濟南版能量流動和物質(zhì)循環(huán)

濟南版能量流動和物質(zhì)循環(huán)第1頁/共63頁

民間有“一山不容二虎”的說法，你能從生態(tài)系統(tǒng)的角度解釋這一現(xiàn)象嗎？第2頁/共63頁第三節(jié)能量流動和物質(zhì)循環(huán)第3頁/共63頁1.分析生態(tài)系統(tǒng)中各種成分的能量關(guān)系。2.概述生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點。3.以碳循環(huán)為例，說明生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的特點。第4頁/共63頁第三節(jié)能量流動和物質(zhì)循環(huán)第一課時：能量流動第5頁/共63頁1.分析生態(tài)系統(tǒng)中各種成分的能量關(guān)系。2.概述生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點。第一課時學(xué)習(xí)目標(biāo)第6頁/共63頁閱讀課本P63~65頁第二段，思考問題：1、生物的生長、發(fā)育和繁殖等各項生命活動所需要的能量來自

。2、當(dāng)某種生物攝取

時，它就從中獲得能量。3、生態(tài)系統(tǒng)中的能量是通過

依次傳遞的。4

叫一個營養(yǎng)級？食物鏈?zhǔn)澄镔A存在有機物中的化學(xué)能【探究主題一】生態(tài)系統(tǒng)的能量流動食物鏈上的每一個環(huán)節(jié)第7頁/共63頁寫出下面的一條食物鏈草兔狐虎生產(chǎn)者初級消費者次級消費者三級消費者第一第二第三第四營養(yǎng)級營養(yǎng)級營養(yǎng)級營養(yǎng)級1、營養(yǎng)級：食物鏈上的每一個環(huán)節(jié)圖中參與食物鏈的生態(tài)系統(tǒng)組成成分有哪幾種？第8頁/共63頁生物草蝗蟲青蛙貓頭鷹結(jié)構(gòu)模式生產(chǎn)者初級消費者次級消費者三級消費者營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級蛇四級消費者第五營養(yǎng)級消費者比營養(yǎng)級少一級第9頁/共63頁2.能量流動的過程1.請你寫出每個營養(yǎng)級能量的來源與去路。

2.生態(tài)系統(tǒng)中的能量能否逆向流動或者循環(huán)流動？

3.一般情況下，為什么營養(yǎng)級越高，生物的數(shù)量就越少？第10頁/共63頁第11頁/共63頁能量的輸入：生產(chǎn)者通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化成為化學(xué)能，固定在它們所制造的有機物中能量流動的過程生產(chǎn)者所固定的全部太陽能，就是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。第12頁/共63頁生產(chǎn)者固定的太陽能（化學(xué)能）呼吸作用散失（熱能）遺體、殘枝敗葉分解者初級消費者攝入能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級示意圖用于生長、發(fā)育、繁殖（化學(xué)能）第13頁/共63頁由上圖可知：(1)能量流動的起點：生產(chǎn)者(主要是植物)固定太陽能。(2)能量轉(zhuǎn)化：太陽能→有機物中的化學(xué)能→熱能(最終散失)。(3)能量的傳遞途徑：食物鏈。第14頁/共63頁(4)每一營養(yǎng)級的能量來源及去向來源：生產(chǎn)者：太陽能各級消費者：來自上一個營養(yǎng)級第15頁/共63頁③有一少部分能量，通過食物鏈流入下一個營養(yǎng)級。(4)每一營養(yǎng)級的能量來源及去向去向①通過呼吸作用分解有機物，釋放能量，供生命活動的需要。②隨排泄廢物、尸體等流入分解者中去。第16頁/共63頁第一營養(yǎng)級（生產(chǎn)者）

第二營養(yǎng)級（植食性動物）

第三營養(yǎng)級（肉食性動物）

第四營養(yǎng)級（肉食性動物）能量分解者呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸生態(tài)系統(tǒng)能量流動全過程圖解（5）、生態(tài)系統(tǒng)中的能量不能逆向流動或循環(huán)流動。（6）、能量在沿著食物鏈流動的過程中是逐級遞減的，在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動的過程中消耗的能量也越多，所以營養(yǎng)級越高，貯存的能量也越少，生物個體的數(shù)量就越少。第17頁/共63頁3、能量流動的概念

4、能量流動的特點：（1）單向流動。(不可逆的，不循環(huán)的)。從生產(chǎn)者→初級消費者→次級消費者→三級消費者→……

（食物鏈)（1）單向流動（2）逐級遞減

傳遞效率10%－20%指生態(tài)系統(tǒng)中能量輸入、傳遞和散失過程。第18頁/共63頁逐級遞減的原因第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級①生物自身的呼吸消耗。②植物的殘枝落葉和動物的骨骼、皮毛等難以被下一個營養(yǎng)級的生物利用。（2）逐級遞減

傳遞效率一般只有10%－20%能量在沿食物鏈流動的過程中是逐漸減少的。

第19頁/共63頁5、合理食物鏈的結(jié)構(gòu)合理食物鏈一般只有3～4個營養(yǎng)級因為能量每流經(jīng)一級都要丟失一大部分，所以食物鏈越長，能量流失就越多。縮短食物鏈，如以吃生產(chǎn)者為主，就可使有限的土地供養(yǎng)較多人口。植物牛人植物人能量在沿著食物鏈流動的過程中是逐級遞減的，在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動的過程中消耗的能量也越多。食物鏈越長，能量流失就越多。第20頁/共63頁材料一、在一個草場上，如果放養(yǎng)的牲畜過少，就不能充分利用牧草所提供的能量；如果放養(yǎng)的牲畜過多，就會造成草場的退化，使畜產(chǎn)品的產(chǎn)量下降。只有根據(jù)草場的能量流動特點，合理確定草場的載畜量，才能保持畜產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)。

研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，還可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?、研究能量流動的目的土地沙化第21頁/共63頁

池塘生態(tài)系統(tǒng)

材料二、我國古代就已發(fā)展出“桑基魚塘”生產(chǎn)方式：利用桑葉喂蠶，蠶沙（蠶糞）養(yǎng)魚，魚塘泥肥桑，在桑、蠶、魚之間形成了良性循環(huán)。第22頁/共63頁請分析討論:用能量流動的原理,解釋諺語“一山不容二虎”隱含的道理。參考要點:根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的特點和規(guī)律，營養(yǎng)級越高，可利用的能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營養(yǎng)級，通過食物鏈(網(wǎng))流經(jīng)老虎的能量已減到很小的程度。因此，老虎的數(shù)量將是很少的。故“一山不能容二虎”有一定的生態(tài)學(xué)道理。學(xué)以致用第23頁/共63頁能量流動的起點：從生產(chǎn)者固定太陽能開始流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能能量流動的數(shù)量是生產(chǎn)者所固定的全部太陽能生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的途徑：太陽能→第一營養(yǎng)級→第二營能量流動養(yǎng)級→‥‥‥第五營養(yǎng)級單向流動不循環(huán)能量流動的特點逐級遞減傳遞率為10％～20％

設(shè)法調(diào)整能量流動關(guān)系研究的目的

使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠值?4頁/共63頁1.在“草→兔→狐”食物鏈中，狐屬于()A.次級消費者，第二營養(yǎng)級B.初級消費者，第一營養(yǎng)級C.初級消費者，第二營養(yǎng)級D.次級消費者，第三營養(yǎng)級2.能量在沿食物鏈的流動過程中是()A.循環(huán)往復(fù)的B.單向流動，并且逐級遞減的C.單向流動，并且逐級增加的D.沒有任何規(guī)律的DB第25頁/共63頁3.如圖是一個農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)簡圖，關(guān)于該食物網(wǎng)的敘述正確的是()A.此食物網(wǎng)中初級消費者有食蟲鳥和食草昆蟲B.此生態(tài)系統(tǒng)能量的源頭是植物制造的有機物C.貓頭鷹在此食物網(wǎng)中占有3、4、5三個營養(yǎng)級D.此食物網(wǎng)包含3條食物鏈C第26頁/共63頁4.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是()A.照射到該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)所有植物體葉面上的太陽能B.射進該系統(tǒng)的全部太陽能C.該系統(tǒng)全部生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量D.生產(chǎn)者傳遞給消費者的全部能量2、在下列食物鏈中，假設(shè)初級消費者從生產(chǎn)者獲得的數(shù)量數(shù)值相等，那么下列哪一條食物鏈供給貓頭鷹的能量最多（）A.草→鼠→貓頭鷹B.草→蝗蟲→青蛙→蛇→貓頭鷹C.草→鼠→蛇→貓頭鷹D.草→蝗蟲→鳥→貓頭鷹CA第27頁/共63頁營養(yǎng)級能量（J·m-2）a141.10×105b15.91×105c0.88×105d871.27×1056、調(diào)查得知某河流生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有4個營養(yǎng)級（以a、b、c、d表示）。經(jīng)測定一年中流經(jīng)這4個營養(yǎng)級的能量分別為：該生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者是()A、aB、bC、cD、dA第28頁/共63頁7.根據(jù)下圖所表示的食物網(wǎng),結(jié)合能量流動的特點進行計算:牧草鼠蛇貓頭鷹

如果牧草固定了1000焦耳的能量,則貓頭鷹最少能獲得______焦耳能量,最多能獲得______焦耳能量.140第29頁/共63頁綠色植物→鼠→貓頭鷹這條食物鏈中，貓頭鷹增重1Kg，至少需要消耗綠色植物______Kg。X×20%×20%=1Kg

x=25Kg能量傳遞效率=下一營養(yǎng)級同化量本營養(yǎng)級同化量×100%第30頁/共63頁謝謝！第31頁/共63頁第三節(jié)能量流動和物質(zhì)循環(huán)第二課時:物資循環(huán)第32頁/共63頁

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、說出生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)概念、特點及碳循環(huán)過程。2、知道生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的區(qū)別與聯(lián)系。第33頁/共63頁快速閱讀課本P65回答下列問題：【探究主題二】生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（1)物質(zhì)循環(huán)的概念是什么?在哪兩者之間循環(huán)？(2）這里的物質(zhì)是指什么？（一）物質(zhì)循環(huán)的概念第34頁/共63頁2、循環(huán)過程是怎樣的呢？無機環(huán)境化學(xué)元素化學(xué)元素生物體◆而碳循環(huán)就是一種非常重要的物質(zhì)循環(huán)。在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的

從

開始，經(jīng)

、

和

，又回到

，就完成了一個循環(huán)過程。1、物質(zhì)循環(huán)的概念化學(xué)元素?zé)o機環(huán)境生產(chǎn)者

消費者分解者無機環(huán)境第35頁/共63頁（4）碳循環(huán)的形式：（5）碳在自然界中的存在形式：（6）碳在生物體內(nèi)的存在形式：（7）碳進入生物體的途徑：（8）碳在生物體之間傳遞途徑：（9）碳進入大氣的途徑：（二）碳的循環(huán)過程閱讀課本P66圖回答下列問題：第36頁/共63頁（1）碳在自然界中的存在形式有哪些？（2）碳在生物體內(nèi)的存在形式有哪些？1、碳的存在形式有哪些？碳酸鹽、煤、石油、天然氣、二氧化碳等含碳有機物第37頁/共63頁2、碳的循環(huán)過程思考：（1）碳以什么形式進行循環(huán)呢？（2）碳在生物體之間傳遞途徑是什么？二氧化碳食物鏈和食物網(wǎng)第38頁/共63頁（3）參與碳循環(huán)的生理過程有哪些？光合作用和呼吸作用（4）請對照圖示描述碳的循環(huán)過程。思考：2、碳的循環(huán)過程第39頁/共63頁2、碳的循環(huán)過程（1）大氣中的碳如何進入生物體呢？

①

．綠色植物通過光合作用將大氣中的二氧化碳等無機物轉(zhuǎn)變成有機物儲存在植物體內(nèi)。②．動物通過直接或間接地以綠色植物為食，使含碳的有機物進入動物體內(nèi)。第40頁/共63頁2、碳的循環(huán)過程（2）生物體內(nèi)的碳又是如何進入大氣中的呢？

①．動植物通過呼吸作用，將體內(nèi)的有機物分解成二氧化碳釋放到大氣中。

②．動植物死亡后，其尸體被細(xì)菌、真菌等分解者分解，碳又以二氧化碳的形式進入大氣中。

③．有些動植物被埋在地下形成化石燃料，其中的碳經(jīng)過燃燒變成二氧化碳被釋放到大氣中。第41頁/共63頁在農(nóng)田中大量使用DDT殺蟲劑為什么會殃及南極的企鵝?

生物圈是地球上的最大的生態(tài)系統(tǒng),生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性.想一想：第42頁/共63頁物質(zhì)循環(huán)是帶有全球性的，生物體和無機環(huán)境之間的物質(zhì)可以反復(fù)出現(xiàn)反復(fù)利用，周而復(fù)始進行循環(huán)，不會消失。即全球性往復(fù)循環(huán)3、物質(zhì)循環(huán)的主要特點：4、物質(zhì)循環(huán)的意義：通過物質(zhì)循環(huán)，生物得以生存和繁衍，無機環(huán)境也得到了不斷更新。有利于維持生態(tài)平衡，使得生態(tài)系統(tǒng)具有一定的修復(fù)能力。第43頁/共63頁5、比較能量流動和物質(zhì)循環(huán)的相互關(guān)系能量流動物質(zhì)循環(huán)形式特點范圍聯(lián)系主要以有機物形式以無機物的形式流動能量流動和物質(zhì)循環(huán)同時進行，密切相關(guān)，不可分割。物質(zhì)為能量流動提供載體；能量為物質(zhì)循環(huán)提供動力。單向流動，逐級遞減反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)流動（周而復(fù)始）生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)級全球生物圈第44頁/共63頁大氣中的CO2

燃燒光合作用呼吸作用植物動物攝食微生物的呼吸作用呼吸作用動植物的遺體和排出物泥炭、煤、石油變化形式第45頁/共63頁一碳循環(huán)任務(wù)一：建立一個碳循環(huán)簡圖大氣中的CO2消費者生產(chǎn)者分解者生產(chǎn)者大氣中的CO2分解者消費者第46頁/共63頁第47頁/共63頁圖中字母分別代表什么？能不能找到其中的規(guī)律？第48頁/共63頁解讀右圖根據(jù)①與③之間的雙向箭頭判斷：①是生產(chǎn)者，③是二氧化碳。根據(jù)①②④的碳都流向⑤，可進一步判斷：②是初級消費者，④是次級消費者，⑤是分解者。第49頁/共63頁碳循環(huán)特點：（1）碳循環(huán)的形式：（2）碳在自然界中的存在形式：（3）碳在生物體內(nèi)的存在形式：（4）碳進入生物體的途徑：（5）碳在生物體之間傳遞途徑：（6）碳進入大氣的途徑：CO2；CO2和碳酸鹽；含碳有機物綠色植物的光合作用；食物鏈和食物網(wǎng)①生物的呼吸作用②分解者有分解作用③化石燃料的燃燒第50頁/共63頁練習(xí)：甲、乙、丙分別指生態(tài)系統(tǒng)中的什么成分？(生產(chǎn)者)(消費者)(分解者)第51頁/共63頁1、右圖示生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，A、B、C、D是生態(tài)系統(tǒng)的成分，D為大氣，請據(jù)圖回答：1）此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從[]

固定太陽能開始的。2）碳元素在大氣中與A、B、C之間的傳遞是以

形式進行的，在生態(tài)系統(tǒng)各成分中A為

，B為

。C生產(chǎn)者CO2消費者分解者練習(xí)大氣生產(chǎn)者消費者

分解者

第52頁/共63頁3）圖中D→C過程是通過

作用實現(xiàn)的，C→D過程是通過

作用實現(xiàn)的，B→D過程是通過

作用實現(xiàn)的。4）生物群體中一部分碳返回大氣中,而另一部分則以

形式儲存在地層中，碳在生物群體與無機環(huán)境之間主要以

形式循環(huán)。5）碳循環(huán)的同時一定伴隨著

。光合呼吸分解化石燃料CO2能量流動練習(xí)大氣生產(chǎn)者

消費者分解者第53頁/共63頁1、圖中數(shù)字代表的是呼吸作用還是光合作用？2、你能用圖中的生物寫出一條食物鏈嗎？第54頁/共63頁謝謝大家！請愛護我們美好的家園第55頁/共63頁1.概念圖是一種幫助分析概念或歸納信息的簡單而又有邏輯的關(guān)系圖。下面是反映生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間關(guān)系的概念圖。請據(jù)圖回答：（1）若每個方框都代表一個營養(yǎng)級，請將第一營養(yǎng)級、第二營養(yǎng)級、第三營養(yǎng)級、第四營養(yǎng)級填寫在合格的方框內(nèi)（2）請將植食性動物、肉食性動物、生產(chǎn)者填寫在合適的橫線上。【鞏固提高】第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級生產(chǎn)者肉食性動物植食性動物第56頁/共63頁（3）圖中的箭頭代表什么？為什么表示每個營養(yǎng)級含有的物質(zhì)和能量的方框大小不同？箭頭代表各營養(yǎng)級之間物質(zhì)和能量的流動方向。物質(zhì)和能量在沿食物鏈傳遞的過程中逐漸被消耗