2024-2025學年高中生物第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性素能提升課能量流動的相關(guān)計算教案新人教版必修3

PAGE3-能量流淌的相關(guān)計算[核心精要]在解決有關(guān)能量流淌的計算時，首先要確定相關(guān)的食物鏈，然后留意題目中的“最多”、“最少”、“至多”、“至少”等詞語，從而確定是運用10%或20%來解決相關(guān)問題。(1)設(shè)食物鏈為A→B→C→D，分狀況探討：實現(xiàn)問題思路求解計算過程D養(yǎng)分級凈增重(M)至少須要A養(yǎng)分級的量(X)X×20%×20%×20%＝M最多須要A養(yǎng)分級的量(X)X×10%×10%×10%＝MA養(yǎng)分級的須要量(N)D養(yǎng)分級最多增重的量(X)N×20%×20%×20%＝XD養(yǎng)分級至少增重的量(X)N×10%×10%×10%＝X提示“最多”“至少”與“10%”“20%”的對應(yīng)關(guān)系(2)同一條食物鏈不同環(huán)節(jié)間能量傳遞效率不同時，相關(guān)問題解決思路：設(shè)在食物鏈A→B→C→D中，各養(yǎng)分級間的傳遞效率分別為a%、b%、c%，若現(xiàn)有A養(yǎng)分級生物的總質(zhì)量為M，能使D養(yǎng)分級生物增重多少？列式計算：M·a%·b%·c%＝X此時不再涉及“最多”“至少”的問題。(3)在食物網(wǎng)中分析時，確定生物量變更的“最多”或“最少”時，詳細規(guī)律總結(jié)如下：①eq\x(\a\al(知低養(yǎng)分級,求高養(yǎng)分級))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(獲能量最多\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(選最短食物鏈,按×20%計算)),獲能量最少\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(選最長食物鏈,按×10%計算))))②eq\x(\a\al(知高養(yǎng)分級,求低養(yǎng)分級))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(需最多能量\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(選最長食物鏈,按÷10%計算)),需最少能量\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(選最短食物鏈,按÷20%計算))))(4)假如是在食物網(wǎng)中，同一生物同時從上一養(yǎng)分級多種生物獲得能量，且各途徑所獲得的生物量不等，則依據(jù)各自單獨的食物鏈進行計算后合并。[對點訓練]1．依據(jù)圖示的食物網(wǎng)，若黃雀的全部同化量來自兩種動物，蟬和螳螂各占一半，則當綠色植物增加G千克時，黃雀增加體重最多是()A．G/75千克 B．3G/125千克C．6G/125千克 D．G/550千克A[依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的最高傳遞效率20%，設(shè)黃雀增加體重X千克，則依據(jù)題意可列出計算式：X/2÷20%÷20%＋X/2÷20%÷20%÷20%＝G，X＝G/75千克。]2.如圖食物網(wǎng)中，貓頭鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5來自蛇，則貓頭鷹的體重若增加20g，至少須要消耗植物的重量為()A．600g B．900gC．1600g D．5B[已知高養(yǎng)分級求至少須要低養(yǎng)分級的能量時需依據(jù)最大傳遞效率進行計算，即20×2/5÷20%÷20%＋20×2/5÷20%÷20%＋20×1/5÷20%÷20%÷20%＝900(g)。]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[由于生產(chǎn)者沒有變更，所以流向該生態(tài)系統(tǒng)的總能量沒有變更，設(shè)C原來的能量為a，則須要A供應(yīng)的能量為1/2a÷10%÷10%＋1/2a÷10%＝55a；變更食物比例后的C的能量設(shè)為b，則須要A供應(yīng)的能量為2/3b÷10%＋1/3b÷10%÷10%＝40b。依據(jù)題意可知：55a＝40b，即：4．有一食物網(wǎng)如圖所示。假如能量傳遞效率為10%，各條食物鏈傳遞到庚的能量相等，則庚同化1kJ的能量，丙最少需同化的能量為()A．550kJ B．500kJC．400kJ D．100kJA[設(shè)丙的能量為x，經(jīng)丙→丁→己→庚傳遞到庚的能量為0.5kJ，則須要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，經(jīng)丙→戌→庚傳遞到庚的能量為0.5kJ，則須要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。]5.如圖所示為某生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)示意圖，若E同化的總能量為5.8×109kJ，B同化的總能量為1.6×108kJ，則理論上A同化的能量最多為()A．4.2×107kJ B．2.0×108kJC．1.0×108kJ D．2.3×108kJB[E為第一養(yǎng)分級，B、C、D均為其次養(yǎng)分級，三者獲得的來自E的總能量最多為5.8×109×20%＝11.6×108(kJ)，再減去B同化的總能量1.6×108kJ，C、D同化的能量為1.0×109kJ，A既可捕食C，又可捕食D，其同化的能量最多為1.0×109×20%＝2.0×108(kJ)。]6．下圖是某種草原生態(tài)系統(tǒng)部分養(yǎng)分結(jié)構(gòu)，請依據(jù)圖回答：若草固定的總能量為6.8×109kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3×108kJ，則人最多能獲得能量________kJ。若蛇取食鼠的比例由1/4調(diào)整到3/4，從理論上分析，變更取食比例后，蛇體重每增加1kg，人比原來增重________(能量傳遞效率按20%計算)。解析：若草固定的總能量為6.8×109kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3×108kJ，則人最多能獲得的能量為(6.8×109×20%－1.3×108)×20%＝2.46×108kJ。依據(jù)題意，變更取食前蛇體重每增加1kg須要消耗草的重量為(1/4÷20%÷20%)＋(3/4÷20%÷20%÷20%)＝100kg，變更取食后蛇體重每增加