高考生物復(fù)習(xí)第3單元生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù)第2講生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)必修全國(guó)公開課一等獎(jiǎng)百校聯(lián)賽

必修3穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第三單元生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù)第2講生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)基礎(chǔ)扎實(shí)素能培優(yōu)直擊高考考點(diǎn)精研課堂歸納課時(shí)作業(yè)第1頁一、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)1．生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)概念了解基礎(chǔ)夯實(shí)【知識(shí)梳理】

生產(chǎn)者固定太陽能總量有機(jī)物中化學(xué)能呼吸作用

第2頁2．生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程分析(1)補(bǔ)充圖中標(biāo)號(hào)代表內(nèi)容甲：____________，乙：______________，丙：____________，?。篲___________，戊：__________。生產(chǎn)者初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者呼吸作用分解者

第3頁太陽能生產(chǎn)者光合作用呼吸作用熱能下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)分解者第4頁單向流動(dòng)逐層遞減人工生態(tài)系統(tǒng)最有效連續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娌糠值?頁生物群落無機(jī)環(huán)境全球性循環(huán)流動(dòng)

第6頁2．碳循環(huán)大氣中CO2庫生產(chǎn)者消費(fèi)者第7頁CO2CO2光合化能合成動(dòng)植物細(xì)胞呼吸微生物分解作用

第8頁CO2氣溫升高

第9頁1．判斷正誤(1)生態(tài)系統(tǒng)中能量初始起源只有太陽能。(年江蘇)()(2)防治稻田害蟲，可提升生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間能量傳遞效率。(年四川)()(3)田鼠和鼬都是恒溫動(dòng)物，同化能量中一部分用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等生命活動(dòng)，其余在呼吸作用中以熱能形式散失。(年安徽)()【自練自測(cè)】

第10頁(4)若在農(nóng)田周圍合理植樹可控制鼠害，從而幫助人們合理地調(diào)整該生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)關(guān)系，使人們從中獲益更多。(年四川)()(5)除最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)外，某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)總能量由四個(gè)部分組成：本身呼吸消耗能量、流向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量、被分解者利用能量和未被利用能量。()(6)因?yàn)樯⑹崮懿荒鼙簧a(chǎn)者再固定，且食物鏈中捕食與被捕食關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，所以生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)是單向。()第11頁(7)拔去田地中雜草是人為地調(diào)整能量流動(dòng)方向，能夠提升生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率。()(8)兔吃草后排出糞便中能量是兔同化量一部分。()【答案】(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√(6)√(7)×(8)×第12頁2．(陜西西安模擬)螳螂捕蟬，黃雀在后。若黃雀全部食物來自蟬和螳螂兩種動(dòng)物，且取食螳螂百分比占1/4，則在該食物網(wǎng)中，當(dāng)綠色植物能量增加G千焦時(shí)，黃雀取得能量最多增加()A．6G/125千焦 B．3G/125千焦C．G/50千焦 D．G/550千焦【答案】C第13頁【解析】題中共有兩條食物鏈：①綠色植物→蟬→螳螂→黃雀；②綠色植物→蟬→黃雀。題目中要求計(jì)算黃雀取得能量最多增加多少，則應(yīng)按能量傳遞效率為20%計(jì)算。設(shè)黃雀增加能量X千焦，1/4來自食物鏈①，則需消耗植物＝X×1/4÷20%÷20%÷20%＝(125/4)X；另外3/4來自食物鏈②，則需消耗植物＝X×3/4÷20%÷20%＝(75/4)X；則兩條食物鏈共消耗G＝(125/4)X＋(75/4)X，則X＝G/50(千焦)。第14頁3．(北京海淀區(qū)高三期末)如圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，圖中A、B、C代表生態(tài)系統(tǒng)成份，數(shù)字表示碳流動(dòng)。以下敘述正確是()A．圖中生產(chǎn)者、B、C、A組成了兩條食物鏈B．①②⑥⑦為CO2形式，③④⑤為有機(jī)物形式C．③④⑤⑥⑦之和等于生產(chǎn)者同化碳總量D．經(jīng)③流向B碳全部?jī)?chǔ)存于B體內(nèi)有機(jī)物中【答案】B第15頁【解析】題圖中A為空氣中二氧化碳，B為消費(fèi)者，C為分解者。食物鏈中不包含分解者和非生物物質(zhì)，A錯(cuò)誤；圖中②、⑥、⑦分別表示生產(chǎn)者、分解者和消費(fèi)者呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳，①表示生產(chǎn)者固定二氧化碳，③、④、⑤表示生物之間有機(jī)物傳遞，B正確；生產(chǎn)者同化碳總能量為①，C錯(cuò)誤；生產(chǎn)者流向消費(fèi)者碳部分儲(chǔ)存在B有機(jī)物中，還有部分用于呼吸作用，D錯(cuò)誤。第16頁4．下列圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)簡(jiǎn)圖，以下敘述錯(cuò)誤是()A．甲是生產(chǎn)者，乙是消費(fèi)者B．該生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng)C．能量經(jīng)過光合作用固定并進(jìn)入系統(tǒng)，能夠熱能形式輸出D．甲、乙和分解者所儲(chǔ)存能量之和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)總能量【答案】D第17頁【解析】依據(jù)題中簡(jiǎn)圖可知，甲能夠固定太陽能，為生產(chǎn)者，乙從甲中獲取能量，為消費(fèi)者，A正確；該生態(tài)系統(tǒng)需要從外界取得能量，同時(shí)能量也能夠擴(kuò)散到外界，是一個(gè)開放生態(tài)系統(tǒng)，B正確；能量經(jīng)過光合作用進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者呼吸作用后有一部分以熱能形式散失，C正確；輸入該生態(tài)系統(tǒng)總能量是生產(chǎn)者甲固定太陽能總量，D不正確。第18頁5．(江蘇高考)以下關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)敘述，正確是()A．富營(yíng)養(yǎng)化水體出現(xiàn)藍(lán)藻水華現(xiàn)象，能夠說明能量流動(dòng)特點(diǎn)B．生態(tài)系統(tǒng)中能量初始起源只有太陽能C．食物鏈各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中10%～20%能量會(huì)被分解者利用D．無機(jī)環(huán)境中物質(zhì)能夠經(jīng)過各種路徑被生物群落重復(fù)利用【答案】D第19頁【解析】富營(yíng)養(yǎng)化水體出現(xiàn)藍(lán)藻水華現(xiàn)象，未包括沿食物鏈進(jìn)行能量流動(dòng)；生態(tài)系統(tǒng)中能量初始起源也可能是化學(xué)能，如硝化細(xì)菌化能合成作用等；能量流動(dòng)是單向流動(dòng)、逐層遞減，每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)有10%～20%能量流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，而不是有10%～20%能量被分解者利用；無機(jī)環(huán)境中物質(zhì)能夠經(jīng)過各種路徑如光合作用、化能合成作用、根吸收等進(jìn)入生物群落被生物利用。第20頁1．能量在營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間流動(dòng)過程圖解考點(diǎn)精研生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程和特點(diǎn)第21頁(1)攝入量、同化量、糞便量三者之間關(guān)系是：攝入量＝同化量＋糞便量。(2)能量四個(gè)去路①經(jīng)過呼吸作用以熱能形式散失。②被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用。③被分解者利用。④未被利用，即未被本身呼吸消耗，也未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用。第22頁2．流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量起源和去路第23頁第24頁3．能量流動(dòng)特點(diǎn)(1)單向流動(dòng)原因食物鏈中，相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物之間吃與被吃關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，所以能量不能倒流，這是長(zhǎng)久自然選擇結(jié)果。(2)逐層遞減原因①每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物總有一部分能量不能被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用。②各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物都會(huì)因細(xì)胞呼吸以熱能形式散失相當(dāng)大一部分能量。③各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中能量都要有一部分流入分解者。第25頁4．生態(tài)金字塔類型及特點(diǎn)第26頁第27頁第28頁(2)能量最值計(jì)算①計(jì)算某一生物所取得最多(最少)能量規(guī)律(設(shè)食物鏈為A→B→C→D)：已知問題求解思緒D營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈增重M最少需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)多少(設(shè)為N)N＝M÷(20%)3最多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)多少(設(shè)為N)N＝M÷(10%)3A營(yíng)養(yǎng)級(jí)所含能量ND營(yíng)養(yǎng)級(jí)最多增重多少(設(shè)為M)M＝N×(20%)3D營(yíng)養(yǎng)級(jí)最少增重多少(設(shè)為M)M＝N×(10%)3第29頁②包括多條食物鏈能量流動(dòng)計(jì)算時(shí)，若依據(jù)要求只能選擇食物網(wǎng)中一條食物鏈，計(jì)算某一生物取得最多(或最少)能量。其規(guī)律以下：第30頁

考查生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程分析(浙江臺(tái)州模擬)如圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解，①～④表示相關(guān)過程能量流動(dòng)量。以下相關(guān)敘述正確是()第31頁A．①是流入該生態(tài)系統(tǒng)總能量B．③和④分別屬于草和兔同化量一部分C．圖中②/①值代表草→兔能量傳遞效率D．分解者取得能量最少【答案】B【解析】流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量就是生產(chǎn)者固定太陽能總量，①是生產(chǎn)者傳遞給下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量，A錯(cuò)誤；兔子糞便中能量是兔子沒有消化吸收部分，不屬于兔子同化量，屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)植物同化量，B正確；圖中②/①值代表兔子→狐貍能量傳遞效率，C錯(cuò)誤；分解者取得能量百分比從圖中無法看出，D錯(cuò)誤。第32頁

考查生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)相關(guān)計(jì)算1．(年安徽合肥模擬)如圖表示能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖[單位J/(cm2·a)]，據(jù)圖分析，相關(guān)說法正確是()第33頁A．該生態(tài)系統(tǒng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量最少為400B．第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖能量是100C．能量由第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞效率是20%D．該生態(tài)系統(tǒng)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量是15【答案】A第34頁【解析】圖中A表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝入能量，B表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量，C表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖能量，D表示呼吸作用中以熱能形式散失能量，E表示分解者利用能量，B錯(cuò)誤；第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量為100(攝入量)－20(糞便中能量)＝80，依據(jù)能量傳遞效率倒推出第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量最少為400，A正確；題圖僅表示能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)過程，并不能得出第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量，所以無法計(jì)算由第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率，C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D將次級(jí)消費(fèi)者攝入能量等同于其同化能量，故D錯(cuò)誤。第35頁2．(遼寧沈陽四校模擬)在人為干預(yù)下，地震損毀某自然保護(hù)區(qū)恢復(fù)過程中能量流動(dòng)關(guān)系如圖所表示[單位為103kJ/(m2·a)]。請(qǐng)據(jù)圖分析，以下說法正確是()第36頁A．在這場(chǎng)地震中營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高生物受到影響越小B．能量在第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間傳遞效率為15.6%C．肉食動(dòng)物因?yàn)閿?shù)量較少即便不賠償輸入能量一樣能很好地生存D．各級(jí)消費(fèi)者同化量中都有一小部分能量經(jīng)過其糞便流給了分解者【答案】B第37頁【解析】因?yàn)橹脖皇軗p，由上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)植食動(dòng)物流入該生態(tài)系統(tǒng)能量降低為2.5，而肉食動(dòng)物所需能量為5.1＋2.1＋0.05＋0.25＝7.5，所以需要賠償輸入能量5來維持生態(tài)系統(tǒng)平衡。由圖可知營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高生物需賠償輸入能量值越高，在這場(chǎng)地震中受影響越大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；要計(jì)算能量傳遞效率，可依據(jù)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)(肉食動(dòng)物)能量占第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)(植食動(dòng)物)能量百分比，即2.5/(14＋2)＝15.6%，B項(xiàng)正確；肉食動(dòng)物即使數(shù)量較少，不過因?yàn)榈卣鹩绊?，由上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)植食動(dòng)物流入該生態(tài)系統(tǒng)能量不能滿足其需要，故要賠償輸入能量肉食動(dòng)物才能生存，C項(xiàng)錯(cuò)誤；各級(jí)消費(fèi)者經(jīng)過糞便流給分解者能量不屬于其同化能量，而是上一級(jí)同化能量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。第38頁1．碳循環(huán)過程生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)第39頁(1)碳進(jìn)入生物群落路徑：生產(chǎn)者光合作用或化能合成作用。(2)碳返回?zé)o機(jī)環(huán)境路徑①生產(chǎn)者、消費(fèi)者呼吸作用。②分解者分解作用(實(shí)質(zhì)是呼吸作用)。③化學(xué)燃料燃燒。(3)溫室效應(yīng)產(chǎn)生原因①化學(xué)燃料大量燃燒，產(chǎn)生大量CO2。②植被破壞，降低了對(duì)大氣中CO2調(diào)整能力。第40頁2．物質(zhì)循環(huán)特點(diǎn)(1)全球性：物質(zhì)循環(huán)范圍是生物圈。(2)往復(fù)循環(huán)，重復(fù)利用：物質(zhì)能夠在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間重復(fù)利用。3．碳循環(huán)及存在形式(1)在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間：以CO2形式循環(huán)。(2)在生物群落內(nèi)部：以含碳有機(jī)物形式傳遞。(3)在無機(jī)環(huán)境中：主要以CO2和碳酸鹽形式存在。第41頁4．物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)關(guān)系項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)(以碳循環(huán)為例)形式以有機(jī)物為載體主要是無機(jī)物特點(diǎn)單向流動(dòng)、逐層遞減全球性、循環(huán)性范圍生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物圈(全球性)聯(lián)絡(luò)同時(shí)進(jìn)行、相互依存、不可分割①能量固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)合成和分解②物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)載體③能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)動(dòng)力第42頁第43頁

考查生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程分析(原創(chuàng))下列圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)過程，a～g表示過程，其中“→”表示碳流動(dòng)方向，以下敘述正確是()第44頁A．無機(jī)環(huán)境中二氧化碳進(jìn)入生物群落路徑是aB．生物群落中，碳經(jīng)過c、d過程以有機(jī)物形式傳遞C．過程a、e、g產(chǎn)生二氧化碳過多造成溫室效應(yīng)D．異養(yǎng)生物②是消費(fèi)者，經(jīng)過e過程將碳元素返還給無機(jī)環(huán)境【答案】B第45頁【解析】自養(yǎng)生物是生產(chǎn)者，異養(yǎng)生物①是消費(fèi)者，異養(yǎng)生物②是分解者，a是生產(chǎn)者細(xì)胞呼吸作用，g是消費(fèi)者細(xì)胞呼吸作用，e是分解者分解作用。無機(jī)環(huán)境中二氧化碳經(jīng)過b過程生產(chǎn)者光合作用進(jìn)入生物群落；生物群落內(nèi)部，碳元素以有機(jī)物形式在生產(chǎn)者、消費(fèi)者及分解者間進(jìn)行傳遞，即經(jīng)過c、d過程進(jìn)行傳遞；過程a、e、g均可產(chǎn)生二氧化碳，但溫室效應(yīng)主要是因?yàn)榛剂线^多燃燒造成；異養(yǎng)生物②經(jīng)過e分解者分解作用將二氧化碳釋放到無機(jī)環(huán)境中。第46頁

考查生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)關(guān)系分析以下生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)關(guān)系簡(jiǎn)圖，不能得出結(jié)論是()第47頁A．物質(zhì)作為能量流動(dòng)載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)B．能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不停地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返C．能量①②③④總和便是生產(chǎn)者所固定太陽能總量D．碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)主要是以CO2形式進(jìn)行【答案】C【解析】生產(chǎn)者所固定太陽能總量是指生產(chǎn)者總同化量，能量①②③④總和小于生產(chǎn)者所固定太陽能總量。第48頁素能培優(yōu)巧辨圖形判斷參加碳循環(huán)四種成份第49頁1．圖1——先依據(jù)雙向箭頭確定A和B應(yīng)為生產(chǎn)者和非生物物質(zhì)和能量，不能寫“無機(jī)環(huán)境”，也不能寫“生物類別”，再依據(jù)A→D和C→D，確定A為生產(chǎn)者，D為分解者，則C為消費(fèi)者。2．圖2——依據(jù)A與C之間是雙向箭頭判斷：A和C中一個(gè)是生產(chǎn)者，另一個(gè)是非生物物質(zhì)和能量。依據(jù)A、B、D都有箭頭指向E，可深入判斷：A是生產(chǎn)者，B是初級(jí)消費(fèi)者，C是非生物物質(zhì)和能量，D是次級(jí)消費(fèi)者，E是分解者。第50頁3．圖3——首先找出相互之間含有雙向箭頭兩個(gè)成份，即A和E，一個(gè)為生產(chǎn)者，則另一個(gè)是大氣中CO2庫。又因?yàn)槠渌鱾€(gè)成份都有箭頭指向A，所以A為大氣中CO2庫，E為生產(chǎn)者。然后觀察剩下幾個(gè)成份，其中其它生物部分箭頭都指向C，所以C是分解者，剩下B、D、F則為消費(fèi)者。整個(gè)圖解中，食物鏈?zhǔn)荅→F→D→B。第51頁如圖表示生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)部分過程，其中甲、乙、丙、丁組成生物群落。以下分析錯(cuò)誤是()A．④增多是溫室效應(yīng)產(chǎn)生主要原因B．圖中箭頭能夠表示碳元素循環(huán)方向C．甲、乙種間關(guān)系調(diào)整還需要信息傳遞作用D．無機(jī)環(huán)境中CO2能夠來自細(xì)胞呼吸第52頁【解析】溫室效應(yīng)產(chǎn)生主要原因是化學(xué)燃料大量燃燒，而④是分解者呼吸作用；該圖表示生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)部分過程，故箭頭能夠表示碳元素循環(huán)方向；分析題圖可知，甲是生產(chǎn)者，乙是初級(jí)消費(fèi)者，二者種間關(guān)系需要經(jīng)過信息傳遞進(jìn)行調(diào)整；細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2能釋放到無機(jī)環(huán)境中?！敬鸢浮緼第53頁下列圖分別表示人體不一樣液體間物質(zhì)交換和生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程，以下說法正確有()第54頁①乙中d為分解者，a為生產(chǎn)者②人長(zhǎng)久營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)，甲中c滲透壓降低會(huì)引發(fā)組織水腫③甲中d處O2濃度最低④乙中c為消費(fèi)者，其中初級(jí)消費(fèi)者一定為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)⑤甲中a、b、c、d組成人體內(nèi)環(huán)境⑥乙中有3條食物鏈，其中b所處營(yíng)養(yǎng)級(jí)貯存能量最少A．3項(xiàng) B．4項(xiàng)C．5項(xiàng) D．6項(xiàng)【答案】A第55頁【解析】甲圖中a為組織液、b為淋巴、c為血漿、d為細(xì)胞內(nèi)液，乙圖中a為生產(chǎn)者、b為分解者、c為消費(fèi)者、d為空氣中二氧化碳，所以①錯(cuò)誤；人長(zhǎng)久營(yíng)養(yǎng)不良會(huì)造成血漿滲透壓降低，使組織液增多，引發(fā)組織水腫，②正確；組織細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝，消