《山東省學(xué)高考生物一輪復(fù)習(xí) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)導(dǎo)學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《山東省學(xué)高考生物一輪復(fù)習(xí) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)導(dǎo)學(xué)案(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、山東省平度市第一中學(xué)生 物 學(xué) 課 時(shí) 授 課 導(dǎo) 學(xué) 案
〖課 題〗ξ5.4 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
〖學(xué)習(xí)要求〗1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)
2.概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義
3.嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況
課前預(yù)習(xí)
【預(yù)習(xí)指導(dǎo)】課前默寫下列知識(shí)要點(diǎn),然后自主復(fù)習(xí)課本,對(duì)默寫結(jié)果進(jìn)行矯正,并達(dá)到導(dǎo)學(xué)案提出的學(xué)習(xí)水平要求(記憶→理解→掌握→運(yùn)用)。
一、能量流動(dòng)的過(guò)程:生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)包括能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。
光能
輸入
生產(chǎn)者→消費(fèi)者
↘ ↙
分解者
散失
熱能
1.能量輸入:能量從無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的
2、過(guò)程。
生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入過(guò)程包括生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用。
【思考1】生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。
【思考2】在黑暗海底火山口周圍也有較為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),其能量輸入主要來(lái)自某些微生物的化能合成作用過(guò)程。
2.能量傳遞:能量在生物群落內(nèi)部的各種生物之間傳遞的過(guò)程。
生產(chǎn)者固定的能量沿著食物鏈傳遞;每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)產(chǎn)生的遺體、殘骸傳遞給分解者。
【思考3】能量在生態(tài)系統(tǒng)中的傳遞形式化學(xué)能(光能、化學(xué)能、熱能、機(jī)械能)。
【思考4】食物鏈中最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)體內(nèi)的能量最終傳遞給分解者。
3.能量散失:能量從生物群落進(jìn)入無(wú)機(jī)環(huán)境的過(guò)程。
生物群落中的能量是通過(guò)生產(chǎn)者、消費(fèi)
3、者和分解者的呼吸作用,以熱能形式離開(kāi)生物群落的。
【思考5】通過(guò)生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的呼吸作用,將有機(jī)物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和ATP中活躍化學(xué)能,后者分解后再以熱能形式散失。
4.能量轉(zhuǎn)化:能量在生態(tài)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)化形式。
生態(tài)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化是指光能→化學(xué)能→熱能的轉(zhuǎn)化過(guò)程;
【思考6】從光能到化學(xué)能依靠生產(chǎn)者的光合作用,從化學(xué)能到熱能依靠各種生物的呼吸作用。
【歸納1】每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的能量輸入、傳遞和散失:
同化作用
光能
呼吸作用
下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)
遺體殘骸
生產(chǎn)者
①每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過(guò)同化作用輸入能量。
②每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量大部分通過(guò)呼吸作用散失;
4、少部分用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖,并貯存在有機(jī)物中。
③貯存在有機(jī)物中的能量一部分傳遞給下一營(yíng)養(yǎng)級(jí),一部分被分解者利用并散失。
【自主練習(xí)】在一年中,兔子的攝食量為U,同化量為P,糞便量為S,呼吸量為R,遺體殘骸量為M,被攝食量為U。
攝食量U
同化量P
糞便量S
呼吸量R
生長(zhǎng)、繁殖
遺體殘骸M
分解者呼吸作用散失R
U
則:一年當(dāng)中兔子種群的增長(zhǎng)量(未利用量)為U-S-R-M-U。
二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)
分析:賽達(dá)伯格湖能量流動(dòng)圖解
(1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為464.6J/cm2年,第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量為62.8J/cm2年,
5、第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量為12.6J/cm2年。
(2)生態(tài)系統(tǒng)中每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)都能通過(guò)自身的呼吸作用散失部分能量;每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)都能產(chǎn)生遺體殘骸并通過(guò)分解者的呼吸作用散失部分能量。
(3)從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為20.1%。
(4)該生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的未利用量分別為293J/cm2年、29.3J/cm2年、5.0J/cm2年,表明各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種群正處于增長(zhǎng)(增長(zhǎng)、穩(wěn)定、衰退)時(shí)期。
(5)327.3J/cm2年的未利用量最終要通過(guò)各種生物的呼吸作用而散失。
三、研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的實(shí)踐意義
1.調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)關(guān)系,使能量持續(xù)有效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?
2.建
6、立人工生態(tài)系統(tǒng),做到對(duì)能量的多級(jí)利用,提高能量利用率。
課中研討
【問(wèn)題研討一】能量流動(dòng)的過(guò)程:
(歸納)每一生物個(gè)體(或種群)的能量流動(dòng)包括哪些方面?
能量輸入、能量散失和能量?jī)?chǔ)存三個(gè)方面。
閱讀教材P94“能量流動(dòng)的過(guò)程”小節(jié),分析回答下列問(wèn)題:
1.(理解)能量是通過(guò)什么途徑輸入到生態(tài)系統(tǒng)的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的?
太陽(yáng)能通過(guò)生產(chǎn)者的光合作用固定在有機(jī)物中。
生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。
2.(分析)輸入到第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量有哪些去向?
一部分通過(guò)生產(chǎn)者的呼吸作用以熱能的形式散失;
一部分儲(chǔ)存在生產(chǎn)者體內(nèi),用于生產(chǎn)者的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等。
儲(chǔ)存在生產(chǎn)者體內(nèi)的
7、能量,一部分隨殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來(lái),另一部分則被初級(jí)消費(fèi)者攝入體內(nèi),流入了第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)。
3.(學(xué)會(huì)分析)據(jù)圖分析下列問(wèn)題:
①a、b、c、d、e、f之間具有怎樣的等量關(guān)系?
a=b+c b=d+e+f
②第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)中未被利用能量的最終去向是什么?
死亡后被分解者吸收利用,通過(guò)分解者的呼吸
作用散失。
結(jié)合圖5-6和5-7,分析回答下列問(wèn)題:
1.(理解)被初級(jí)消費(fèi)者攝入的能量(攝入量)
全部被初級(jí)消費(fèi)者同化(同化量)了嗎?
沒(méi)有。生產(chǎn)者被初級(jí)消費(fèi)者攝入后要排出糞便。糞便中有機(jī)物的能量(糞便量)最終流向了分解者。
即:攝入量=同化量+糞便量。
8、2.(識(shí)記)流入初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)的能量(同化量)有何用途?
細(xì)胞呼吸、生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖。
3.(識(shí)記)流入初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)的能量(同化量)的最終去向有哪些?
呼吸作用散失、流向第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)、分解者的呼吸作用散失。
4.(識(shí)記)能量流動(dòng)的渠道是什么?
食物鏈和食物網(wǎng)
5.(分析)對(duì)每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)來(lái)說(shuō),能量流動(dòng)的各個(gè)過(guò)程之間有何關(guān)系?
能量輸入=呼吸作用散失+流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)+分解者的呼吸作用散失。
6.(理解)流入生物群落的能量,最終通過(guò)什么途徑離開(kāi)生物群落?
通過(guò)生物(各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者)的呼吸作用以熱能形式散失。
【問(wèn)題研討二】結(jié)合圖5-8,分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)情況:
1.對(duì)于
9、每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)來(lái)講,輸入和輸出的能量是否相等?為什么?這說(shuō)明了什么?
不相等。因?yàn)槊總€(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中都有未被利用的能量。
說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)中的有機(jī)物逐漸積累增多。
2.從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,占第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所固定能量的百分比是多少?
13.5%。
從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,占第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化能量的百分比是多少?
20%。
3.能量傳遞效率:相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率一般為10~20%。
4.流入某個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,為什么不能百分之百地流向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)?
各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)大部分能量被呼吸作用消耗;
其次是上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的部分能量未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用;
還有少數(shù)能量被分解者利用。
10、
【總結(jié)】能量流動(dòng)的特點(diǎn):?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng),逐級(jí)遞減。
【歸納】生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)為什么是單向的?為什么是逐級(jí)遞減的?
單向流動(dòng)原因:食物鏈中的捕食關(guān)系不能逆轉(zhuǎn);熱能不能再次被固定。
逐級(jí)遞減原因:每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)都有能量通過(guò)呼吸做作用散失;每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)都有遺體殘骸通過(guò)分解者的呼吸作用散失。
A.100kg B.44.5kg
C.25kg D.15kg
A
C
D
貓頭鷹
B
【跟蹤練習(xí)1】下圖為某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)圖解,貓頭鷹體重每增加1kg,至少消耗A約(C)
結(jié)合圖5-9,閱讀教材P95~P96中的5個(gè)自然段,分析回答下列問(wèn)題:
1.生態(tài)
11、系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)有哪些?其原因分別是什么?
單向流動(dòng):原因是能量只能從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí);通過(guò)呼吸作用散失的熱量不能再次被生產(chǎn)者固定。
逐級(jí)遞減:原因是能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率是10%~20%。
2.在能量金字塔中,下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量約占上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的比例是1/5~1/10。
3.食物鏈為什么一般不會(huì)超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)?
由于能量流動(dòng)的傳遞效率是10%~20%,營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高,所獲取的能量越少。食物鏈到第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí),可利用的能量不足以維持更高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生存。
【補(bǔ)充】生態(tài)金字塔的類型
能量金字塔:根據(jù)組成食物鏈的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的層次,把生態(tài)系統(tǒng)中的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量數(shù)值繪制成的圖
12、形。
生物量金字塔:根據(jù)組成食物鏈的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的層次,把生態(tài)系統(tǒng)中的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的質(zhì)量數(shù)值繪制成的圖形。
數(shù)量金字塔:根據(jù)組成食物鏈的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的層次,把生態(tài)系統(tǒng)中的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的個(gè)體數(shù)值繪制成的圖形。
戊
己
庚
甲
丁
丙
乙
【跟蹤練習(xí)2】(06重慶)下圖是某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)示意圖,甲一庚代表不同的生物。箭頭表示能量流動(dòng)的方向和食物聯(lián)系。下列敘述正確的是(B )
A.此食物網(wǎng)中有六條食物鏈,丁占有四個(gè)不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)
B.戊接受的太陽(yáng)能是流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量
C.丙可利用的總能量小于乙和丁可利用的總能量之和
D.向此生態(tài)系統(tǒng)大量引人外來(lái)物種,可增強(qiáng)該系統(tǒng)的穩(wěn)定性
13、
【問(wèn)題研討三】研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義
閱讀教材P96最后2個(gè)自然段,分析回答下列問(wèn)題:
研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)有哪些實(shí)踐意義?
科學(xué)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效地利用。
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)高效流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?
【跟蹤練習(xí)3】(10年山東)以下表示動(dòng)物利用食物的過(guò)程
食物
①獲取量
②食入量
③同化量
④有機(jī)物質(zhì)積累量
未獲取量
未食入量
未同化量
呼吸代謝消耗量
正確的分析是(C)
A.恒溫動(dòng)物的④/③值一般高于變溫動(dòng)物
B.哺乳動(dòng)物的③/①值一般為10%-20%
C.提高圈養(yǎng)動(dòng)物生長(zhǎng)量一般需提高③/②值
D.食肉哺乳動(dòng)物的③/②值一般低于食草哺乳動(dòng)物
課后學(xué)習(xí)
1.結(jié)合本節(jié)導(dǎo)學(xué)案,鞏固記憶所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)(課前提問(wèn)檢查)。
2.完成《創(chuàng)新設(shè)計(jì)》