2018-2019学年浙科版必修三 第六章 第3节 能量流动和物质循环 作业
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能量流动和物质循环一、单选题1.下图为自然界碳循环的示意图,图中与生态系统抵抗力稳定性密切相关的标号为A.②③ B.④C.⑥ D.⑤⑦【答案】B【解析】试题分析:分析图示可知,①表示光合作用,②③分别表示动植物的呼吸作用,④表示动物的摄食,⑤⑥⑦表示微生物的分解作用,⑧表示化学燃料的燃烧。
生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,所以,图中与生态系统抵抗力稳定性密切相关的标号为④,B项正确,A、C、D三项均错误。
考点:本题考查生态系统的碳循环、生态系统抵抗力稳定性的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构的能力。
2.下图中的甲、乙、丙分别表示一个食物链中不同营养级间能量的最髙传递效率,它们之间的关系是A.甲=丙+乙 B.甲<乙<丙C.甲=乙=丙 D.甲>乙>丙【答案】C【解析】试题分析:从传递效率上来说选C,一般都是10~20%(林德曼效应).且传递效率是不变的。
考点:能量的传递效率。
3.生态学家林德曼对一个天然湖泊一一赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析,得出了下图所示的数据。
据图分析,错误的是Cedar Box湖能量流动的定量分析(Lindeman,1942)GP为总初级生产量;H为草食动物;C为草食动物;R为呼吸/J/(cm2·a)A.流经生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能,流经该生态系统的总能量是464.6J/(cm2·a)B.能量从第一营养级到第二营养级的传递效率约为13.52%,能量从第二营养级到第三营养级的传递效率约为20.06%C.图中未利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗,也未被下一营养级和分解者利用的能量D.流入该生态系统的总能量与流出该生态系统的总能量相等【答案】D【解析】试题分析:图示生态系统的能量流动示意图,每个营养级固定的能量有四个去向:流向下一营养级、分解者分解利用、呼吸作用、未被利用,所以能量流动的特点是逐级递减。
第三节《能量流动和物质循环》导学案一.学习目标:(*为难点▲为重点)1.▲* 分析生态系统中各种成分的能量关系,说出生态系统能量流动的特点,知道怎样使能量流动持续高效地对人类有利。
2.▲* 以碳循环为例,描述出生态系统物质循环的特点。
3、树立正确的资源观,提高资源的利用率,增强环保意识。
二、自主完成知识系统:1、能量流动(1)、概念:生态系统中的能量的、和的过程。
(2)、特点:能量沿流动的过程中是逐级。
一般来说,只有的能量能够流入下一个营养级。
在一个生态系统中,越多,能量消耗,所以大多数食物链有个营养级。
(3)、能量源头是,通过把能量固定下来,转变成流入下一个营养级,因此流经这个生态系统的总能量是。
(4)、能量被固定下来之后,在生态系统中的三个流向:、、。
(5)、研究能量流动,可以帮助人们合理调整生态系统中的关系,使能量,实现,从而大大提____________。
2、物质循环(1)、概念:在生态系统中,组成生物体的从无机环境开始,经、和又回到无及环境中所完成的一个循环过程。
(2)、自然界中的重要物质循环有,特点是、。
三.合作学习探究:(一)、生态系统的能量流动 (学法指导:先阅读找出营养级的定义,再观察图6.1-14并分析讨论P50页的1、2、3问题;然后自主阅读P50页的课文,找出生态系统能量流动的定义,再观察分析图6.1-15,说出能量流动的特点;最后分析实例,说出研究能量流动的意义 7分钟)1、营养级的定义:生态系统中的能量是通过依次传递的.食物链上的每一个环节,叫做 __________ .例如:”草→鼠→蛇→鹰”这条食物链中,第一营养级是( ),第二营养级级是( ),第三营养级是 ( ),第四营养级是( )。
2、能量流动的定义:生态系统中能量的( )、( )和( ) 的过程,称为 ( );能量来源:①生产者来自( );②消费者来自( )。
能量去路:①通过( ) 作用自身消耗;②排泄物、尸体通过( )的呼吸作用散失;③一部分能量通过( )流入到下一个( )。
第三节能量流动和物质循环一、生态系统的能量流动1.(2019·四川巴中)生态系统中能量沿食物链流动的特点是()A.循环往复B.逐级递减C.单向循环D.双向循环2.(2019·四川遂宁)如图表示生态系统中几种生物的关系图。
下列有关说法不正确的是()A.能量沿食物链单向流动,逐级递减B.②与③之间是捕食关系C.①②③④共同构成了生态系统D.该生态系统只有一条食物链3.(2019·达州)达州市某地鼠患成灾,当地生态环境受到影响。
为此,生物研究所调查了当地的生物及其它指标,以下是他们调查的部分图示。
据图分析正确的是()A.图一有五条食物链,其中小麦是生产者B.图二表示不同生物之间的关系,根据图二写出图一中的一条食物链,可以是:小麦→鼠→蛇→鷹C.图一中若施用鼠药使鼠的数量减少,则蛇的数量将减少D.能量会沿着图三中的丁→乙→甲→丙逐级增多4.(2019·杭州)水葫芦是一种繁殖能力极强的水生植物。
某地因水葫芦疯长成灾,采用机械捕捞、利用天敌生物、植物病原体与化学除草剂进行综合防治外,还大力发展水葫芦为原料制取燃料乙醇。
(1)该地的生态系统中,引入专食水葫芦的动物——水刮芦象甲,从生态系统的成分来看,主要是增加了。
(2)以水葫芦为原料制取乙醇,并利用如图甲所示乙醇燃料电池(模式图)发电,可实现水葫芦的深度利用。
请在图甲中a、b电极处标出这个电池的正负极,并写出该电池发电过程中的能量变化。
(3)如图乙是该地2016年能源消费结构扇形图,如果在此区域大力推广以作物为原料制取乙醇,以乙醇燃料电池作为汽车动力,请预测未来几年该地能源消费结构的变化。
5.(2019·湖北襄阳)人间最美四月天。
隆中山下,鱼儿跳,花儿笑,是踏青寻芳的好地方。
那里的牡丹品种繁多,久负盛名,最美当属“襄阳大红”和“卧龙出山”,这两个新品种是襄阳人自己培育出来的。
请分析作答:(1)鱼儿在水中生活用呼吸。
《能量流动和物质循环》庄浪县第二中学 王永生本节内容是浙科版必修3第六章《生态系统》的第三节《能量流动和物质循环》,虽然学生学过多种类型的生态系统,生态系统的营养结构,这些都不足以让学生明确生态系统的功能,通过本节课生态系统中的生产量和生物量的学习,为后面学习的生态系统的功能和稳定性,帮助学生真正理解生态系统的含义,而且更是后面所学内容的基础。
【知识与能力目标】1、能理解并描述生态系统中的能量流动。
2、能理解并描述生态系统中的碳循环。
3、能理解能量流动和物质循环的关系。
【过程与方法目标】通过材料分析,培养自学、分析综合和推理的思维能力。
【情感态度价值观目标】认同生态系统是一个在能量流动和物质循环中的生命系统,培养学生维护这个系统的稳态的自觉意识。
【教学重点】生态系统中的能量流动和物质循环。
【教学难点】碳循环及与意义1、教师准备:教学课件、模型及挂图2、学生准备:教材。
【导入新课】教师:回顾复习,生态系统的概念和生态系统的营养结构及生产量与生物量。
学生:思考回答前两节学习的相关生态概念常识。
教师:假设你流落在不毛的荒岛上,随身尚存的只有少量的玉米和一只母鸡,那里除了能饮用的水外,几乎没有任何食物。
以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援:1. 先吃鸡,然后吃玉米?2. 先吃玉米,然后吃鸡?3. 用玉米喂鸡,然后吃鸡?4. 用玉米喂鸡,先吃鸡蛋,然后再吃鸡?学生:思考讨论并试回答。
教师:我们学完生态系统中的能量流动和物质循环同学们再来自评你刚才的决策是否是更有机会活下去的。
【讲授新课】一、生态系统中的能量流动教师:给出生态系统中的能量流动含义,指在生态系统中,能量不断沿着太阳→植物→植食动物→肉食动物→顶位肉食动物的方向流动的过程。
教师:请同学们思考生态系统中的能量从哪里来?能量通过什么方式进入生态系统?学生:讨论教师:师生互动得出生态系统中的能量流动起点:一般起源于生产者固定的太阳能。
流动途径:沿食物链和食物网进行。
第六章生态系统 6.3 能量流动和物质循环1.知识与技能:①能量流动的过程。
②能量流动的特点。
2.过程与方法:①通过分析生态系统中能量的输入和散失,即光合作用和呼吸作用与营养级之间的能量变化关系,发展思维迁移能力。
②学会分析,推算生态系统的能量传递效率,并学会应用“传递效率”解决相关问题,进而提高自己的运算能力和缜密的思维能力。
3.情感、态度与价值观:①通过分析生态系统能量流动的特点,学生能用“普遍联系”的观点来分析事物。
②站在生态道德角度,理解一些生态学观点,懂得对资源的利用应遵循生态学原理和可持续发展的原则,为形成科学的世界观做准备。
五、重点和难点:1.教学重点:生态系统能量流动的过程和特点。
落实方案:①引导学生复习生态系统的成分和营养结构,为学习“能量流动”做好准备。
②运用能量流动的多媒体课件,形象地演示相邻两个营养级之间的能量变化关系,使学生直观形象地理解一个营养级的能量的来源和去路,进而掌握能量流动的特点。
③联系实际,实例分析能量流动的传递效率,以验证和巩固能量流动的特点。
2.教学难点:生态系统的能量流动具有单向性和逐级递减的原因。
突破策略:①导学生围绕思考题进行讨论,并对具体实例进行详细分析。
②结合数据定量分析论证能量流动的特点。
六、教学资料或媒体:PPT课件、软磁铁教具。
七、教学过程:导入:“问题探讨”:若你流落在一个荒凉的孤岛上,随身带的只有15斤玉米和1只鸡可以食用。
可使你自己活得最长的办法是:A、先吃鸡,然后吃玉米B、先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋学生积极思考,热烈讨论的兴趣很高,他们的答案选什么的都有,甚至有这里以外的答案,如“种玉米,鸡生蛋,吃鸡蛋”之类的,这时能激发学生的学习兴趣,什么答案都行。
讲述:对于母鸡的抗议,我们是可以理解的。
我们必须给母鸡一个合理的解释,消除母鸡的不满情绪,这就得用到我们这节课的内容“生态系统的能量流动”。
引出新课:第三节:生态系统的能量流动播放视频:生态系统的能量流动过程。
第3节能量流动和物质循环题组一生态系统中的能量流动1.关于草原生态系统能量流动的叙述,错误的是()A. 能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程B.分解者所需的能量可来自各营养级生物所贮存的能量C.生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量D.生产者固定的能量除用于自身呼吸外,其余均流入下一营养级答案 D解析生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程,A项正确;分解者所需的能量可来自各营养级生物所贮存的能量,B项正确;生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量,如太阳能,C项正确;生产者固定的能量大部分用于自身呼吸,其余少部分能量流入下一营养级及分解者,D项错误。
2.如图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值,单位是J·m-2·a-1)。
下列叙述正确的是()A.该食物网中最高营养级为第六营养级B.该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 J·m-2·a-1D.该食物网中的生物与非生物环境共同构成一个生态系统答案 B解析该食物网中最长的食物链为:浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼,最高营养级为第五营养级;该食物网中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(3 780+4 200)÷31 920×100%=25%;太阳鱼呼吸作用消耗的能量、流向分解者的能量和未被利用的能量共计1 483-126=1 357(J·m-2·a-1);该食物网中的生物只有生产者和消费者,没有分解者,不能和非生物环境构成一个生态系统。
3.下图为生态学家对某弃耕地的一条捕食食物链(植物→鼠→鼬)进行能量流动研究的结果[单位为×107 J/(hm2·a)]。
下列有关叙述中错误的是()A .该弃耕地以腐食食物链为主B .弃耕后该群落可发生次生演替C .鼠到鼬的能量传递效率为2.3%D .鼬的同化量只有少部分用于生长和繁殖答案 C解析 分析题图,总初级生产量为25 000×107 J/(hm 2·a),流向鼠的只有105×107 J/(hm 2·a),且被同化的只有75×107 J/(hm 2·a),所以该弃耕地以腐食食物链为主,A 项正确;弃耕地上原有土壤条件、植物种子和其他繁殖体保留,因此该演替为次生演替,B 项正确;鼠到鼬的能量传递效率=2.25×107 J/(hm 2·a )75×107 J/(hm 2·a )×100%=3%,C 项错误;鼬同化的能量中有少部分用于其生长、发育、繁殖等生命活动,大部分用于呼吸作用以热能的形式散失,D 项项正确。
4.某生态系统的能量传递效率为10%。
在“草→兔→狐”食物链中,如果狐活动一天需要200 kJ 的能量,需要草提供的能量约为( )A .200 kJB .2 500 kJC .5 000 kJD .20 000 kJ答案 D解析 如果狐活动一天需要200 kJ 的能量,需要草提供的能量约为200 kJ÷10%÷10%=20 000 kJ 。
5.如图是某农业生态系统模式图,下列关于该系统的叙述错误的是( )A.微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量B.多途径利用农作物可提高该系统中能量的传递效率C.沼渣、沼液作为肥料还田可以促进物质循环再利用D.食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓是该生态系统中的分解者答案 B解析流经该生态系统的能量是生产者固定的太阳能总量,因此微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量;多途径利用农作物,可提高能量利用率,不能提高能量的传递效率;沼渣、沼液还田可以促进物质循环利用;营腐生生活的食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓都是该生态系统中的分解者。
题组二生态系统中的物质循环6.碳循环是生态系统中重要的物质循环类型。
下列过程与碳循环无直接关系的是() A.生物的呼吸作用B.植物的光合作用C.化石燃料的燃烧D.植物的蒸腾作用答案 D解析生物的呼吸作用是生物群落中碳进入非生物环境的途径之一,A项正确;植物的光合作用是非生物环境中的碳进入生物群落的途径之一,B项正确;化石燃料的燃烧是生物群落中碳进入非生物环境的途径之一,C项正确;植物的蒸腾作用与碳循环没有直接关系,D项错误。
7.如图是生态系统中碳循环示意图,“→”表示碳的流动方向,下列说法正确的是()A.该生态系统的结构包括A、B、C、D与非生物环境B.该生态系统中捕食链可表示为:A→D→E→BC.A固定的能量=D固定的能量+A传递给B的能量+A呼吸作用消耗的能量D.碳是以二氧化碳的形式在生物群落与非生物环境中往复循环,这种循环具有全球性答案 D解析生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分是指A、B、D、E与非生物环境,营养结构是指捕食链,A、B项错误;生产者固定的能量的去向包括呼吸作用消耗、流向分解者、流向下一营养级和未被利用,C项错误;碳元素是以二氧化碳的形式在生物群落与非生物环境中往复循环,碳循环的特点是具有全球性和循环性,D项正确。
8.下列关于生态系统中碳循环的说法,错误的是()A.各级消费者所利用的碳归根结底来自生产者B.分解者在碳循环中起重要作用C.碳元素在非生物环境中仅以CO2形式存在D.碳元素在非生物环境与生物群落间是以CO2形式循环的答案 C解析碳元素通过生产者的光合作用或化能合成作用进入生物群落,各级消费者所利用的碳归根结底来自生产者,A项正确;分解者能够把生产者和消费者的残枝败叶和遗体粪便中的有机物分解为无机物返回非生物环境,在碳循环中起重要作用,B项正确;碳在非生物环境中以碳酸盐和CO2形式存在,C项错误;碳元素在非生物环境与生物群落之间以二氧化碳的形式进行循环,D项正确。
9.如图是生物圈中碳循环示意图,下列相关分析不正确的是()A.生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足B.A是消费者,C是生产者,各成分间以CO2的形式传递碳元素C.对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡D.碳循环过程需要能量驱动,同时又是能量的载体答案 B解析生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足,A项正确;A是消费者,C是生产者,在生物群落与非生物环境之间以CO2的形式传递碳元素,而在生物群落内部以含碳有机物的形式传递碳元素,B项错误;对E(煤、石油、天然气等化石燃料)过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡,C项正确;碳循环过程需要能量驱动,同时又是能量的载体,D项正确。
10.图甲为部分碳循环示意图,图乙为我国北方某地20年间CO2浓度变化的示意图。
下列相关说法错误的是()A.图甲中成分A在碳循环中的主要作用是吸收大气中的CO2B.图甲中缺少A→CO2的过程,D为分解者C.每年的冬季CO2浓度变化,从碳循环角度分析主要原因是图甲中①过程大大减少,并且⑥过程增加D.每年夏季CO2浓度与前一年冬季相比下降,而每年的CO2浓度的平均值却逐年增加,原因是每年CO2的排放量都大于CO2的吸收量答案 B解析分析图甲可知,A为生产者,D为一级消费者,C为二级消费者,B为分解者。
A在碳循环中主要吸收大气中的CO2,同时生产者也能通过自身的呼吸作用释放CO2;冬季由于植物光合作用减弱,植物吸收CO2的能力降低,且煤、石油的燃烧量增加,导致冬季CO2浓度升高;图乙曲线表明每年夏季CO2浓度与前一年冬季相比略有下降,而每年的CO2浓度平均值却逐年增加,原因是每年CO2的排放量都大于CO2的吸收量。
题组三综合应用11.我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理。
若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中。
下列叙述正确的是()A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向答案 C解析鹰迁入后,形成了食物链:植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰,据此可知,鹰的迁入会使该树林中黄雀的数量减少、螳螂增加、蝉减少等一系列变化,A项错误;能量流动是沿着食物链进行的,细菌是分解者,不参与食物链的构成,即细菌的能量不能流向生产者,B项错误;能量流动是沿着食物链进行的,鹰的迁入没有改变该生态系统能量流动的方向,D项错误。
12.如图是某生态系统能量流动示意图,相关叙述正确的是()A.图中各营养级的生物共形成一条食物链,这是能量流动的渠道B.②与①的比值表示由第一个营养级到第二个营养级的能量传递效率C.④表示通过呼吸作用释放的能量,可用于生物体的生长、发育和繁殖D.每个营养级的能量输出除③④外,还能流入下一营养级答案 B解析每个营养级的生物种类往往不止一种,所以图中各营养级生物形成的是食物网,食物链和食物网是能量流动的渠道,故A项错误;能量传递效率=下一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量×100%,所以②与①的比值表示由第一个营养级到第二个营养级的能量传递效率,故B项正确;呼吸作用释放的能量,一部分用于生物体的生长、发育和繁殖,大部分以热能的形式散失了,所以④表示自身呼吸散失的能量,故C项错误;最高营养级的能量不会流向下一个营养级,故D项错误。
13.(2015·浙江7月学考)如图表示某草原生态系统中,部分生物之间存在的取食与被取食关系。
请回答:(1)生态系统通常都是由无机物、有机物、气候、能源、生产者、消费者和________七大成分组成的。
(2)图中兔、鼠、吃草籽的鸟和草食昆虫属于第________营养级。
(3)该生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接形成______。
食物链是生态系统物质移动和______的通道。
(4)草原群落的组成和外貌随季节更替发生规律性的变化,体现了群落的________结构。
(5)若该草原被火灾毁灭,多年后重新演替为草原,这种演替方式属于________演替。
答案(1)分解者(2)二(3)食物网能量流动(4)时间(5)次生解析(1)生态系统通常包括无机物、有机物、气候、能源、生产者、消费者、分解者七大成分。
(2)图中的兔、鼠、吃草籽的鸟和草食昆虫等以草为食,属于第二营养级。
(3)在一个生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接形成食物网,食物链是生态系统物质移动和能量流动的通道。
(4)群落的季节性变化属于群落的时间结构。
(5)草原火灾后重新演替成草原的过程属于次生演替。
14.图甲为生态系统中碳循环的示意图,图乙所示为图甲圆形框内的生物种间关系。
据图回答下列问题。
(1)甲图中的a在生态系统的成分中指的是________。