新人教版高中生物必修3生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能第2課時(shí)

1、名校名 推薦生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能2一、相關(guān)知識(shí)（一）基本概念生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的單向性、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的逐級(jí)遞減性、能量金字塔、能量的多級(jí)利用；生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、生物地化循環(huán)、碳循環(huán)（二）知識(shí)網(wǎng)絡(luò)概念：起點(diǎn)：從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開始流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)地總能量：生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能的總量途經(jīng)：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系特點(diǎn)：?jiǎn)蜗虻?、逐?jí)遞減的。統(tǒng)研究的意義的功概念：能特點(diǎn)：全球性的、循環(huán)的碳循環(huán)的過(guò)程生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（三）疑難解析1生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)（ 1）能量流動(dòng)的源頭是陽(yáng)光（光能）（ 2）能量的輸入相關(guān)生理過(guò)程： 綠色植物的光合作用將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能。輸入的總值：綠色植物通過(guò)光合

2、作用固定的光能的總量。(3) 能量的傳遞（如圖所示）途徑：能量是以物質(zhì)的形式沿著食物鏈或食物網(wǎng)這一主渠道而向前傳遞的。1名校名 推薦能量的分流：每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物獲得的能量的分配情況。I 被該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物呼吸作用分解消耗一部分，其中 ATP用于生命活動(dòng)，熱能從生物群落中散失到大氣中。對(duì)于生物群落而言，熱能是群落的能量輸出。進(jìn)入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物 ( 最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物除外 ) 。動(dòng)植物遺體、枯枝落葉、糞便等被分解者利用。能量傳遞的特點(diǎn)I 單向流動(dòng)：食物鏈相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的吃和被吃關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，能量不能倒流。II 逐級(jí)遞減：每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物總有一部分不能被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用；每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物都經(jīng)自身呼吸而消耗一部分

3、能量。(4) 能量的散失散失能量的形式：熱能 ( 對(duì)生物群落而言，相當(dāng)于能量輸出 ) 。散失能量的產(chǎn)生：通過(guò)生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的呼吸作用分解有機(jī)物而產(chǎn)生的能量，一部分形成 ATP被生物利用，另 一 部分以熱能形式散失到無(wú)機(jī)環(huán)境中。2生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)在生態(tài)系統(tǒng)中， 物質(zhì)從非生 物 的物質(zhì)和能量開始，經(jīng)生產(chǎn)者、消 費(fèi) 者和分解者，又回到非生物的物質(zhì) 和 能量，完成一個(gè)由簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物到各 種 高能有機(jī)化合物，最終又還原為簡(jiǎn) 單 無(wú)機(jī)物的生態(tài)循環(huán)。通過(guò)該循環(huán)，生物得以生存和繁衍， 非生物的物質(zhì) 和 能量得到更新并變得越來(lái)越適合 生 物生存的需要。在這個(gè)物質(zhì)的生態(tài) 循 環(huán)過(guò)程中，太陽(yáng)能以化學(xué)能的形式

4、 被 固定在有機(jī)物中，供食物鏈和食物 網(wǎng) 上的各級(jí)生物利用。碳循環(huán)（如圖）碳是構(gòu)成生物體的最基本元素，雖然它在自然界中的蘊(yùn)藏量極為豐富，但綠色植物能夠直接利用的僅僅限于空氣中的二氧化碳（ CO2）。生物圈中的碳循環(huán)主要表現(xiàn)在綠色植物從空氣中吸收二氧化碳，經(jīng)光合作用轉(zhuǎn)化為葡萄糖，并放出氧氣（ O2）。在這個(gè)過(guò)程中少不了水的參與。有機(jī)體再利用葡萄糖合成其他有機(jī)化合物。碳水化合物經(jīng)食物鏈傳遞，又成為動(dòng)物和細(xì)菌等其他生物體的一部分。生物體內(nèi)的碳水化合物一部分作為有機(jī)體代謝的能源經(jīng)呼吸作用被氧化為二氧化碳和水，并釋放出其中儲(chǔ)存的能量。由于這個(gè)碳循環(huán)，大氣中的CO2大約20 年就完全更新一次。3能量流動(dòng)與

5、物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)的主要功能就是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)。且兩大功能之間有明顯的差別，又有必然的聯(lián)系，教學(xué)時(shí)應(yīng)特別明確地強(qiáng)調(diào)它們之間的這種關(guān)系。（ 1）差別：能量在生態(tài)是單向流動(dòng)的，能量在逐級(jí)流遞效率是很低的， 逐級(jí)都有大量被消耗掉。 因此，生態(tài)系統(tǒng)地從外界獲取能量 ( 太陽(yáng)能 ) ，系 統(tǒng) 內(nèi)動(dòng) 的 傳量 的 能要 不 斷只 有 這名校名 推薦去。至于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，則是在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)地進(jìn)行著的，這些物質(zhì)是可以重復(fù)地被利用的。（ 2）聯(lián)系如圖所示：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是隨著物質(zhì)循環(huán)進(jìn)行的。能量的固定、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成與分解等過(guò)程，反之亦然。由此可見，能

6、量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)之間互為因果，相輔相承，具有不可分割的聯(lián)系。生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成部分非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者，正是通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)、才緊密聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。三 考點(diǎn)例析例 1 ( 上海卷 ) 右圖食物網(wǎng)中的貓頭鷹體重每增加 20g，至少需要消耗植物A200gB250gC500gD1000g 解析 ：本題考查生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過(guò)程中的傳遞效率問(wèn)題，至少消耗多少是按照最高傳遞效率計(jì)算。答案 C例 2 （江蘇卷） (8 分) 為了調(diào)查太湖某一水層是否有自養(yǎng)生物存在，及其產(chǎn)氧量能否維持本層水體生物呼吸耗氧所需，可用黑白瓶法測(cè)定該水層生物晝夜平均代謝率來(lái)判定。白瓶為透

7、明玻璃瓶，其水體溶解 O2 的晝夜變化值為水中生物光合作用產(chǎn)生的 02 與呼吸消耗的 O2 的差值 ( 以 WDO表示 ) ；黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶， 瓶中水體溶解 02 的晝夜變化值為水中生物呼吸消耗的 02( 以 BDO表示 ) 。請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)。（ 1) 實(shí)驗(yàn)步驟：用采水器取該層水樣，分別注滿500mL黑、白瓶并密封，剩余水樣用于測(cè)_；將黑、白瓶 _； _。(2) 設(shè)計(jì)記錄所測(cè)數(shù)據(jù)的表格。 ( 表格請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)在答題卡上 )（ 3）預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析。 解析 本題綜合考查生態(tài)系統(tǒng)的功能和完成這些功能的生理過(guò)程。答案（ 1）溶解氧濃度 掛回原水層 24h 后取出黑、白瓶測(cè)溶解氧濃度（ 2）黑、白瓶溶解氧