生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)(人教版必修3)課件

1、欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。重、難點(diǎn)重、難點(diǎn)2概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。 重點(diǎn)重點(diǎn)欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性新知初探思維啟動(dòng)新知初探思維啟動(dòng)一、能量流動(dòng)的概念和過程一、能量流動(dòng)的概念和過程1概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的_的過程。的過程。2能量流動(dòng)的過程和圖解能量流動(dòng)的過程和圖解輸入

2、、傳遞、輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失轉(zhuǎn)化和散失欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性(1)化學(xué)燃料化學(xué)燃料太陽能太陽能生產(chǎn)者生產(chǎn)者總量總量食物網(wǎng)食物網(wǎng)有機(jī)物中的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)能熱能熱能ATP欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性(2)圖解圖解呼吸作用呼吸作用糞便糞便分解者分解者欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性由圖解可以看出，一個(gè)營養(yǎng)級(jí)所同化的能量由圖解可以看出，一個(gè)營養(yǎng)級(jí)所同化的能量在足夠長的時(shí)間內(nèi)，有三個(gè)去向：在足夠長的時(shí)間內(nèi)，有三個(gè)去向：a.呼吸作呼吸作用消耗；用消耗；b.被

3、下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)同化被下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)同化(食物鏈的食物鏈的最后一個(gè)營養(yǎng)級(jí)除外最后一個(gè)營養(yǎng)級(jí)除外)；c.遺體、殘骸等被分遺體、殘骸等被分解者分解。解者分解。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性想一想想一想生態(tài)系統(tǒng)為何要不斷從系統(tǒng)外得到能量補(bǔ)生態(tài)系統(tǒng)為何要不斷從系統(tǒng)外得到能量補(bǔ)充？充？【提示】【提示】生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)營養(yǎng)級(jí)都會(huì)有部生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)營養(yǎng)級(jí)都會(huì)有部分能量以熱能的形式散失到大氣中，不能被分能量以熱能的形式散失到大氣中，不能被任何生命活動(dòng)所利用，能量在流動(dòng)中越來越任何生命活動(dòng)所利用，能量在流動(dòng)中越來越少。少。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性

4、二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)1.單向流動(dòng)單向流動(dòng)逆轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)循環(huán)流動(dòng)循環(huán)流動(dòng)逐級(jí)遞減逐級(jí)遞減10%20%越多越多45欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性2能量金字塔：將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營養(yǎng)級(jí)能量金字塔：將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值，由低到高繪制成圖，可所得到的能量數(shù)值，由低到高繪制成圖，可形成一個(gè)金字塔圖形。形成一個(gè)金字塔圖形。判一判判一判(1)太陽能只有通過生產(chǎn)者才能輸入到生態(tài)系太陽能只有通過生產(chǎn)者才能輸入到生態(tài)系統(tǒng)中。統(tǒng)中。()(2)每一營養(yǎng)級(jí)生物的同化量就是從上一營養(yǎng)每一營養(yǎng)級(jí)生物的同化量就是從上一營養(yǎng)級(jí)攝入的能量。級(jí)攝入的能量。()欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)

5、引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性(3)生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)的能量不包括分解者消生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)的能量不包括分解者消耗的能量。耗的能量。()(4)初級(jí)消費(fèi)者越多，次級(jí)消費(fèi)者獲得的能初級(jí)消費(fèi)者越多，次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量就越少。量就越少。()欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性三、能量流動(dòng)的研究意義三、能量流動(dòng)的研究意義1.幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)_,使能量得到使能量得到_的利用。的利用。2幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的_關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愊驅(qū)θ祟恄的部分。的部分。人工生態(tài)系

6、統(tǒng)人工生態(tài)系統(tǒng)最有效最有效能量流動(dòng)能量流動(dòng)最有益最有益欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性要點(diǎn)突破講練互動(dòng)要點(diǎn)突破講練互動(dòng)能量流動(dòng)的過程分析及傳能量流動(dòng)的過程分析及傳遞的相關(guān)計(jì)算遞的相關(guān)計(jì)算能量的分流圖解能量的分流圖解欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性由上圖分析可知：由上圖分析可知：(1)能量流動(dòng)的起點(diǎn)：從生產(chǎn)者固定太陽能開能量流動(dòng)的起點(diǎn)：從生產(chǎn)者固定太陽能開始。始。(2)能量流動(dòng)的途徑：食物鏈和食物網(wǎng)。能量流動(dòng)的途徑：食物鏈和食物網(wǎng)。(3)能量流動(dòng)的過程中能量的變化：太陽能能量流動(dòng)的過程中能量的變化：太陽能生物體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能生物

7、體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能熱能。熱能。(4)能量散失的主要途徑：呼吸作用中以熱能能量散失的主要途徑：呼吸作用中以熱能的形式散失。的形式散失。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 根據(jù)能量流動(dòng)示意圖，回答問題：根據(jù)能量流動(dòng)示意圖，回答問題：(1)請指出該能量流動(dòng)圖解中幾處科學(xué)性錯(cuò)誤請指出該能量流動(dòng)圖解中幾處科學(xué)性錯(cuò)誤:_，_，_。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性(2)兔子奔跑的能量來自圖中的兔子奔跑的能量來自圖中的_，排出的糞便歸于排出的糞便歸于_。(3)其他條件不變，光照減弱時(shí)，植物體內(nèi)其他條件不變，光照減弱時(shí)，植物體內(nèi)_降低，而降低，而_

8、基本不變，基本不變，所以有機(jī)物積累速率減小。所以有機(jī)物積累速率減小。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性【答案】【答案】(1)植物、兔子、狼的框要越植物、兔子、狼的框要越來越小來越小從左到右，箭頭要越來越細(xì)從左到右，箭頭要越來越細(xì)細(xì)菌和真菌應(yīng)改為細(xì)菌和真菌應(yīng)改為“營腐生生活的細(xì)菌和真營腐生生活的細(xì)菌和真菌菌”(2)be(3)光合作用呼吸作用光合作用呼吸作用欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性1能量流動(dòng)的特點(diǎn)能量流動(dòng)的特點(diǎn)(1)單向流動(dòng)，原因是：單向流動(dòng)，原因是：食物鏈中各營養(yǎng)級(jí)的順序是不可逆轉(zhuǎn)的，這食物鏈中各營養(yǎng)級(jí)的順序是不可逆轉(zhuǎn)的，這是

9、長期自然選擇的結(jié)果。是長期自然選擇的結(jié)果。(2)逐級(jí)遞減，原因是：逐級(jí)遞減，原因是：能量流動(dòng)的特點(diǎn)和生態(tài)金能量流動(dòng)的特點(diǎn)和生態(tài)金字塔字塔欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性各營養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因呼吸作用而消耗掉各營養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因呼吸作用而消耗掉相當(dāng)大的一部分能量相當(dāng)大的一部分能量,并以熱能的形式散失并以熱能的形式散失,無法再利用。無法再利用。各營養(yǎng)級(jí)的生物中總有一部分能量未被下各營養(yǎng)級(jí)的生物中總有一部分能量未被下一營養(yǎng)級(jí)的生物利用，即未被利用部分。一營養(yǎng)級(jí)的生物利用，即未被利用部分。還有少部分能量隨著殘枝敗葉或遺體等直還有少部分能量隨著殘枝敗葉或遺體等直接傳給了分解

10、者。接傳給了分解者。(3)能量在食物鏈中傳遞的計(jì)算能量在食物鏈中傳遞的計(jì)算欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性在一條食物鏈中，若某一營養(yǎng)級(jí)的總能量在一條食物鏈中，若某一營養(yǎng)級(jí)的總能量為為n，則最多傳到下一營養(yǎng)級(jí)的能量為，則最多傳到下一營養(yǎng)級(jí)的能量為n20%(0.2n)，最少為，最少為n10%(0.1n)。在一條食物鏈中，若某一營養(yǎng)級(jí)的能量為在一條食物鏈中，若某一營養(yǎng)級(jí)的能量為n，則需要前一營養(yǎng)級(jí)的能量至少為：，則需要前一營養(yǎng)級(jí)的能量至少為：n20%5n，最多為：，最多為：n21%10n。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性2生態(tài)金字塔生態(tài)

11、金字塔生態(tài)金字塔是生態(tài)學(xué)中表示不同關(guān)系的一種生態(tài)金字塔是生態(tài)學(xué)中表示不同關(guān)系的一種形式，生態(tài)學(xué)中常以金字塔的形式表示的有形式，生態(tài)學(xué)中常以金字塔的形式表示的有能量金字塔、數(shù)量金字塔等。不同的金字塔能量金字塔、數(shù)量金字塔等。不同的金字塔能形象地說明營養(yǎng)級(jí)與能量、生物個(gè)體數(shù)量能形象地說明營養(yǎng)級(jí)與能量、生物個(gè)體數(shù)量之間的關(guān)系，是定量研究生態(tài)系統(tǒng)的直觀體之間的關(guān)系，是定量研究生態(tài)系統(tǒng)的直觀體現(xiàn)?，F(xiàn)。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性類型類型項(xiàng)目項(xiàng)目能量金字塔能量金字塔數(shù)量金字塔數(shù)量金字塔形狀形狀特點(diǎn)特點(diǎn)正金字塔正金字塔一般為正金字一般為正金字塔形，有時(shí)會(huì)塔形，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倒

12、金字塔出現(xiàn)倒金字塔形形欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性類型類型項(xiàng)目項(xiàng)目能量金字塔能量金字塔數(shù)量金字塔數(shù)量金字塔象征象征含義含義能量在沿食物鏈能量在沿食物鏈流動(dòng)過程中具有流動(dòng)過程中具有逐級(jí)遞減的特性逐級(jí)遞減的特性生物個(gè)體數(shù)目在食生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級(jí)升物鏈中隨營養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減高而逐級(jí)遞減每一每一階含階含義義每一營養(yǎng)級(jí)生物每一營養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少所含能量的多少每一營養(yǎng)級(jí)生物個(gè)每一營養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目體的數(shù)目欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性類型類型項(xiàng)目項(xiàng)目能量金字塔能量金字塔數(shù)量金字塔數(shù)量金字塔特殊特殊形狀形狀無無如一棵

13、樹與樹上昆蟲及如一棵樹與樹上昆蟲及鳥的數(shù)量關(guān)系：鳥的數(shù)量關(guān)系：欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性特別提醒特別提醒根據(jù)能量流動(dòng)的遞減性原則，根據(jù)能量流動(dòng)的遞減性原則，在建立與人類相關(guān)的食物鏈時(shí)，應(yīng)盡量縮短在建立與人類相關(guān)的食物鏈時(shí)，應(yīng)盡量縮短食物鏈。食物鏈。能量金字塔的形狀永遠(yuǎn)是正金字塔形，數(shù)能量金字塔的形狀永遠(yuǎn)是正金字塔形，數(shù)量金字塔有可能倒置。量金字塔有可能倒置。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 如圖食物網(wǎng)中，假如貓如圖食物網(wǎng)中，假如貓頭鷹的食物有頭鷹的食物有2/5來自兔，來自兔，2/5來來自鼠，自鼠，1/5來自蛇，那么，貓頭鷹若

14、要增加來自蛇，那么，貓頭鷹若要增加20 g的體重，最少需要消耗的植物為的體重，最少需要消耗的植物為()A80 gB900 gC800 g D600 g【解析】依圖中食物關(guān)系分析，貓頭鷹處于【解析】依圖中食物關(guān)系分析，貓頭鷹處于第三、四營養(yǎng)級(jí)第三、四營養(yǎng)級(jí).在在 食物鏈中食物鏈中,欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性【答案】【答案】B欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練在草在草食草昆蟲食草昆蟲蟾蜍蟾蜍蛇蛇貓頭鷹這條食貓頭鷹這條食物鏈中，設(shè)流經(jīng)這條食物鏈的總能量為物鏈中，設(shè)流經(jīng)這條食物鏈的總能量為100%，按最高傳遞效率計(jì)算，

15、貓頭鷹所得，按最高傳遞效率計(jì)算，貓頭鷹所得能量最多是能量最多是()A0.01% B0.8%C0.16% D0.1%欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性解析：選解析：選C。本題的解答步驟如下：。本題的解答步驟如下：欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性不要違能量流動(dòng)之不要違能量流動(dòng)之“規(guī)規(guī)” 某地區(qū)初級(jí)消費(fèi)者和次級(jí)消費(fèi)者的總某地區(qū)初級(jí)消費(fèi)者和次級(jí)消費(fèi)者的總能量分別是能量分別是W1和和W2，當(dāng)下列哪種情況發(fā)生，當(dāng)下列哪種情況發(fā)生時(shí)，就可能使生態(tài)平衡破壞時(shí)，就可能使生態(tài)平衡破壞()AW110W2 BW15W2CW110W2 DW15W2【常見錯(cuò)誤

16、】【常見錯(cuò)誤】錯(cuò)選錯(cuò)選A項(xiàng)或項(xiàng)或C項(xiàng)。項(xiàng)。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性【正確答案】【正確答案】D欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性能量傳遞效率的計(jì)算易于出錯(cuò)能量傳遞效率的計(jì)算易于出錯(cuò) 如圖所示食物網(wǎng)中，如圖所示食物網(wǎng)中，E是生產(chǎn)者，共是生產(chǎn)者，共含有含有7.1109 kJ的能量，的能量，B生物種群總能量生物種群總能量為為2.3108kJ，從理論上計(jì)算，從理論上計(jì)算A最多獲得的最多獲得的能量是能量是()欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性A2.84108kJB2.38108kJC1.41109kJD3.

17、05108kJ【正確解答】選【正確解答】選B。要計(jì)算。要計(jì)算A最多獲得的最多獲得的能量能量,應(yīng)按應(yīng)按20%計(jì)算。計(jì)算。E流向流向B、C、D的總能的總能量占量占E的能量的的能量的20%.所以流向所以流向C、D的能量的能量應(yīng)為應(yīng)為7.110920%2.310811.9108 kJ,而而C、D又按又按20%的傳遞效率把能量傳遞的傳遞效率把能量傳遞給給A，所以流向，所以流向A的能量最多為的能量最多為11.9108kJ20%2.38108kJ。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性【糾錯(cuò)總結(jié)】【糾錯(cuò)總結(jié)】能量需要量多少的計(jì)算能量需要量多少的計(jì)算(1)已知較低營養(yǎng)級(jí)的能量已知較低

18、營養(yǎng)級(jí)的能量(生物量生物量)，計(jì)算較，計(jì)算較高營養(yǎng)級(jí)獲得的能量高營養(yǎng)級(jí)獲得的能量(生物量生物量)，要乘以每相，要乘以每相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率。鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率。(2)若計(jì)算最高營養(yǎng)級(jí)生物從最低或前一營若計(jì)算最高營養(yǎng)級(jí)生物從最低或前一營養(yǎng)級(jí)生物獲得多少能量，則需把最高營養(yǎng)級(jí)養(yǎng)級(jí)生物獲得多少能量，則需把最高營養(yǎng)級(jí)生物獲得的能量除以傳遞效率或乘以傳遞效生物獲得的能量除以傳遞效率或乘以傳遞效率的倒數(shù)即可。率的倒數(shù)即可。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)探究專項(xiàng)突破實(shí)驗(yàn)探究專項(xiàng)突破課題課題1調(diào)查某一生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)情況調(diào)查某一生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)情況2分析某一生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)情況分析某一生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)情況欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性實(shí)戰(zhàn)演練實(shí)戰(zhàn)演練某研究者想調(diào)查某菜地的一只菜青蟲每天用某研究者想調(diào)查某菜地的一只菜青蟲每天用于生長和發(fā)育的