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1、凤阳博文国际学校 高二生物专题训练能 量 流 动 之能量传递效率计算专题导学案【学习目标】1、 进一步巩固能量流动2、 掌握能量流动过程中能量传递效率的计算方法3、 学会分析具体问题的方法【引言】 “能量流动”是生态系统的重要功能之一。在高中生物知识中，能量流动与物质循环的关系、能量流动的特点、能量传递的效率等知识共同构成了以“生态系统的能量流动”为中心的知识体系。然而在“能量流动”知识中，仍存在一些易被忽视或不常见的问题，如“能量值”的表示方式、最值的计算、能量流动与生态系统稳态的关系等。【导学探究】一、能量流动的几种“最值”计算由于一般情况下能量在两个相邻营养级之间的传递效率是10%20%
2、。故在能量流动的相关问题中，若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。所以，在已知较高营养级生物的能量求消耗较低营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递，若求“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递。反之，已知较低营养级生物的能量求传递给较高营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递，若求“最少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递。这一关系可用下图来表示。1. 以生物的同化量（实际获取量）为标准的“最值”计算题1. 下图为某生态系统食物网简图，若
3、E生物种群总能量为，B生物种群总能量为，从理论上计算，A贮存的总能量最少为（）A. B. C. D. 2. 以生物的积累量为标准的“最值”计算题2. 已知某营养级生物同化的能量为1000kJ，其中95%通过呼吸作用以热能的形式散失，则其下一营养级生物获得的能量最多为（）A. 200kJ B. 40kJ C. 50kJ D. 10kJ二、能量值的几种不同表示方式及相关计算“能量值”除了用“焦耳”等能量单位表示外，在许多生物资料中，其还可用生物量、数量、面积、体积单位等形式来表示，因而使能量流动关系有了更加丰富的内涵，但是不管用何种单位形式表示，通常情况下能量的传递效率都遵循“10%20%”的规律
4、，下面结合一些例子分别加以阐述。1. 能量（单位）表示法及计算以能量（单位） “焦耳”表示能量值的多少是“能量流动”知识中最常见的形式。在以“焦耳”为单位的能量传递过程中，各营养级的能量数值呈现出典型的“金字塔”形，不可能出现倒置。1.1 以生物体同化量的总量为特征的计算如题11.2 以ATP为特征的计算这种形式的能量计算是建立在物质氧化分解的基础上的，它常涉及利用呼吸作用或光合作用的反应式。题3：在能量金字塔中，如果生产者在光合作用过程中产生240mol的氧气，其全部用于初级消费者分解血糖，则其释放并贮存在ATP中的能量最多有（ ）可被三级消费者捕获？A. B. C. D. 2. 生物量（质
5、量单位）表示法及计算题4：如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物（ ）A. 10千克 B. 28千克 C. 100千克 D. 280千克3. 数量（生物体数目）表示法及计算题5：在一片草原上，假如一年中，至少有70000只昆虫生活才可养活一只食虫鸟，而食虫鸟若按10%的能量传递率将能量传给鹰，则理论上每年大约需要3000只食虫鸟才能维持一只鹰的生存，那么如果鹰只靠捕食食虫鸟来生活，则每年至少需要（ ）只昆虫才能保证一只鹰的生存？A. B. C. D. 无法统计需要说明的是在以生物体数目表示的能量流动
6、关系中，有时会出现“金字塔”倒置的现象。如下：题6. 一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如下图所示。下列能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是（选项方框面积表示能量的大小）（ ）4. 面积（单位）表示法及计算题7. 在“棉花棉蚜食蚜蝇瓢虫麻雀鹰”这条食物链中，如果食蚜蝇要有5m2的生活空间才能满足自身的能量需求，则一只鹰的生活空间至少是（ ）A. B. C. D. 5. 体积（单位）表示法及计算题8：具有三个营养级的能量金字塔，最上层的体积是最下层的（ ）A. 10%20% B. 1%4% C. 0.1%1% D. 1%10%三、能量流动与生态系统的稳定性能量流动效率能直
7、接反映生态系统的稳定性，能量在传递过程中，若超过一定的限度，则容易引起种群的生长、繁殖或再生等的障碍，从而导致生态系统稳定性的破坏，故在研究生态系统的稳定性时必须时刻关注能量流动效率。题9：某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W1和W2，当下列哪种情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏？（ ）A. W110W2 B. W15W2 C. W110W2 D. W15W2题10：某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨，正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充分利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的吨数为（ ）A. 3000 B. 1650 C. 1500 D. 不超过3000第5页（共4页）
