第3章 素能提升课1 能量流动的相关计算 人教版（2019)选择性必修2(课件共16张PPT)
文档属性
| 名称 | 第3章 素能提升课1 能量流动的相关计算 人教版（2019)选择性必修2(课件共16张PPT) |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 749.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-03-18 22:01:27 | ||
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文档简介
(共16张PPT)
素能提升课1 能量流动的相关计算
第3章 生态系统及其稳定性
提升点1 能量传递效率的相关“最值计算”
在解决有关能量流动的计算时，首先要确定相关的食物链，然后注意题目中的“最多”“最少”“至多”“至少”等词语，从而确定是使用10%还是使用20%来解决相关问题。
1．设食物链为A→B→C→D，分以下情况讨论
已知 问题 计算过程
D营养级
净增重M 至少需要A营养级的量(X) M÷20%÷20%÷20%＝X
最多需要A营养级的量(X) M÷10%÷10%÷10%＝X
A营养级
的能量N D营养级最多增重的量(X) N×20%×20%×20%＝X
D营养级至少增重的量(X) N×10%×10%×10%＝X
提醒 “最多”“至少”与“10%”“20%”的对应关系
2．在食物网中分析时，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，具体规律总结如下
√
1．如图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗A约( )
A．100 kg B．44.5 kg
C．25 kg D．15 kg
C [图中共含有三条食物链，而题中所求为至少消耗的A，根据能量流动规律分析可知，食物链越短损耗越少，能量传递效率以20%计算。故食物链A→B→猫头鹰为最短食物链，消耗的A为1÷20%÷20%＝25 kg。]
2．有一食物网如图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚同化1 kJ的能量，丙需同化的能量为( )
A．550 kJ B．500 kJ
C．400 kJ D．100 kJ
√
A [经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)3＝500 kJ，经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)2＝50 kJ，即丙需同化500＋50＝550 kJ的能量，A正确。]
提升点2 能量传递效率的有关“定值”计算
1．同一条食物链不同环节间能量传递效率不同时，相关问题解决思路：
设在食物链A→B→C→D中，各营养级间的传递效率分别为a%、b%、c%，若现有A营养级生物的总质量为M，能使D营养级生物增重多少？
列式计算：M·a%·b%·c%＝X。
此时不再涉及“最多”“至少”的问题。
2．如果是在食物网中，同一生物同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的能量不等，则按照各自单独的食物链进行计算后合并。
1．某生态系统中存在如图所示的食物网，若将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的( )
A．1.375倍 B．1.875倍 C．1.273倍 D．0.575倍
A [由于生产者没有改变，所以流向该生态系统的总能量没有变化，设C原来的能量为a，则需要A提供的能量为1/2 a÷10%÷10%＋1/2 a÷10%＝55 a；改变食物比例后的C的能量设为b，则需要A提供的能量为2/3 b÷10%＋1/3 b÷10%÷10%＝40 b。根据题意可知，55 a＝40 b，即b/a＝1.375，A正确。]
√
√
2．下图是某生态系统的食物网简图，图中甲～庚代表各种不同的生物，已知各营养级之间的能量转化效率均为10%，若一种生物摄食两种生物，且它们被摄食的比例相等，则丁每增加10 kg生物量，需消耗生产者多少千克( )
A．500 B．3 000 C．3 500 D．3 250
D [据题中信息分析，戊是生产者，丁可通过3条食物链获得能量，3条食物链以及能量计算如下：①戊→庚→丁中消耗戊为10×1/2×10×10＝500 kg；②戊→甲→丁中消耗戊为10×1/2×10×1/2×10＝250 kg；③戊→己→甲→丁中消耗戊为10×1/2×10×1/2×10×10＝2 500 kg；则共消耗戊500＋250＋2 500＝3 250 kg，D正确。]
人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级能量传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人为输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人为输入到第二营养级的能量)×100%。
提升点3 具有人为能量输入的能量传递效率计算
1．某人工湖生态系统中部分能量流动的过程如图所示，其中字母表示同化的能量值。下列叙述正确的是( )
A．冬季浮游植物生长缓慢，此时b大于a
B．c＋e－d表示从甲种鱼流入分解者的能量
C．乙种鱼产生的粪便中的能量来自d、f
D．甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为d/c＋e×100%
√
D [图中a表示浮游植物的同化量，b表示浮游动物的同化量，只要浮游植物能正常生长，b就小于a，A错误；c＋e(表示甲种鱼的同化量)－d(表示甲种鱼流向乙种鱼的能量)－甲呼吸作用消耗的能量表示从甲种鱼流入分解者的能量，B错误；乙种鱼产生的粪便中的能量来自c、e、f，C错误；甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为乙种鱼的来自甲种鱼的同化量/甲种鱼的同化量＝d/(c＋e)×100%，D正确。]
2．能量流动是生态系统的功能之一。下图是被地震破坏的某自然保护区在人为干预下恢复的过程中的能量流动图解[能量单位：×103 kJ/(m2·a)]。下列说法错误的是( )
A．图中不能体现出能量流动是逐级递减的
B．A代表呼吸作用以热能的形式散失的能量
C．肉食性动物需补偿输入的能量为5×103 kJ/(m2·a)
D．在人为干预下能量从第二营养级到第三营养级的传递效率约为15.6%
√
A [生态系统的能量流动表现为单向流动、逐级递减的特征，图中每个营养级的生物均有呼吸消耗的能量、流向分解者的能量和未利用的能量，因而能体现能量流动逐级递减的特征，A错误；根据同化量中能量的去路可知，A代表呼吸作用以热能的形式散失的能量，B正确；图中输入肉食性动物的能量＝14＋2－4－9－0.5＝2.5 kJ/(m2·a)，而肉食性动物输出能量＝2.1＋5.1＋0.05＋0.25＝7.5 kJ/(m2·a)，所以肉食性动物需补偿输入的能量至少为7.5－2.5＝5×103 kJ/(m2·a)，C正确；在人为干预下，输入第二营养级的能量为14＋2＝16 kJ/(m2·a)，输入第三营养级的能量为2.5 kJ/(m2·a)，所以从第二营养级到第三营养级的传递效率为2.5÷16≈15.6%，D正确。]
素能提升课1 能量流动的相关计算
第3章 生态系统及其稳定性
提升点1 能量传递效率的相关“最值计算”
在解决有关能量流动的计算时，首先要确定相关的食物链，然后注意题目中的“最多”“最少”“至多”“至少”等词语，从而确定是使用10%还是使用20%来解决相关问题。
1．设食物链为A→B→C→D，分以下情况讨论
已知 问题 计算过程
D营养级
净增重M 至少需要A营养级的量(X) M÷20%÷20%÷20%＝X
最多需要A营养级的量(X) M÷10%÷10%÷10%＝X
A营养级
的能量N D营养级最多增重的量(X) N×20%×20%×20%＝X
D营养级至少增重的量(X) N×10%×10%×10%＝X
提醒 “最多”“至少”与“10%”“20%”的对应关系
2．在食物网中分析时，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，具体规律总结如下
√
1．如图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗A约( )
A．100 kg B．44.5 kg
C．25 kg D．15 kg
C [图中共含有三条食物链，而题中所求为至少消耗的A，根据能量流动规律分析可知，食物链越短损耗越少，能量传递效率以20%计算。故食物链A→B→猫头鹰为最短食物链，消耗的A为1÷20%÷20%＝25 kg。]
2．有一食物网如图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚同化1 kJ的能量，丙需同化的能量为( )
A．550 kJ B．500 kJ
C．400 kJ D．100 kJ
√
A [经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)3＝500 kJ，经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)2＝50 kJ，即丙需同化500＋50＝550 kJ的能量，A正确。]
提升点2 能量传递效率的有关“定值”计算
1．同一条食物链不同环节间能量传递效率不同时，相关问题解决思路：
设在食物链A→B→C→D中，各营养级间的传递效率分别为a%、b%、c%，若现有A营养级生物的总质量为M，能使D营养级生物增重多少？
列式计算：M·a%·b%·c%＝X。
此时不再涉及“最多”“至少”的问题。
2．如果是在食物网中，同一生物同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的能量不等，则按照各自单独的食物链进行计算后合并。
1．某生态系统中存在如图所示的食物网，若将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的( )
A．1.375倍 B．1.875倍 C．1.273倍 D．0.575倍
A [由于生产者没有改变，所以流向该生态系统的总能量没有变化，设C原来的能量为a，则需要A提供的能量为1/2 a÷10%÷10%＋1/2 a÷10%＝55 a；改变食物比例后的C的能量设为b，则需要A提供的能量为2/3 b÷10%＋1/3 b÷10%÷10%＝40 b。根据题意可知，55 a＝40 b，即b/a＝1.375，A正确。]
√
√
2．下图是某生态系统的食物网简图，图中甲～庚代表各种不同的生物，已知各营养级之间的能量转化效率均为10%，若一种生物摄食两种生物，且它们被摄食的比例相等，则丁每增加10 kg生物量，需消耗生产者多少千克( )
A．500 B．3 000 C．3 500 D．3 250
D [据题中信息分析，戊是生产者，丁可通过3条食物链获得能量，3条食物链以及能量计算如下：①戊→庚→丁中消耗戊为10×1/2×10×10＝500 kg；②戊→甲→丁中消耗戊为10×1/2×10×1/2×10＝250 kg；③戊→己→甲→丁中消耗戊为10×1/2×10×1/2×10×10＝2 500 kg；则共消耗戊500＋250＋2 500＝3 250 kg，D正确。]
人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级能量传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人为输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人为输入到第二营养级的能量)×100%。
提升点3 具有人为能量输入的能量传递效率计算
1．某人工湖生态系统中部分能量流动的过程如图所示，其中字母表示同化的能量值。下列叙述正确的是( )
A．冬季浮游植物生长缓慢，此时b大于a
B．c＋e－d表示从甲种鱼流入分解者的能量
C．乙种鱼产生的粪便中的能量来自d、f
D．甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为d/c＋e×100%
√
D [图中a表示浮游植物的同化量，b表示浮游动物的同化量，只要浮游植物能正常生长，b就小于a，A错误；c＋e(表示甲种鱼的同化量)－d(表示甲种鱼流向乙种鱼的能量)－甲呼吸作用消耗的能量表示从甲种鱼流入分解者的能量，B错误；乙种鱼产生的粪便中的能量来自c、e、f，C错误；甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为乙种鱼的来自甲种鱼的同化量/甲种鱼的同化量＝d/(c＋e)×100%，D正确。]
2．能量流动是生态系统的功能之一。下图是被地震破坏的某自然保护区在人为干预下恢复的过程中的能量流动图解[能量单位：×103 kJ/(m2·a)]。下列说法错误的是( )
A．图中不能体现出能量流动是逐级递减的
B．A代表呼吸作用以热能的形式散失的能量
C．肉食性动物需补偿输入的能量为5×103 kJ/(m2·a)
D．在人为干预下能量从第二营养级到第三营养级的传递效率约为15.6%
√
A [生态系统的能量流动表现为单向流动、逐级递减的特征，图中每个营养级的生物均有呼吸消耗的能量、流向分解者的能量和未利用的能量，因而能体现能量流动逐级递减的特征，A错误；根据同化量中能量的去路可知，A代表呼吸作用以热能的形式散失的能量，B正确；图中输入肉食性动物的能量＝14＋2－4－9－0.5＝2.5 kJ/(m2·a)，而肉食性动物输出能量＝2.1＋5.1＋0.05＋0.25＝7.5 kJ/(m2·a)，所以肉食性动物需补偿输入的能量至少为7.5－2.5＝5×103 kJ/(m2·a)，C正确；在人为干预下，输入第二营养级的能量为14＋2＝16 kJ/(m2·a)，输入第三营养级的能量为2.5 kJ/(m2·a)，所以从第二营养级到第三营养级的传递效率为2.5÷16≈15.6%，D正确。]