲固定的太阳能等于乙、丙的能量之和C.乙具有的能量越多,则丙获得的能量越少D.第二营养级到第三营养级的能量传递效率为15%
解析:并不是营养级越低个体数量就一定越多,如在食物链“树→虫→鸟”中,树的数量会少于虫的数量;甲的能量仅有一小部分传递给乙,乙的能量仅有一少部分传递给丙,乙、丙的能量之和少于甲的能量;乙具有的能量越多,则丙获得的能量越多;第二营养级到第三营养级的能量传递效率为30÷200×100%=15%。答案:D
知识点二　物质循环1.概念:在生态系统中,组成生物体的化学元素从无机环境开始,经生产者、消费者和分解者,又回到无机环境,所完成的一个循环过程。2.自然界中的物质循环(1)主要包括:水循环、碳循环、氮循环。(2)特点:周而复始。
3.碳循环的过程(1)过程①空气中的碳以二氧化碳的形式通过绿色植物的光合作用进入植物体。②植物体中的碳元素以有机物的形式通过动物直接或间接地取食植物进入动物体内。③植物和动物的呼吸作用使一部分碳元素以二氧化碳的形式返回大气;动植物的遗体或遗物中的碳元素通过分解者以二氧化碳的形式返回大气。
(2)示意图4.能量流动和物质循环的关系能量流动和物质循环都通过食物链和食物网实现,密切相关,不可分割,是生态系统的主要功能。
归纳总结 1.能量流动和物质循环的关系
2.生态系统内生产者和消费者之间的关系
【例2】 (2017·海南模拟)低碳生活成为人类共同的选择。根据下图所示的碳循环过程,下列有关分析不正确的是(　　)A.碳在无机环境和生物之间以二氧化碳的形式循环B.参与①过程的生物包括生产者、消费者、分解者C.②过程增强后,①过程随之增强,故不能通过②减少大气中的二氧化碳D.人类减少对③的依赖是当前缓解温室效应的重要措施
解析:①过程表示呼吸作用释放二氧化碳,参与①过程的生物包括生产者、消费者和分解者;②过程表示生产者吸收二氧化碳,②过程增强后①过程也会随之增强,但是前者的增幅大于后者,因而可以通过增强②减少大气中CO2;在生物与生物之间传递碳,是以有机物的形式进行的;当前引起温室效应的主要原因之一就是人类大量使用化石燃料。答案:C
考点　能量流动和物质循环【例1】 下图是草原生态系统中碳循环示意图,图中数字能表示各类生物呼吸作用的有(　　)A.①④⑦B.①②④C.②③④D.⑤⑥⑦
解析:由图可知,①表示植物的呼吸作用,把有机物分解成二氧化碳和水,排到大气中;②表示植物的光合作用,把从环境中得到的二氧化碳和水合成有机物,释放氧气;③表示生产者被消费者捕食;④表示动物的呼吸作用;⑤⑥表示消费者、生产者的物质流向分解者;⑦表示分解者通过呼吸作用把动植物的遗体、遗物分解成二氧化碳和水,排到大气中。故能表示各类生物呼吸作用的有①④⑦。答案:A
【例2】 (2016·山东菏泽中考)下列有关生态系统中能量流动的叙述,正确的是(　　)A.分解者获取的能量最多B.营养级越多,积聚的能量越多C.生态系统中的能量是循环流动的D.某一营养级只能获得上一营养级能量的10%~20%解析:一般来说,上一营养级的能量中,只有10%~20%的能量能流入下一营养级,所以大多数食物链最多只有3~4个营养级;能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减、单向不循环的。答案:D
【例3】 (2016·山东潍坊中考)近年来,潍坊市部分蔬菜种植基地构建了以农村户用沼气为纽带的生态农业模式,该模式是将沼气池、养猪、大棚蔬菜栽培等有机地组合在一起,如下图所示。请回答相关问题。
(1)图中涉及的所有生物　　　　　(填“能”或“不能”)组成一个生态系统,原因是　 　。 (2)图中人处于第　　　　　营养级。沼气池中的绝大部分微生物在生态系统中属于　　　　　　。 (3)从能量流动的角度分析,建立沼气池的目的是　　　　。 (4)将大气中的碳转化为生产者体内的碳是通过蔬菜的　　　　　　　　　　实现的,请写出表示该生理过程的反应式:　　　　。 
解析:(1)完整的生态系统是由生物成分和非生物成分组成的,图中只有生物成分,缺少非生物成分,无法构成一个生态系统。(2)图中有人参与的食物链有两条,即蔬菜→人、蔬菜→猪→人,所以人处于第二或第三营养级。沼气池中的微生物以甲烷菌为主,将有机物分解成无机物并释放能量,在生态系统中属于分解者。(3)利用甲烷细菌等微生物将残留在动植物遗体、枯枝落叶、动物粪便等中的能量释放出来并加以利用,实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率。(4)绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物(如淀粉),并释放出氧气的过程称为光合作用,反应式为水+二氧化碳 有机物(贮存能量)+氧气。
答案:(1)不能　生态系统是由非生物成分和生物成分两部分组成(或生态系统还应该包括非生物成分)(2)二或三　分解者(3)调整能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类有益的部分(或实现能量的多级利用,大大提高能量的利用率)(4)光合作用　二氧化碳+水 有机物(贮存能量)+氧气
教材问题详解教材P64 【观察思考】1.指出每个营养级能量的来源和去向。提示:生产者的能量主要来自于太阳能,各级消费者的能量来自上一个营养级。每个营养级的能量有三个去向:一是通过呼吸作用分解有机物,释放能量,供生命活动的需要;二是随排泄物、遗体流入分解者中;三是有一少部分能量通过食物链流入下一个营养级。2.生态系统中的能量能否逆向流动或者循环流动?提示:生态系统中的能量不能逆向流动或循环流动。3.一般情况下,为什么营养级越高,生物的数量就越少?提示:能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的,在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动的过程中消耗的能量也越多,所以营养级越高,储存的能量也越少,生物个体的数量就越少。
教材P66 【观察思考】1.参与碳循环的生理过程主要有哪些?提示:参与碳循环的生理过程主要有光合作用、呼吸作用。2.请对照图示描述碳的循环过程。提示:绿色植物通过光合作用将大气中的二氧化碳等无机物转变成有机物储存在植物体内,含碳的有机物通过动物直接或间接地以植物为食而进入动物体内,构成动物体内的有机物。动植物体内的一部分有机物会通过自身的呼吸作用分解,变为二氧化碳又回到大气中。动植物死亡后,其尸体会被细菌、真菌等分解者分解,碳又以无机物的形式进入无机环境。有些动植物被埋到地下形成化石燃料,其中的碳经过燃烧变成二氧化碳释放到大气中。
教材课后巩固提高详解1.概念图是一种帮助分析概念或归纳信息的简单而又有逻辑的关系图。下面是反映生态系统各营养级之间关系的概念图(图略)。请据图回答:(1)若每个方框都代表一个营养级,请将第一营养级、第二营养级、第三营养级、第四营养级填写在合适的方框内。(2)请将植食性动物、肉食性动物、生产者填写在合适的横线上。提示:(1)(2)答案见下图:
(3)图中的箭头代表什么?为什么表示每个营养级含有的物质和能量的方框大小不同?提示:图中箭头代表能量流动的方向。因为能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的,并且在一个生态系统中营养级越多,能量消耗越多,所以生产者体内的能量最多,第二营养级动物次之,然后是第三营养级动物,以此类推。
2.有人详细统计了1公顷草地上各个营养级生物的数量,并根据这些数据绘制了如下示意图(图略)。请据图回答:(1)在这块草地上,能量流动的起点在哪里?提示:在这块草地上能量流动的起点是生产者通过光合作用制造有机物、固定太阳能。(2)随着营养级的升高,生物的数量越来越少,这说明了什么问题?提示:能量在沿食物链各个环节传递的过程中逐级递减。(3)在一棵大树上有许多昆虫和几只小鸟,这种现象是否违背了上图所示的能量流动规律?提示:不违背能量流动规律。因为树木数量虽少,但个体大,固定的能量多。