新教材高中生物選擇性必修2課件3：3 2 1 能量流動(dòng)的過程及特點(diǎn)(人教版)

第1課時(shí)能量流動(dòng)的過程及特點(diǎn)假設(shè)你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一個(gè)荒島上，那里除了有能飲用的水，幾乎沒有任何食物。你身邊尚存的食物只有一只母雞、15kg玉米。流落荒島討論：你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長(zhǎng)的時(shí)間來等待救援？問題探討2.先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。1.先吃雞，再吃玉米。先吃雞，再吃玉米。我反對(duì)！為什么要先吃我？問題探討深入內(nèi)部考察個(gè)體生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的研究一般在群體水平上進(jìn)行。將群體視為一個(gè)整體進(jìn)行研究是系統(tǒng)科學(xué)常用的研究方法。整合局部環(huán)節(jié)規(guī)律探索系統(tǒng)動(dòng)態(tài)規(guī)律研究能量流動(dòng)的基本思路科學(xué)方法消化吸收合成自身物質(zhì)，儲(chǔ)存能量能量流經(jīng)生物個(gè)體的過程呼吸作用散失（熱能）糞便呼吸作用散失（熱能）分解者利用遺體殘骸攝入用于生長(zhǎng)發(fā)育繁殖攝入量=同化量+糞便量捕食者攝入同化同化量=呼吸作用散失＋自身生長(zhǎng)發(fā)育同化量=呼吸作用散失＋捕食者攝入＋分解者利用科學(xué)方法生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)在營(yíng)養(yǎng)級(jí)層次研究生產(chǎn)者草等兔等初級(jí)消費(fèi)者鷹等次級(jí)消費(fèi)者第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)科學(xué)方法呼吸作用以熱能形式散失草的能量如何得來？光能全部被草吸收了嗎？草固定的能量將何去？1%生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖儲(chǔ)存起來呼吸作用散失生長(zhǎng)發(fā)育繁殖遺體殘枝敗葉分解者流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生產(chǎn)者固定的太陽能殘枝敗葉被分解者分解能量流動(dòng)的過程一、糞便兔吃草后能將攝入的草全部同化嗎？同化流入呼吸作用分解者攝入生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖儲(chǔ)存起來同化量=攝入量糞便量－能量流動(dòng)的過程一、呼吸作用分解者生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖儲(chǔ)存起來兔同化了小草的能量后，這些能量有哪些去向？呼吸散失生長(zhǎng)發(fā)育繁殖遺體殘骸分解者流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)兔同化的能量能量流動(dòng)的過程一、鷹同化了兔的能量后，這些能量有哪些去向？呼吸散失生長(zhǎng)發(fā)育繁殖遺體殘骸分解者鷹同化的能量呼吸作用分解者生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖儲(chǔ)存起來能量流動(dòng)的過程一、分解者呼吸作用生產(chǎn)者初級(jí)消費(fèi)者(綠色植物)次級(jí)消費(fèi)者(植食性動(dòng)物)(肉食性動(dòng)物)能量流動(dòng)的過程一、轉(zhuǎn)化

太陽能

有機(jī)物中化學(xué)能

熱能生物群落環(huán)境輸入輸出散失：通過各營(yíng)養(yǎng)級(jí)及分解者的呼吸作用以熱能形式散失總量：生產(chǎn)者通過光合作用固定的太陽能傳遞輸入形式：有機(jī)物中化學(xué)能途徑：食物鏈和食物網(wǎng)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的

、

、

和

的過程。輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失①流經(jīng)自然生態(tài)系統(tǒng)的總能量是：②流經(jīng)人工生態(tài)系統(tǒng)的總能量是：③自然生態(tài)系統(tǒng)的能量來源是：④人工生態(tài)系統(tǒng)的能量來源是：生產(chǎn)者固定的太陽能生產(chǎn)者固定的太陽能和人工輸入的有機(jī)物中的化學(xué)能太陽能太陽能和人工輸入的有機(jī)物中的化學(xué)能能量流動(dòng)的過程一、分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)RaymondLindeman《生態(tài)學(xué)的營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)概說》對(duì)能量流動(dòng)做了定量分析

林德曼（1915-1942）賽達(dá)伯格湖深1米，面積為14480平方米，湖岸線長(zhǎng)500米。湖底深度一致、性質(zhì)均一，沒有大的波浪。優(yōu)點(diǎn)：小、簡(jiǎn)單、穩(wěn)定思考·討論植食性動(dòng)物

62.862.8賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)P56資料分析太陽能未固定生產(chǎn)者464.6分解者12.5呼吸作用96.3未利用2932.118.829.312.6肉食性動(dòng)物

12.6微量7.55.0327.3122.614.6數(shù)字為能量數(shù)值?！拔垂潭ā笔侵肝幢还潭ǖ奶柲?，“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用的能量。思考·討論輸入能量（同化量）流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)呼吸散失分解者利用未利用出入比生產(chǎn)者

植食性動(dòng)物

肉食性動(dòng)物

464.662.812.613.5%20%62.896.312.529312.618.82.129.37.5微量5.0/能量傳遞效率輸出（去路）逐級(jí)遞減單位（焦/厘米2·年）未利用：指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用的能量。（定時(shí)定量分析）能量傳遞效率=某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量×100%賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)P56資料分析賽達(dá)伯格湖能量流動(dòng)圖解1.從方向上看：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動(dòng)只能從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，再依次流向后面的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，不可_____，也不能_________；①生物之間的捕食關(guān)系是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果，一般不可逆轉(zhuǎn)；

②各營(yíng)養(yǎng)級(jí)呼吸作用散失的熱能無法再利用。逆轉(zhuǎn)循環(huán)流動(dòng)原因：能量流動(dòng)的特點(diǎn)二、賽達(dá)伯格湖能量流動(dòng)圖解2.從數(shù)值上看：逐級(jí)遞減自身呼吸作用消耗；被分解者分解；暫時(shí)未被利用。原因：（能量傳遞效率為10%～20%）能量流動(dòng)的特點(diǎn)二、1.單向流動(dòng)：不可逆，不循環(huán)原因：生物間的捕食關(guān)系是一定的

散失的熱能不能被生物體再利用

2.逐級(jí)遞減：能量是沿食物鏈（網(wǎng)）流動(dòng)的，在流動(dòng)過程中是逐級(jí)減少的自身呼吸散失

原因：分解者利用

未利用

總結(jié)歸納能量流動(dòng)的特點(diǎn)二、規(guī)律：食物鏈越短，能量利用率越高。能量傳遞效率與能量利用效率的比較傳遞效率=上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量×100%能量利用率=生產(chǎn)者能量流入最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量×100%【思維拓展】選______的食物鏈選最小傳遞效率_____生產(chǎn)者最少消耗選最大傳遞效率_____消費(fèi)者最大消耗獲得最多獲得最少選______的食物鏈最短最長(zhǎng)20%10%能量在食物鏈中傳遞的“最值計(jì)算”【思維拓展】由最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)推導(dǎo)生產(chǎn)者（消耗量）A→B→C需最多能量：選最長(zhǎng)食物鏈；按÷10%計(jì)算(食物鏈前級(jí)是后級(jí)10倍)需最少能量：選最短食物鏈；按÷20%計(jì)算(食物鏈前級(jí)是后級(jí)5倍)浮游植物小魚大魚1000kg10%10%10%20%20%25kg1kg例：大魚體重增加1kg，最多(至少)需要浮游植物多少千克【思維拓展】1.下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗A約（）A．100kgB．44.5kgC．25kgD．15kgC課堂練習(xí)2.下圖是一個(gè)食物網(wǎng)，假如鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5來自蛇，那么鷹若要增加20g體重，至少需要消耗植物（）

A.900gB.500gC.200gD.600gA課堂練習(xí)3.某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，如將C的食物比例由A∶B＝1∶1調(diào)整為2∶1，能量傳遞效率按10%計(jì)算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載C的數(shù)量是原來的(

)A．1.375倍 B．1.875倍C．1.273倍 D．0.575倍A課堂練習(xí)4.判斷(1)當(dāng)狼吃掉一只兔子時(shí)，就獲得了兔子的全部能量(

)(2)初級(jí)消費(fèi)者的糞便量屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量 (

)(3)同化量≠用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的能量 (

)(4)呼吸作用所產(chǎn)生的能量都是以熱能的形式散失(

)(5)分解者的分解作用也是通過呼吸作用完成的()××√√×課堂練習(xí)5.如圖表示能量流經(jīng)該