2022高三生物一輪復(fù)習(xí)專題26生態(tài)系統(tǒng)的功能教學(xué)案

人教版必修三第八單元生物與環(huán)境教學(xué)案——專題26生態(tài)系統(tǒng)的功能■今日工作室資源簡介：一套高質(zhì)量的一輪復(fù)習(xí)學(xué)案，內(nèi)容包含高考目標(biāo)定位、基礎(chǔ)知識梳理、核心考點(diǎn)突破、典題例析等內(nèi)容，資料實(shí)用性強(qiáng)、邊講邊練，講練結(jié)合，是一套不可多得的精品資源，本資料邀請多位一線名師編寫，由中國教育出版網(wǎng)獨(dú)家發(fā)布。關(guān)鍵詞：人教版2022高三生物一輪復(fù)習(xí)能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞教學(xué)案※高考目標(biāo)定位※一、考試說明原文考點(diǎn)內(nèi)容考試要求（1）生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動（2）生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)（3）生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞IIIIII二、分析解讀本專題內(nèi)容包括三個考點(diǎn)，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的三大功能。生態(tài)系統(tǒng)的功能原理不僅可用于指導(dǎo)生態(tài)農(nóng)業(yè)，而且也是解決但前人類面臨的全球性環(huán)境問題的理論基礎(chǔ)，在高考試題中屢有體現(xiàn)。能量流動的相關(guān)運(yùn)算是各種類型考試的一個難點(diǎn)，能量流動內(nèi)涵、運(yùn)算方法以及能量流動圖解的分析需要在復(fù)習(xí)中多加關(guān)注三、命題趨勢分析1.從考查內(nèi)容上看：從近年高考題來看，生態(tài)系統(tǒng)部分對知識點(diǎn)的考查側(cè)重于生態(tài)系統(tǒng)各種成分的特點(diǎn)及其關(guān)系、生態(tài)系統(tǒng)的功能等知識，體現(xiàn)了考綱的要求；對能力的考查則側(cè)重知識綜合能力以及應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理解決實(shí)際問題的能力2.從考查形式上看：選擇題、非選擇題均有出現(xiàn)，3.從命題趨勢上：縱觀近年的高考題，對知識的考查比較重基礎(chǔ)，但對能力方面的考查比例有所上升，因此本考點(diǎn)既是高考的熱點(diǎn)，也是全人類普遍關(guān)注的世界性話題，2022年高考將有可能再次考查此類內(nèi)容?！A(chǔ)知識梳理※一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1.概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的、傳遞、轉(zhuǎn)化和的過程。2.過程（1）輸入：。（2）傳遞：（3）轉(zhuǎn)化：太陽能→→熱能（4）散失：主要通過生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的呼吸作用以的方式散失，另外也是重要途徑。3.渠道：；4.特點(diǎn)：和。5.研究意義（1）幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用；（2）幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的，使能量持續(xù)高效地流向。二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.物質(zhì)循環(huán)（1）概念：組成生物體的各種元素在與間不斷的循環(huán)的過程。（2）特點(diǎn)：、反復(fù)利用、；（3）與能量流動的關(guān)系：二者同時進(jìn)行，相互依存，不可分割。（4）意義：通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)使生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分緊密地聯(lián)系在一起，形成一個統(tǒng)一整體。2.碳循環(huán)（1）存在形式：和碳酸鹽；（2）循環(huán)形式：（主要）；（3）循環(huán)過程：碳從無機(jī)環(huán)境到生物群落是通過作用、作用實(shí)現(xiàn)的；從生物群落到無機(jī)環(huán)境則是通過和實(shí)現(xiàn)。3.溫室效應(yīng)（1）形成原因：大量化石燃料的燃燒，大氣中的含量迅速增加，打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡。（2）影響：導(dǎo)致加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而對人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。三、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞1.生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類：包括、、。2.作用（1）個體：生命活動的正常運(yùn)行，離不開信息的作用；（2）種群：生物種群的繁衍，也離不開信息的傳遞；（3）群落與生態(tài)系統(tǒng)：信息還能調(diào)節(jié)生物的關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定?；A(chǔ)梳理參考答案一、1.(1)輸入散失2.(1)生產(chǎn)者固定太陽能(2)熱能下一營養(yǎng)級分解者(3)穩(wěn)定化學(xué)能(4)熱能化石燃料的燃燒3.食物鏈和食物網(wǎng)4.單向流動逐級遞減(5)能量流動關(guān)系對人類最有用的部分二、1.(1)生物群落無機(jī)環(huán)境(2)全球性循環(huán)流動2.(1)CO2(2)CO2(3)光合作用化能合成作用細(xì)胞呼吸微生物的分解3.(1)CO2(2)氣溫升高三、1.物理信息化學(xué)信息行為信息2.(3)種間※核心考點(diǎn)突破※一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1.能量流動的過程（1）能量流動的起點(diǎn)：生產(chǎn)者(主要是植物)固定太陽能。（2）能量流動的渠道：食物鏈和食物網(wǎng)。（3）能量流動中能量形式的變化：太陽光能→生物體有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能(最終散失)。（4）能量在食物鏈中流動的形式是：有機(jī)物(食物)中的化學(xué)能。（5）能量散失的主要途徑：細(xì)胞呼吸(包括各營養(yǎng)級生物本身的呼吸及分解者的呼吸)。能量散失的主要形式：熱能。2.能量流動的特點(diǎn)(1)單向流動①食物鏈中，相鄰營養(yǎng)級生物的吃與被吃關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，因此能量不能倒流，這是長期自然選擇的結(jié)果。②各營養(yǎng)級的能量總有一部分通過細(xì)胞呼吸以熱能的形式散失掉，這些能量是無法再利用的。(2)逐級遞減①每個營養(yǎng)級的生物總有一部分能量不能被下一營養(yǎng)級利用。②各個營養(yǎng)級的生物都會因細(xì)胞呼吸消耗相當(dāng)大的一部分能量。③各營養(yǎng)級中的能量都要有一部分流入分解者。（3）傳遞效率下一營養(yǎng)級的同化量能量傳遞效率=——-——---------→×100%上一營養(yǎng)級的同化量一般來說，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率大約是10%～20%?！纠?】（2022海南，20）假設(shè)將水稻田里的雜草全部消除掉，稻田生態(tài)系統(tǒng)中A．水稻害蟲密度將下降 B．能量流動的營養(yǎng)級數(shù)減少C．水稻固定的太陽能增加 D．物種多樣性上升【答案】C【解析】水稻和雜草為競爭關(guān)系，兩者爭奪稻田中的陽光、水分、礦質(zhì)元素等，將水稻田里的雜草全部消除掉，使能量更多的流向水稻，有利于水稻對太陽能的固定。4．生態(tài)金字塔的類型及含義不同的生態(tài)金字塔能形象地說明營養(yǎng)級與能量、生物量、數(shù)量之間的關(guān)系，是定性研究生態(tài)系統(tǒng)的直觀體現(xiàn)。能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀低營養(yǎng)級低營養(yǎng)級高低能量能量高高低營養(yǎng)級高數(shù)目多少低營養(yǎng)級高數(shù)目多少低營養(yǎng)級高生物量少多低營養(yǎng)級高生物量少多含義能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減生物個體數(shù)目隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減生物量（現(xiàn)存生物有機(jī)物的總質(zhì)量）沿食物鏈流動逐級遞減特點(diǎn)正金字塔一般呈正金字塔一般呈正金字塔備注①在人工生態(tài)系統(tǒng)中因能量可人為補(bǔ)充，可能會使能量金字塔呈現(xiàn)倒置狀況。如人工魚塘中生產(chǎn)者的能量未必比消費(fèi)者（魚）多；②天然生態(tài)系統(tǒng)必須當(dāng)能量狀況表現(xiàn)為金字塔時，方可維持生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。③食物鏈中各營養(yǎng)級由低級到高級能量因逐級損耗而逐級遞減，故從能量數(shù)值看，前一營養(yǎng)級總大于后一營養(yǎng)級，但若從數(shù)量或生存區(qū)域或個體體積看，則未必存在上述大小關(guān)系。注意：①數(shù)量金字塔在前一營養(yǎng)級的生物個體很大，而后一營養(yǎng)級的生物個體很小時，會出現(xiàn)倒置現(xiàn)象。如樹林中，樹、昆蟲和食蟲鳥個體數(shù)比例關(guān)系可形成如圖所示的數(shù)量金字塔。②生物量金字塔也有特殊形狀，如海洋生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者浮游植物個體小，壽命短，又會不斷被浮游動物吃掉，因而某一時間調(diào)查到的浮游植物生物量可能要低于其捕食者浮游動物的生物量。但這并不是說流過生產(chǎn)者這一環(huán)節(jié)的能量比流過浮游動物的要少?！纠?】(2022廣東,51)右圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是A．Ⅰ是初級消費(fèi)者B．Ⅳ為分解者C．E1為太陽能，E2為熱能D．能量可在食物鏈中循環(huán)利用【答案】C【解析】生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔是生產(chǎn)者和各級消費(fèi)者構(gòu)成的，不包括分解者，生產(chǎn)者位于金字塔的底層，所以A、B錯。能量在食物鏈中流動是不循環(huán)的，不能循環(huán)利用，D錯。E2為生產(chǎn)者和各級消費(fèi)者呼吸作用釋放出的熱能，E1為太陽能?！纠?】（08廣東生物）生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，下列關(guān)于生產(chǎn)者的敘述，不正確的是A．都位于能量金字塔同一營養(yǎng)級B．一定能固定CO2C．都是生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換的載體D．一定是植物【答案】D【解析】生產(chǎn)者是第一營養(yǎng)級，可能為植物、藍(lán)藻、光合細(xì)菌以及化能合成的細(xì)菌，固定CO2合成有機(jī)物，自養(yǎng)型，都是生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換的載體。二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.范圍：生物圈。2.“物質(zhì)”的含義：指構(gòu)成生物體的基本元素，主要是指C、H、O、N、P、S等。3.特點(diǎn)：在生物群落與無機(jī)環(huán)境間，反復(fù)出現(xiàn)、循環(huán)流動。4.舉例：碳循環(huán)---圖解：分析：(1)碳在無機(jī)環(huán)境中的存在形式：CO2、碳酸鹽。(2)碳在生物群落中的主要存在形式：含碳有機(jī)物。(3)循環(huán)形式：CO2。(4)進(jìn)入形式：CO2進(jìn)入生物群落是通過自養(yǎng)型生物完成的，主要是綠色植物的光合作用，也有化能合成作用及光合細(xì)菌、藍(lán)藻等的光合作用。(5)返回形式：生物群落中的有機(jī)碳是通過生物的呼吸作用和微生物的分解作用被徹底分解成CO2和H2O，歸還到無機(jī)環(huán)境中的。此外，古代動植物遺體中的碳可通過化學(xué)燃料的燃燒返回?zé)o機(jī)環(huán)境。5.生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系項(xiàng)目能量流動物質(zhì)循環(huán)區(qū)別單向流動、逐級遞減在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間反復(fù)循環(huán)在各級生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行在生物圈范圍內(nèi)進(jìn)行，具有全球性聯(lián)系同時進(jìn)行，相互依存，不可分割；②均沿食物鏈與食物網(wǎng)的渠道進(jìn)行；③物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動；能量作為動力，使物質(zhì)循環(huán)不斷地在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返，能量以物質(zhì)的形式存在和流動，能量促進(jìn)了物質(zhì)的循環(huán)【例1】(2022·江門模擬)如圖是生態(tài)系統(tǒng)中某元素循環(huán)的模式圖，該圖可以說明 A．該圖主要體現(xiàn)的是氮元素的循環(huán)B．A與B兩種生物是生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的成分C．圖中的生理過程②全在線粒體中進(jìn)行D．該物質(zhì)循環(huán)帶有全球性【解析】該物質(zhì)循環(huán)是碳循環(huán)，物質(zhì)循環(huán)具有全球性的特點(diǎn)。A與B分別是生產(chǎn)者和消費(fèi)者。在一個生態(tài)系統(tǒng)中必不可少的成分是生產(chǎn)者和分解者。生理過程②是指有氧呼吸，有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。【答案】D【例2】(2022·太原二模)如圖是生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，請回答：(1)生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)首先依賴于________。碳元素主要以________狀態(tài)進(jìn)行循環(huán)。碳循環(huán)始終與________結(jié)合在一起進(jìn)行。(2)圖中分解者通過________和________兩種分解方式將生物組織內(nèi)的碳釋放回大氣中。(3)圖中A中的碳，除碳酸鹽外，通過________回到大氣中，是空氣中CO2的主要來源。(4)大氣中CO2含量增多引起溫室效應(yīng)，使地球溫度上升，你認(rèn)為防止溫室效應(yīng)的發(fā)生可采取的措施有________________________________?！窘馕觥可a(chǎn)者的同化作用將CO2轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物，這些有機(jī)物供綠色植物、消費(fèi)者和分解者用于各種生命活動，其中的呼吸作用即有機(jī)物的無氧和有氧分解。A是動植物死亡后經(jīng)過一系列的化學(xué)變化形成的煤、石油、天然氣等化學(xué)燃料，通過燃燒以CO2的形式回到大氣中?？梢詮目刂艭O2的排放量及植樹造林以降低空氣中CO2的含量等方面來防止溫室效應(yīng)的發(fā)生?！敬鸢浮?1)光合作用和化能合成作用CO2(氣體)能量流動(2)有氧呼吸無氧呼吸(發(fā)酵)(3)燃燒(4)控制CO2的排放量、植樹造林【易錯提醒】①CO2由無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的途徑包括光合作用和化能合成作用，很多同學(xué)只注意光合作用，忽略了化能合成作用；②造成溫室效應(yīng)的CO2的主要來源是燃料的燃燒，而不是生物的呼吸作用。三、生物富集現(xiàn)象1.生物富集：指生態(tài)系統(tǒng)中同一營養(yǎng)級上許多生物種群或者生物個體，從周圍環(huán)境中蓄積某種元素或難分解的化合物，使生物體內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過環(huán)境中的濃度的現(xiàn)象，又稱生物濃縮。2.生物放大：指生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈上，高營養(yǎng)級生物以低營養(yǎng)級生物為食，某種元素或難分解化合物在生物機(jī)體中濃度隨營養(yǎng)級的提高而逐步增大的現(xiàn)象。生物放大的結(jié)果使食物鏈上高營養(yǎng)級生物體中該類物質(zhì)的濃度顯著超過環(huán)境中的濃度。3.食物鏈中各營養(yǎng)級生物中生物量、能量、重金屬的含量比較項(xiàng)目環(huán)境生產(chǎn)者初級消費(fèi)者次級消費(fèi)者三級消費(fèi)者生物量（kg）——1000kg100kg10kg1kg能量（n）——1000n100n10n1n污染物（m）m10m100m1000m10000m【例1】（2022廣東文基，73）如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，關(guān)于此食物網(wǎng)的敘述，錯誤的是A.該食物網(wǎng)共有4條食物鏈B.野兔、鹿及昆蟲均為初級消費(fèi)者C.狼和云豹在不同食物鏈上均屬于同一營養(yǎng)級D.如果土壤受到污染，鷹體內(nèi)的污染物積累濃度可能最高【答案】A【解析】本題考查食物網(wǎng)的相關(guān)知識，食物鏈有6條。所以A錯。四、生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞1.信息傳遞的一般過程信源(信息產(chǎn)生)→信息道(信息傳輸)→信宿(信息接收)2.作用：決定能量流動與物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)。3.其表現(xiàn)：信息傳遞存在于生態(tài)系統(tǒng)的各種成分之間，把生態(tài)系統(tǒng)的各個組成部分聯(lián)系成一個整體，而且具有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用?！纠?】(2022廣東高考，16)下列不屬于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的是A．心猿意馬B．飛蛾撲火C．花香引蝶D．老馬識途【答案】A【解析】信息傳遞發(fā)生在生物個體間或生物與環(huán)境間，心猿意馬指的是一個個體自身的心理活動；生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞方式包括物理信息、化學(xué)信息，營養(yǎng)信息和行為信息，飛蛾撲火是通過光，屬于物理信息；花香引蝶、老馬識途都是通過氣味，屬于化學(xué)信息【例2】(2022廣東高考，18)下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞特征的描述，正確的是A．生態(tài)系統(tǒng)的物理信息都來源于環(huán)境B．植物都通過化學(xué)物質(zhì)傳遞信息C．信息沿食物鏈從低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級傳遞D．信息可以調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系【答案】D【解析】生態(tài)系統(tǒng)的信息來自于生物或環(huán)境，信息傳遞是雙向的，可從低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級傳遞，也可從高營養(yǎng)級向低營養(yǎng)級傳遞。植物可通過產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)傳遞信息，也可通過顏色、形狀等物理信息進(jìn)行聯(lián)系。信息傳遞對于生物種群的繁衍、調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系以及維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性過程都發(fā)揮著重要的作用?！漕}例析規(guī)律總結(jié)※一、能量流動的相關(guān)計(jì)算方法【例1】下圖所示食物網(wǎng)中，假如貓頭鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5來自蛇，那么，貓頭鷹若要增加20g體重，最少需要消耗的植物為()A．80gB．900gC．800gD．600g【解析】依圖中食物關(guān)系分析，貓頭鷹處于第三、第四營養(yǎng)級，在植物貓頭鷹食物鏈中，貓頭鷹屬第三營養(yǎng)級，可把此食物鏈簡化為一條，即植物鼠(兔)貓頭鷹，最少消耗植物20g×4/5÷20%÷20%＝400g。另一食物鏈植物鼠蛇貓頭鷹中，貓頭鷹屬第四營養(yǎng)級，最少消耗植物20g×1/5÷20%÷20%÷20%＝500g。所以最少消耗植物900g。【答案】B◆規(guī)律總結(jié)1.若一食物網(wǎng)中，已知最高營養(yǎng)級增重為N：①求最多需第一營養(yǎng)級多少時，按最長食物鏈，最低傳遞效率計(jì)算；②求至少消耗下一營養(yǎng)級多少時，按最短食物鏈，最高傳遞效率計(jì)算。2.若一食物網(wǎng)中，已知第一營養(yǎng)級質(zhì)量：①求最高營養(yǎng)級最多獲得多少能量時，應(yīng)按最短食物鏈，最高傳遞效率計(jì)算。②求最高營養(yǎng)級最少獲得多少能量時，應(yīng)按最長食物鏈，最低傳遞效率計(jì)算。3.上述內(nèi)容可表述為：①已知最高營養(yǎng)級生物的量求消耗生產(chǎn)者的最多量：食物鏈按最長的計(jì)算傳遞效率取10%求消耗生產(chǎn)者的最少量：食物鏈按最短的計(jì)算傳遞效率取20%②已知第一營養(yǎng)級（生產(chǎn)者）生物的量，求最高營養(yǎng)級生物的最多量：食物鏈按最短的計(jì)算傳遞效率取20%求最高營養(yǎng)級生物的最少量：食物鏈按最長的計(jì)算傳遞效率取10%求消耗生產(chǎn)者的最多量：食物鏈按最長、計(jì)算傳遞效率取10%求消耗生產(chǎn)者的最少量：食物鏈按最短、計(jì)算傳遞效率取20%生產(chǎn)者最少消耗：食物鏈按最、計(jì)算傳遞效率取20%生產(chǎn)者最大消耗食物鏈按最長、計(jì)算傳遞效率取10%消費(fèi)者獲得最多：食物鏈按最短、計(jì)算傳遞效率取20%消費(fèi)者獲得最少：食物鏈按最長、計(jì)算傳遞效率取10%【例2】如果一個人的食物有1/2來自綠色植物，1/4來自小型肉食動物，1/4來自植食物動物，假如能量傳遞效率為10%。食物鏈關(guān)系如下圖，那么該人每增加1千克體重，約需消耗植物A．10千克 B．28千克C．100千克 D．280千克【答案】D【解析】由題干可獲得的信息有：①能量在傳遞過程中的效率為10%；②不同食物所占的比例不同。解答本題時應(yīng)根據(jù)食物鏈明確人是最高營養(yǎng)級，占有三個不同的營養(yǎng)級，獲取能量的途徑有三條，根據(jù)人獲取能量的比例和食物來源進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。二、物質(zhì)循環(huán)圖解分析【例1】下圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模式圖，下列分析錯誤的是()A．f表示大氣中的二氧化碳庫B．該圖中有三條食物鏈C．圖中的a一定是自養(yǎng)生物