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高中生物人教版 (新课标)必修3《稳态与环境》第2节 生态系统的能量流动教课内容ppt课件
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这是一份高中生物人教版 (新课标)必修3《稳态与环境》第2节 生态系统的能量流动教课内容ppt课件，共31页。PPT课件主要包含了光合作用，呼吸作用，生产者，植食性，次级消费者，顺序是，%～20%，逐渐减少，营养级，人工生态系统等内容，欢迎下载使用。
能量流动的概念和过程1．概念：生态系统中能量的__________、传递、转化和
__________的过程。2．过程：
(1)能量的主要来源：__________。
(2)输入过程：太阳只有________以可见光的形式，被生态系统的生产者通过____________转化成为化学能，固定在有机
(3)传递过程：图 5-2-1
[探究与学习] 在生态系统的能量流动中，能量形式的转变
A．光能→化学能→热能B．热能→光能→化学能C．化学能→光能→热能D．光能→热能→化学能[答案]A
能量流动的特点及实践意义
(1)________流动：沿食物链由低营养级流向高营养级，不可________，也不能__________流动。(2) 逐 级 _____： 能 量 在 沿 食 物 链 流 动 的 过 程 中 是______________的，传递效率约为________________。(3)能量流动一般不超过____________个营养级。
2．能量金字塔：将单位时间内各个__________所得到的__________数值，由低到高绘制成图，可形成一个金字塔图形。
3．研究能量流动的实践意义：
(1) 帮 助 人 们 科 学 规 划 、 设 计 _____________ ， 使________得到最有效的利用，例如桑基鱼塘。(2)合理地调整生态系统中的______________关系，使能量持续高效地流向对人类____________的部分，例如农林牧渔生产体系。
[探究与学习] 稻田里，农民要拔掉稗草；鱼塘中，人们不断清除肉食性的“黑鱼”，请你分析其中的原因是什么？提示：去掉稗草和“黑鱼”是为了调整生态系统的能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【例 1】 下列有关生态系统中能量流动的叙述中，不正确
A．生态系统中的能量流动是从太阳辐射能开始的B．生态系统中流动的能量几乎全部来源于太阳能C．生态系统中的能量流动是逐级递减和单向流动的D．生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持名师点拨：生态系统能量的流动是从能量的输入，即生产者固定太阳能开始的。答案：A
【变式训练 1】生态系统的能量流动是指(
A．太阳能被绿色植物固定的过程B．生态系统内的生物体能量代谢的过程C．能量在生态系统内的转移过程D．能量从生物体进入环境的过程[解析]生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。[答案]C
能量流动的特点及相关的计算问题1．生态系统能量单向流动的原因：
(1)食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选
(2)各营养级的能量总是趋向于以细胞呼吸产生热能的形
式而散失掉，这些能量是无法再利用的。
2．生态系统能量在流动中逐级递减的原因：
(1)各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一
(2)各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的
(3)还有少部分能量随着残枝、败叶或遗体等直接传给了分
3．有关能量流动的计算问题：
下一营养级同化量上一营养级同化量
(2)一般来说能量传递效率为约 10%～20%，即输入某一营养级的能量中，只有 10%～20%的能量流入到下一个营养级(最
中，流向 B、C 的总能量占 A 的 10%～
高营养级除外)。如20%。
有关能量传递效率的计算
①最少消耗、获能最多——选最短食物链、最大传递率
②最多消耗、获能最少——选最长食物链、最小传递率
【例 2】 如图 5-2-2 所示的食物网中，E 是生产者，共含有 7.1×109 kJ 的能量，B 生物种群总能量为 2.3×108 kJ，从理
论上计算 A 最多获得的能量是(
A．2.84×108 kJC．1.41×109 kJ
B．2.38×108 kJD．3.05×108 kJ
名师点拨：解答本题的关键在于 A 不能利用生产者流向 B的能量，因此计算时应先将 B 中的能量从 E 中去掉。要计算 A最多获得的能量，传递效率应按 20%计算。
C、D 的总能量：7.1×109×20%－2.3×108＝11.9×108 kJ，A 最多获得的能量：11.9×108 kJ×20%＝2.38×108 kJ。
【变式训练 2】一个池塘有生产者(浮游植物)、初级消费者(植食性鱼类)、次级消费者(肉食性鱼类)、分解者(微生物)。其中生产者固定的全部能量为 a，流入初级消费者、次级消费者、
分解者的能量依次为 b、c、d。下列表述中，正确的是(
A．a＝b＋dC．a
本节内容：主要讲解了生态系统能量流动的过程和特点。
课题延伸：调查某一生态系统的能量流动情况；分析某一
生态系统的能量流动情况。
实例应用：根据某一科研小组的实验结果分析生态系统中
的能量流动情况和能量流动效率。
【典例】 黄河三角洲现存中国乃至世界最典型的暖温带湿地生态系统，生物资源非常丰富。为了更好地保护和利用这些资源，某科研小组进行了为期一年的调研活动。主要调查内容为湿地中营养级和能量流动情况，部分实验结果如下表所示，请回答下列问题。
注：甲、乙、丙、丁是一条食物链上不同的营养级，戊是分解者；Pg 表示生物同化作用固定的总能量，Pn 表示生物贮存的能量。
(1)表中 R 表示_______________________________。(2)甲、乙、丙、丁组成的食物链是__________________。(3)第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为
解答提示：分析表格数据可知，Pg＝Pn＋R，R 是生物通过呼吸作用散失的能量；通过生物同化作用固定的总能量可以判断出四种生物组成的食物链是乙→丁→甲→丙；第二营养级到第三营养级，即由丁到甲，其能量传递效率为15.9÷141.0≈11.3%。
答案：(1)生物通过呼吸作用散失的能量(2)乙→丁→甲→丙
1．下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是(
A．所有生态系统不需要来自系统外的能量补充就能维持正常功能B．当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落D．生态系统的能量是伴随物质而循环利用的[答案]C
2．图 5-2-3 是一个处于平衡状态的生态系统能量流动图解，其中 A、B、C、D 分别代表不同营养级的生物类群，对此图解
图 5-2-3A．流经该生态系统的总能量就是 A 通过光合作用固定的太阳能减去自身呼吸消耗的能量B．在此生态系统中，若一只狼捕食了一只野兔，则该野兔中约有 10%～20%的能量流入这只狼体内
C．B 同化的能量要大于 B、C、D 呼吸消耗的能量之和D．由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以 B 获得
的能量越多，留给 C、D 的能量就越少
[解析]由图可知，A 是生产者，B、C、D 是各级消费者。流经该生态系统的总能量是 A 通过光合作用固定的太阳能。能量传递效率为 10%～20%，指上一营养级传到下一营养级的能量，而不是针对个体来说。B 获得的能量越多，留给 C、D 的能量也越多。
3．某生态系统中，已知一只鹰增重 2 kg 要吃 10 kg 小鸟；小鸟增重 0.25 kg 要吃 2 kg 昆虫；而昆虫增重 100 kg 要吃 1000kg 绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用率为
A．0.05%C．0.25%
B．0.5%D．0.025%
[解析] 鹰对绿色植物的利用率为20%×12.5%×10% ＝0.25%。[答案]C
4．(2013 年广东清远期末)人们常用能量金字塔来说明生态
系统中哪两者之间的关系？(A．能量与营养级B．能量与个体大小C．能量与个体数量D．能量与生物代谢类型[答案]A
5．(双选)图 5-2-4 为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2 代表能量的形式。
A．Ⅰ是生产者B．Ⅳ为分解者C．E1 为太阳能，E2 为热能D．能量可在食物链中循环利用[解析]分解者不出现在能量金字塔上，所以 B 不正确；能量是不能循环利用的，所以 D 不正确。[答案]AC
6．某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既可作为鸡的饲料，也可作为人的粮食，玉米的秸秆则可加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用，人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。请据此回答下列问题(不考虑空间因素)。
(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。
(2)牛与鸡之间________(填“有”或“无”)竞争关系，理由 是 ________________________ 。 人 与 鸡 的 种 间 关 系 是________________，人与牛的种间关系是________。
(3) 流经该农场生态系统的总能量来自__________ 所固定的__________ ，能量流动的两个特点分别是 ____________ 、____________。
(4)假设该农场将生产玉米的 1/3 作为饲料，2/3 供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为 2/3 的玉米养鸡，1/3 供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农场供养的人数将________( 填“ 增多” 、“不变”或“减少”)，理由是____________
______________________________________________________
____________________________。
能量流动的概念和过程1．概念：生态系统中能量的__________、传递、转化和
__________的过程。2．过程：
(1)能量的主要来源：__________。
(2)输入过程：太阳只有________以可见光的形式，被生态系统的生产者通过____________转化成为化学能，固定在有机
(3)传递过程：图 5-2-1
[探究与学习] 在生态系统的能量流动中，能量形式的转变
A．光能→化学能→热能B．热能→光能→化学能C．化学能→光能→热能D．光能→热能→化学能[答案]A
能量流动的特点及实践意义
(1)________流动：沿食物链由低营养级流向高营养级，不可________，也不能__________流动。(2) 逐 级 _____： 能 量 在 沿 食 物 链 流 动 的 过 程 中 是______________的，传递效率约为________________。(3)能量流动一般不超过____________个营养级。
2．能量金字塔：将单位时间内各个__________所得到的__________数值，由低到高绘制成图，可形成一个金字塔图形。
3．研究能量流动的实践意义：
(1) 帮 助 人 们 科 学 规 划 、 设 计 _____________ ， 使________得到最有效的利用，例如桑基鱼塘。(2)合理地调整生态系统中的______________关系，使能量持续高效地流向对人类____________的部分，例如农林牧渔生产体系。
[探究与学习] 稻田里，农民要拔掉稗草；鱼塘中，人们不断清除肉食性的“黑鱼”，请你分析其中的原因是什么？提示：去掉稗草和“黑鱼”是为了调整生态系统的能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【例 1】 下列有关生态系统中能量流动的叙述中，不正确
A．生态系统中的能量流动是从太阳辐射能开始的B．生态系统中流动的能量几乎全部来源于太阳能C．生态系统中的能量流动是逐级递减和单向流动的D．生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持名师点拨：生态系统能量的流动是从能量的输入，即生产者固定太阳能开始的。答案：A
【变式训练 1】生态系统的能量流动是指(
A．太阳能被绿色植物固定的过程B．生态系统内的生物体能量代谢的过程C．能量在生态系统内的转移过程D．能量从生物体进入环境的过程[解析]生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。[答案]C
能量流动的特点及相关的计算问题1．生态系统能量单向流动的原因：
(1)食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选
(2)各营养级的能量总是趋向于以细胞呼吸产生热能的形
式而散失掉，这些能量是无法再利用的。
2．生态系统能量在流动中逐级递减的原因：
(1)各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一
(2)各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的
(3)还有少部分能量随着残枝、败叶或遗体等直接传给了分
3．有关能量流动的计算问题：
下一营养级同化量上一营养级同化量
(2)一般来说能量传递效率为约 10%～20%，即输入某一营养级的能量中，只有 10%～20%的能量流入到下一个营养级(最
中，流向 B、C 的总能量占 A 的 10%～
高营养级除外)。如20%。
有关能量传递效率的计算
①最少消耗、获能最多——选最短食物链、最大传递率
②最多消耗、获能最少——选最长食物链、最小传递率
【例 2】 如图 5-2-2 所示的食物网中，E 是生产者，共含有 7.1×109 kJ 的能量，B 生物种群总能量为 2.3×108 kJ，从理
论上计算 A 最多获得的能量是(
A．2.84×108 kJC．1.41×109 kJ
B．2.38×108 kJD．3.05×108 kJ
名师点拨：解答本题的关键在于 A 不能利用生产者流向 B的能量，因此计算时应先将 B 中的能量从 E 中去掉。要计算 A最多获得的能量，传递效率应按 20%计算。
C、D 的总能量：7.1×109×20%－2.3×108＝11.9×108 kJ，A 最多获得的能量：11.9×108 kJ×20%＝2.38×108 kJ。
【变式训练 2】一个池塘有生产者(浮游植物)、初级消费者(植食性鱼类)、次级消费者(肉食性鱼类)、分解者(微生物)。其中生产者固定的全部能量为 a，流入初级消费者、次级消费者、
分解者的能量依次为 b、c、d。下列表述中，正确的是(
A．a＝b＋dC．a
本节内容：主要讲解了生态系统能量流动的过程和特点。
课题延伸：调查某一生态系统的能量流动情况；分析某一
生态系统的能量流动情况。
实例应用：根据某一科研小组的实验结果分析生态系统中
的能量流动情况和能量流动效率。
【典例】 黄河三角洲现存中国乃至世界最典型的暖温带湿地生态系统，生物资源非常丰富。为了更好地保护和利用这些资源，某科研小组进行了为期一年的调研活动。主要调查内容为湿地中营养级和能量流动情况，部分实验结果如下表所示，请回答下列问题。
注：甲、乙、丙、丁是一条食物链上不同的营养级，戊是分解者；Pg 表示生物同化作用固定的总能量，Pn 表示生物贮存的能量。
(1)表中 R 表示_______________________________。(2)甲、乙、丙、丁组成的食物链是__________________。(3)第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为
解答提示：分析表格数据可知，Pg＝Pn＋R，R 是生物通过呼吸作用散失的能量；通过生物同化作用固定的总能量可以判断出四种生物组成的食物链是乙→丁→甲→丙；第二营养级到第三营养级，即由丁到甲，其能量传递效率为15.9÷141.0≈11.3%。
答案：(1)生物通过呼吸作用散失的能量(2)乙→丁→甲→丙
1．下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是(
A．所有生态系统不需要来自系统外的能量补充就能维持正常功能B．当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落D．生态系统的能量是伴随物质而循环利用的[答案]C
2．图 5-2-3 是一个处于平衡状态的生态系统能量流动图解，其中 A、B、C、D 分别代表不同营养级的生物类群，对此图解
图 5-2-3A．流经该生态系统的总能量就是 A 通过光合作用固定的太阳能减去自身呼吸消耗的能量B．在此生态系统中，若一只狼捕食了一只野兔，则该野兔中约有 10%～20%的能量流入这只狼体内
C．B 同化的能量要大于 B、C、D 呼吸消耗的能量之和D．由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以 B 获得
的能量越多，留给 C、D 的能量就越少
[解析]由图可知，A 是生产者，B、C、D 是各级消费者。流经该生态系统的总能量是 A 通过光合作用固定的太阳能。能量传递效率为 10%～20%，指上一营养级传到下一营养级的能量，而不是针对个体来说。B 获得的能量越多，留给 C、D 的能量也越多。
3．某生态系统中，已知一只鹰增重 2 kg 要吃 10 kg 小鸟；小鸟增重 0.25 kg 要吃 2 kg 昆虫；而昆虫增重 100 kg 要吃 1000kg 绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用率为
A．0.05%C．0.25%
B．0.5%D．0.025%
[解析] 鹰对绿色植物的利用率为20%×12.5%×10% ＝0.25%。[答案]C
4．(2013 年广东清远期末)人们常用能量金字塔来说明生态
系统中哪两者之间的关系？(A．能量与营养级B．能量与个体大小C．能量与个体数量D．能量与生物代谢类型[答案]A
5．(双选)图 5-2-4 为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2 代表能量的形式。
A．Ⅰ是生产者B．Ⅳ为分解者C．E1 为太阳能，E2 为热能D．能量可在食物链中循环利用[解析]分解者不出现在能量金字塔上，所以 B 不正确；能量是不能循环利用的，所以 D 不正确。[答案]AC
6．某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既可作为鸡的饲料，也可作为人的粮食，玉米的秸秆则可加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用，人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。请据此回答下列问题(不考虑空间因素)。
(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。
(2)牛与鸡之间________(填“有”或“无”)竞争关系，理由 是 ________________________ 。 人 与 鸡 的 种 间 关 系 是________________，人与牛的种间关系是________。
(3) 流经该农场生态系统的总能量来自__________ 所固定的__________ ，能量流动的两个特点分别是 ____________ 、____________。
(4)假设该农场将生产玉米的 1/3 作为饲料，2/3 供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为 2/3 的玉米养鸡，1/3 供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农场供养的人数将________( 填“ 增多” 、“不变”或“减少”)，理由是____________
______________________________________________________
____________________________。
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