1、高考资源网（） 您身边的高考专家2014-2015学年生物（新人教版）必修三同步导学案5.2 生态系统的能量流动2 一、学习目标能量流动的综合计算二、学习重、难点1.难点：掌握能量传递效率题型的解法三、知识网络四、导学过程 “导”自主预习一、能量流动的综合计算1、能量在两个相邻营养级间的传递效率大约是_，计算方法是_。2. 在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定食物链。设食物链ABCD，分情况讨论。已知较高营养级生物的能量求较低营养级生物的能量时，“至少”需要量的计算要按 计算，“最多”需要量的计算则按 求解。3能量传递效率是指 。“学”互动探究探究一 1. 能量在生态系统中的传递效率大约
2、为多少？如何计算？提示：10%20%计算方法为：五、达标检测1. 如图食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为()A80 g B900 g C800 g D600 g2.假如一个人的代谢过程中，其全部同化量的1/2来自植物、1/2来自牛肉，并且能量在各营养级之间的传递效率为10%。现在G千克植物通过食物链被摄入人体，问最多能使人体体重增加多少（不计人体呼吸作用所消耗的部分能量） ( ) A.G/10 B.2G/11 C.G/55 D.G/2803.某生态系统中存在如图所示的食物网，如将C的食物比例由AB=11调
3、整为21，能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载C的数量是原来的 （ ） A.1.875倍 B.1.375倍 C.1.273倍 D.0.575倍参考答案：1.C 2.B 解析：设人增重x千克（12）x10%+(1/2)x1010=Gx=G/553.B 解析：从C出发，设当食物AB为11时，C的能量为x，需要的A为（1/2）x10+（1/2）x1010=55x。设当食物AB为21时，C的能量为y，需要的A为（2/3）y10+（1/3）y1010=40y。由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x40y，则y1.375x。六、依据考点，归纳总结【例1】在如图食物网中，a表示动物性食物所占
4、比例，若要使鸟体重增加x，至少需要生产者的量为y，那么x与y的关系可表示为()Ay90ax10x By25ax5xCy20ax5x Dy100ax10x【解析】动物性食物所占比例为a，则经草虫鸟这条食物链使鸟增重为ax，至少需生产者的量为25ax，则通过草鸟这条食物链增重为(1a)x，至少需生产者的量为5x5ax，表达为y25ax5x5ax20ax5x。【答案】C【规律总结】能量流动的相关计算(1)能量在食物链中传递的计算在一条食物链中，若某一营养级的总能量为n，则最多传到下一营养级的能量为n20%(0.2n)，最少为n10%(0.1n)。在一条食物链中，若某一营养级的能量为n，则需要前一营养
5、级的能量最少为：n20%=5n，最多为：n10%=10n。(2)能量在食物网中传递的计算若一食物网中，已知最高营养级增重为N，a.求最多消耗第一营养级多少时，按最长食物链，最低传递效率计算；b.求最少消耗第一营养级多少时，按最短食物链，最高传递效率计算。若一食物网中，已知第一营养级能量为M，a.求最高营养级最多获得多少能量时，按最短食物链，最高传递效率计算；b.求最高营养级最少获得多少能量时，按最长食物链，最低传递效率计算。(3)以上规律可以总结如下：【例2】（2014商城模拟）如图表示A、B两个特殊生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是A.一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的
6、能量多B.能量沿食物链单向流动，沿食物网可以循环利用C.若A和B中玉米的数量相同，已知A最少能养活10 000人，则B最少能养活1 000人D.若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人和B中的人体内污染物浓度相等【解析】作为一个个体，吃玉米获得的能量与吃牛肉获得的能量的多少与吃的量的多少有关；能量只能提高利用率，不能循环利用；由于能量的传递效率最小为10%，所以A中养活的人是B中养活的人的10倍。由于食物链有富集作用，食物链越长，顶级营养级中有毒物质的含量越高。【答案】C七、布置作业1. 某生态系统中存在如图所示的食物网，如将C的食物比例由AB=11调整为21，能量传递效率按10%计算,该
7、生态系统能承载C的数量是原来的 （ ）A.1.875倍 B.1.375倍C.1.273倍 D.0.575倍2.下图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，各代表一定的能量值，下列各项中正确的是()A第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为100%B图中包含了次级消费者粪便中的能量C在人工饲养的高密度鱼塘中初级消费者获得的总能量往往大于D食物链中的各营养级获得能量的方式及能量的用途完全相同3下列有关生态系统能量流动的叙述中，错误的是() A当狼捕食兔子并转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B当狼吃掉一只兔子时，狼不可能获得兔子的全部能量C生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生
8、物环境流入生物群落D生态系统的能量流动是单向的，逐级递减的4某自然生态系统中有一条食物链：甲乙丙丁，测得这四种生物所含的有机物总量分别为a、b、c、d(单位：kg/年)。下列叙述中正确的是()A丙种群个体所含有机物的平均值一定大于丁种群B甲从无机环境中获得的能量等于a所含的能量C若能量在相邻的两个营养级间的传递效率是20%，则bcd0.2 aD甲的同化作用类型为自养型5如图表示某湖泊生态系统的营养结构，ae代表各营养级的生物，下列叙述不正确的是()A共有三条食物链B各营养级中，能量最多的是c，生物个体数量最多的是aC若水体受有机磷农药轻微污染，则受害最严重的是aD若c所含能量为5.8109kJ
9、，d含1.3108kJ，则a至少约含4.5107kJ6.（2014温州模拟）在丹麦首都哥本哈根召开的世界气候大会上，中国政府作出了降低国内单位生产总值二氧化碳排放量的承诺，到2020年中国国内单位生产总值二氧化碳排放量比2005年下降40%50%，低碳经济与绿色生活方式引起人们重视。根据下图回答问题：(1)碳从无机环境中进入生物群落的途径表示的是_过程，生物群落中的碳返回无机环境的途径为图中的_(填数字序号)。(2)垃圾资源化、无害化是绿色城市的重要标志之一，可将回收后无法直接利用的有机废物进行发酵处理，该过程所利用的生物属于生态系统的_成分。(3)煤是“高碳”能源，通过燃烧，碳主要以_的形式
10、进入大气圈。根据上图提出一项实现“低碳”承诺、缓解温室效应的关键措施_。(4)若上图虚线框中的种群及相互间的关系如下图所示，假设D种群中的能量是5.8109 kJ；B种群中的能量为1.3108 kJ。若能量的传递效率为10%20%，则A种群中的能量至少是_kJ。参考答案：1.B 【解析】 解题时应该从C出发,设当食物给A:B=1:1时,C的能量为x,需要的A为（1/2）x10+(1/2)x1010=55x。设当食物比例A:B=2:1 时，C的能量为y，需要的A为（2/3）y10+(1/3)y1010=40y。由于两种情况下，生产者的数量是一定的,所以55x=40y,则y=1.375x。2.C
11、第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为100%；粪便不属于次级消费者自身的同化量；在食物链中各营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同，如第一营养级与各消费者同化能量的方式不同；在人工饲养的高密度鱼塘中，鱼所获得的能量不只是来自生产者，而可能更多地来自人工投放的饲料。3A兔子是第二营养级，狼是第三营养级，故狼捕食兔子后，能量从第二营养级流入第三营养级。4D丙营养级有机物大于丁营养级而不是种群；甲从无机环境中获得的能量大于a所含的能量；能量在两营养级之间的传递效率为20%，则b为0.2 a，c为0.04 a，d为0.008 a；生产者甲一定是自养型。5B图中共有cd；cea；cba三条食物链
12、；a处的营养级最高，所以生物富集作用最严重；a“至少”获得的能量：按10%传递，选择食物链最长的计算；d消耗c的能量按最多为1.3108kJ10%1.3109kJ，c剩余的能量为5.8109kJ1.3109kJ4.5109kJ，按10%的传递效率，由cba，得4.5107kJ，故D正确。6.【解析】(1)分解者分解作用和呼吸作用以及化石燃料的燃烧都会产生CO2，返回到无机环境。(2)处理垃圾是利用分解者的分解作用。(3)缓解温室效应应该从两个方面入手：一方面是降低CO2的排出量，包含提高能源利用率以及开发新能源。第二个方面是增大CO2的吸收量，包含植树造林等。(4)只有DA的能量传递效率按照10%来计算，D剩余的能量才能较少的传给A。DA按照DCA这个食物链来计算，且能量传递效率按照10%计算，A获取的能量最少。答案：(1)光合作用 (2)分解者(3)CO2 保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率；控制化石燃料的燃烧，减少CO2的排放量，提高能源利用率；开发水能、太阳能等新能源(答案合理即可)(4)4.5107八、课后反思同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏。收获内容疑点内容- 7 - 版权所有高考资源网