（課堂設(shè)計）高中生物 6.3 能量流動和物質(zhì)循環(huán)同步精練 浙科版必修3

能量流動和物質(zhì)循環(huán)基礎(chǔ)演練一、選擇題1．關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述，不正確的是()A．流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是綠色植物所固定的太陽能的總量B．生態(tài)系統(tǒng)中流動的能量不包括各營養(yǎng)級的呼吸量C．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向、不循環(huán)的D．在生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是逐級遞減的解析：考查能量流動的過程及途徑。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從生產(chǎn)者固定太陽能開始的，生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量便是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量；生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是沿著食物鏈或食物網(wǎng)進行的，能量流動的特點是單向的，并且是逐級遞減的。答案：B2．一個池塘有生產(chǎn)者(浮游植物)、初級消費者(植食性魚類)、次級消費者(肉食性魚類)和分解者(微生物)。其中生產(chǎn)者固定的全部能量為a，流入初級消費者、次級消費者和分解者的能量依次為b、c、d，下列表述正確的是()A．a(chǎn)＝b＋d B．a(chǎn)＞b＋dC．a(chǎn)＜b＋d D．a(chǎn)＜c＋d解析：一個生態(tài)系統(tǒng)中，流經(jīng)該系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能總量。該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的全部能量數(shù)值是最大的，這些能量一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能形式散失到環(huán)境中，一部分用于自身的生長、發(fā)育、繁殖。在后一部分能量中，一部分隨植物遺體和殘枝敗葉等被分解者分解釋放出來，還有一部分沿著食物鏈流入初級消費者。能量依次沿食物鏈單向流動、逐級遞減傳遞下去。答案：B3．圖示為生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡圖，若E生物種群總能量為7.1×109kJ，B生物種群總能量為2.3×108kJ。從理論上計算，A儲存的總能量最少為()A．7.1×108kJ B．4.8×107kJC．5.95×107kJ D．2.3×107kJ解析：由圖可知，D為生產(chǎn)者，要使A獲得的能量最少，則必須保證三個條件：一是能量來源途徑要最少，二是能量傳遞效率要最低，三是食物鏈要最長。故從理論上講，與A儲存的能量最少相關(guān)的食物鏈不可能是D→A，也不可能是D→A、D→E→C→A同時存在，只能是D→E→C→A。為此，E的能量在傳給A的途徑中，只有確保①E在傳給B時用去的能量最多，②E的總能量減去傳給B的后再傳給C時效率最低，③C在傳給A時效率最低，結(jié)果才能使A獲得的能量最少，所以據(jù)此計算得A儲存的總能量最少為(7.1×109kJ－2.3×108J÷10%)×10%×10%＝4.8×107kJ。答案：B4．在的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)中，若能量傳遞效率為10%，以鳥類同化的總能量中昆蟲獲得的總能量為x軸，植物供能總量為y軸，下圖中繪制的相關(guān)曲線是()解析：設(shè)鳥獲得的總能量為常數(shù)a，則鳥從昆蟲獲得能量為x，從植物直接獲得能量為a－x，可列式為x×10×10＋(a－x)×10＝y(tǒng)，即y＝10a＋90x。根據(jù)此方程式可知，D正確。答案：D5．右圖表示生態(tài)系統(tǒng)四種成分之間的關(guān)系，以下相關(guān)敘述中正確的是()A．1和2所包含的所有種群構(gòu)成群落B．3代表的一定是原核生物C．4可以表示大氣中的CO2D．①代表光合作用，②代表細胞呼吸解析：分析該圖，由14的關(guān)系可知兩者為生產(chǎn)者、非生物的物質(zhì)和能量兩種成分，而1、2、3各有箭頭指向4，故4代表無機環(huán)境中非生物的物質(zhì)和能量，1為生產(chǎn)者，2為消費者，3為分解者。A選項1、2、3所包含的所有種群才可構(gòu)成群落。B選項3(分解者)中有真核生物，如某些真菌和動物。D選項①代表捕食，②代表細胞呼吸，③代表光合作用。答案：C6．在碳循環(huán)中，使碳從無機環(huán)境進入生物群落的生理作用是()①呼吸作用②光合作用③攝食作用④化能合成作用⑤硝化作用⑥反硝化作用A．①② B．③④C．②④ D．⑤⑥解析：能夠?qū)O2轉(zhuǎn)化為有機物的生理作用是生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用。故選C。答案：C7．下列關(guān)于碳循環(huán)的說法，錯誤的是()A．生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的B．溫室效應(yīng)主要是由于化學燃料的大量燃燒造成的C．光合作用固定的CO2與呼吸作用釋放的CO2相等時，大氣中的CO2即可維持穩(wěn)定D．碳循環(huán)過程中伴隨著能量流動解析：大氣中CO2的來源途徑有3個：①動植物的呼吸作用；②分解者的分解作用；②化石燃料的燃燒。所以C錯。答案：C8．下列有關(guān)負反饋調(diào)節(jié)的敘述，錯誤的是()A．在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在B．是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)C．存在于生物群落中D．不存在于生物群落和無機環(huán)境中解析：負反饋調(diào)節(jié)存在于生態(tài)系統(tǒng)、生物群落以及生物群落與無機環(huán)境之間，是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。答案：D二、非選擇題9．如圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，圖中D為大氣，請據(jù)圖回答：(1)此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從[]________固定太陽能開始的。(2)碳元素在大氣中與A、B、C之間的流動是以________形式進行的，在生態(tài)系統(tǒng)各成分中A為________，B為________。(3)圖中D→C過程是通過________作用實現(xiàn)的，C→D過程是通過______作用實現(xiàn)的，B→D過程是通過________作用實現(xiàn)的。(4)生物群落中的一部分碳返回大氣中，而另一部分則以______形式儲藏在地層中。碳在無機環(huán)境中以________和________形式存在。(5)碳循環(huán)始終與________結(jié)合在一起。解析：在無機環(huán)境中，碳以二氧化碳或碳酸鹽的形式存在；在生物群落中，碳以含碳有機物的形式存在。在無機環(huán)境與生物群落之間，碳主要以二氧化碳的形式進行循環(huán)。碳從無機環(huán)境進入生物群落的途徑為綠色植物的光合作用、化能合成作用，從生物群落回到無機環(huán)境的途徑為生物的呼吸作用、分解者的分解作用、化學燃料的燃燒。答案：(1)C生產(chǎn)者(2)CO2消費者分解者(3)光合呼吸分解(4)化石燃料CO2碳酸鹽(5)能量流動10．下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個營養(yǎng)級，數(shù)字均為實際測得的能量值，單位為百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽輻射為118872百萬千焦。但其中118761百萬千焦的能量未被利用。請回答：(1)請將流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量填寫在圖中的方框內(nèi)，這部分能量是________所固定的太陽能。(2)能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率為______%，從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率為________%。(3)次級消費者通過異化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是________。(4)由圖可知，下一個營養(yǎng)級不能得到上一個營養(yǎng)級的全部能量，原因是：①各營養(yǎng)級生物內(nèi)的大量能量被____________________________________；②其次是上一個營養(yǎng)級的部分能量_________________________________；③還有少數(shù)能量被________利用。解析：(1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量，即118872－118761＝111(百萬千焦)。(2)能量的傳遞效率也就是能量的利用率，等于后一營養(yǎng)級所同化的能量與該營養(yǎng)級所同化的能量之比，即15.0/111×100%≈13.5%(A→B)；從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率為3.0/15×100%＝20%(B→C)。(3)次級消費者通過異化作用消耗的能量占其同化作用所得到的能量的百分比為1.8/3.0×100%＝60%。(4)能量在傳遞過程中逐級遞減，主要是由于每一營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用而消耗相當大的一部分能量，并且各個營養(yǎng)級的能量總有一部分未被下一營養(yǎng)級的生物所利用，還有少部分能量隨著植物的殘枝敗葉或動植物遺體等直接傳給了分解者。答案：(1)111生產(chǎn)者(2)13.520(3)60%(4)①呼吸作用消耗②未被下一個營養(yǎng)級利用③分解者能力提升一、選擇題1．利用泥漿生物反應(yīng)器處理污染土壤，原理是將污染土壤用水調(diào)成泥漿狀，同時加入部分營養(yǎng)物質(zhì)和菌種等，在有氧條件下劇烈攪拌，使污染物快速分解。由此推知，該反應(yīng)器()A．能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)循環(huán)B．主要處理有機污染C．可看作一個小型生態(tài)系統(tǒng)D．存在能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失解析：菌種在有氧條件下，使污染物快速分解，所以主要分解的是有機物。物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在生物圈范圍內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)中必須有生產(chǎn)者，這樣才有能量的輸入，因該反應(yīng)中無生產(chǎn)者，故不存在能量輸入。答案：B2.如圖，若食物網(wǎng)中貓頭鷹每增加20g體重，至少需要消耗植物()A．200g B．250gC．500g D．100g解析：兔與鼠同屬第二營養(yǎng)級，根據(jù)題意，可列出計算式20÷20%÷20%＝500g。答案：C3．若甲代表生產(chǎn)者，乙代表消費者，丙代表分解者，丁代表大氣中的CO2庫。下圖中能正確代表甲、乙、丙、丁在碳循環(huán)中的關(guān)系的是()解析：只有甲與丁之間應(yīng)為雙向箭頭，而其他應(yīng)為單向箭頭。答案：B4．內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原上的牧民以養(yǎng)羊為主業(yè)。近年來的過度放牧致使草原退化，也使分布在這里的野生黃羊種群密度大幅度下降，面臨瀕危。針對這一事實，下列觀點不正確的是()A．過度放牧降低了草原生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力B．家羊是草原生態(tài)系統(tǒng)的外來入侵物種C．野生黃羊與家羊之間是競爭關(guān)系D．草原生態(tài)保護與牧業(yè)發(fā)展之間產(chǎn)生了矛盾解析：本題重點考查生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。過度放牧，使草原植被遭到破壞，使其自我調(diào)節(jié)能力降低，抵抗力穩(wěn)定性下降，家羊是牧民從草原原有物種中馴化而來的，并不能算是外來物種，所以就不能稱為外來入侵物種(外來入侵物種一般是本地生態(tài)系統(tǒng)中沒有的，而從別的生態(tài)系統(tǒng)進入的物種)。草原生態(tài)系統(tǒng)中的黃羊與家羊在食物、空間等方面都存在競爭關(guān)系；一個生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的，控制過度放牧，保護草原生態(tài)是必需的，二者之間存在一定矛盾，但是可以有效調(diào)控。答案：B5．環(huán)境污染有越來越嚴重的趨勢。從生物圈的功能上分析，造成這種結(jié)果的原因是()A．人類排放的廢物增加B．能量循環(huán)回路在一定程度上被阻斷C．自動凈化能力被阻斷D．物質(zhì)循環(huán)回路在一定程度上被阻斷解析：環(huán)境污染的形成是由于人類向環(huán)境中排放的廢物超過了生物圈的自動凈化能力。生物圈作為最大的生態(tài)系統(tǒng)，同樣具有能量流動和物質(zhì)循環(huán)的功能，使生物圈成為一個統(tǒng)一整體。生物圈的自動凈化能力包括物理沉降、化學分解和生物吸收等，其中以后者為主。生物圈的生產(chǎn)者、消費者和分解者構(gòu)成的三級結(jié)構(gòu)是物質(zhì)循環(huán)的閉環(huán)回路。當廢物釋放量超過凈化能力時，物質(zhì)循環(huán)的回路部分阻斷，造成環(huán)境污染。故答案選D。答案：D6．下列哪個圖能正確表示處于穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)()解析：A圖是種群的“S”形增長曲線，描述了一個生態(tài)系統(tǒng)從開始到成熟的發(fā)展過程；B圖是種群的“J”形增長曲線，是一個發(fā)展中的生態(tài)系統(tǒng)中種群數(shù)量變化曲線；在穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)環(huán)境中，任何一個物種的種群數(shù)量變化都如D圖所示，在一定的數(shù)量上穩(wěn)定的波動，而不是C圖所示數(shù)量一直不變。答案：D7．許多同學都曾嘗試設(shè)計并制作小生態(tài)瓶，下面列舉的在設(shè)計小生態(tài)瓶時應(yīng)遵循的原理中，不合理的是()A．瓶中動物與植物之間應(yīng)有捕食關(guān)系B．瓶中各種生物的數(shù)量搭配應(yīng)合理C．應(yīng)經(jīng)常向瓶中通氣，保證瓶中生物的呼吸D．瓶中生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)獲得充足的能量解析：小生態(tài)瓶是一個相對獨立的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)密閉。生物呼吸所需的氧氣由生產(chǎn)者提供。答案：C8．某池塘中，早期藻類大量繁殖，食藻浮游動物水蚤大量繁殖，藻類減少，接著又引起水蚤減少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，導致更多水蚤死亡。關(guān)于上述過程的敘述，正確的是()A．早期不屬于負反饋，后期屬于負反饋B．早期屬于負反饋，后期不屬于負反饋C．早期、后期均屬于負反饋D．早期、后期均不屬于負反饋解析：早期的調(diào)節(jié)使藻類數(shù)量趨于穩(wěn)定，屬于負反饋調(diào)節(jié)；后期的調(diào)節(jié)使水蚤的數(shù)量遠離平衡狀態(tài)，屬于正反饋調(diào)節(jié)。答案：B二、非選擇題9．下圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的簡明示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)A過程是________的________作用，呼吸類型具體包括________和________兩種類型。(2)圖中缺少的一個重要箭頭是__________________________________________。(3)與A過程本質(zhì)相同的有________過程(用圖中字母代號表示)。(4)碳在無機環(huán)境中以________形式存在，而在無機環(huán)境與生物群落之間以________形式進行循環(huán)。碳循環(huán)始終與________結(jié)合在一起進行。(5)生態(tài)系統(tǒng)的四種成分是通過________和________緊密聯(lián)系在一起而形成一個統(tǒng)一的整體。解析：從圖中可以看出，本圖少了一個非常重要的箭頭，是從大氣中的CO2庫到綠色植物，因為這是大氣中CO2進入生物群落的主要途徑，如果沒有這一光合作用的途徑，碳循環(huán)便不能進行；圖中A表示分解者的分解作用，它將有機物氧化分解，釋放出能量，同時產(chǎn)生CO2，與此本質(zhì)相同的是B和C，它們都是呼吸作用，而D則是燃燒釋放CO2，不屬于生物的呼吸作用；(4)(5)小題主要考查的是物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系。答案：(1)分解者分解需氧呼吸厭氧呼吸(2)從大氣中的CO2庫到綠色植物(3)B、C(4)CO2或碳酸鹽CO2能量流動(5)物質(zhì)循環(huán)能量流動10．某草原上長期生活著的野兔、狐和狼，形成一個相對平衡的生態(tài)系統(tǒng)。經(jīng)測定，其各種生物所含能量如下表[能量單位：kJ/(km2·年)]，請回答：生物種類草野兔狐狼所含能量9.5×1091.5×1090.2×1090.13×109(1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量的最終來源是________，它由草的________作用所固定，經(jīng)逐級流動，到第________營養(yǎng)級能量最少。(2)設(shè)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為x(kJ/km2·年)，那么x的數(shù)值應(yīng)是()A．x＝9.5×109B．x>9.5×109C．x<9.5×109D．x≤9.5×109(3)寫出該生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)。解析：本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)的能量流動這一知識點。生態(tài)系統(tǒng)能量的最終來源是太陽光，它是通過生產(chǎn)者的光合作用所固定的；在食物鏈中，由于能量流動是單向、逐級遞減的，所以最高營養(yǎng)級所獲能量最少，在這個生態(tài)系統(tǒng)中，便是第四營養(yǎng)級(狼)的能量最少。草原作為生態(tài)系統(tǒng)，通常它的面積會大于1km2，而流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量就是生產(chǎn)者固定的全部太陽能，而在每年每平方千米草固定9.5×109kJ的能量，則該生態(tài)系統(tǒng)的總能量一定大于此數(shù)。該生態(tài)系統(tǒng)共有四種生物，它們之間的關(guān)系是顯而易見的，兔食草，而狼、狐食兔，同時狼食狐，所以該生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)如下：。答案：(1)太陽光光合四(2)B(3)11．某同學做了一個生態(tài)系統(tǒng)功能的實驗，他在一只透明的玻璃缸內(nèi)裝入適量的水和河泥，水中養(yǎng)了幾條小魚和適量的水藻，然后把缸口密封起來與外界隔絕，制成一個小型人工生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)上述材料，請分析：(1)要保持該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還應(yīng)采取的措施是________________________。(2)缸內(nèi)的小魚能較長時間生存的原因是_____________________________。(3)水藻生活所需要的礦質(zhì)養(yǎng)料來自________________________________。(4)繪出玻璃缸內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖。解析：生態(tài)系統(tǒng)的成分包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者及分解者，其中生產(chǎn)者及分解者是生態(tài)系統(tǒng)中兩種最基本的生物因素，生產(chǎn)者通過光合作用制造有機物，為消費者提供食物來源，并為之提供O2，消費者為生產(chǎn)者提供CO2，而分解者則分解水藻、魚的遺體、糞便等為生產(chǎn)者提供無機營養(yǎng)，從而使該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)得以循環(huán)利用。但由于能量在流經(jīng)每一營養(yǎng)級時是逐級遞減的，且各營養(yǎng)級生物不能利用熱能，故要維持該生態(tài)系統(tǒng)的能量正常流動，必須源源不斷地供應(yīng)能量。答案：(1)把玻璃缸放在光下，保證該人工生態(tài)系統(tǒng)有充足的能量來源(2)水藻為魚提供需要的有機物和氧氣(3)河泥中的腐生微生物分解的魚糞、尿等有機物(4)如下圖所示研究學習生態(tài)系統(tǒng)探究實驗規(guī)律總結(jié)由于實驗題在考查考生對相關(guān)知識的理解與掌握的同時，能夠較好地體現(xiàn)高考對“實驗與探究能力”“獲取信息的能力”“理解能力”和“綜合運用能力”的要求，因而針對生態(tài)系統(tǒng)的實驗題在近年高考題中屢屢出現(xiàn)，常見題型因考查的側(cè)重點不同，可分為自主設(shè)計型、補充完善型和判斷改錯型，還可分為探究型或驗證型。解答的基本步驟包括：第一步：認真審題，明確實驗目的、把握實驗原理。第二步：依據(jù)實驗原理，結(jié)合實驗器材，確定實驗現(xiàn)象的觀察指標與方法。第三步：理清實驗思路，在遵循實驗原則(對照、單一變量、可操作性、科學性和平行重復)的基礎(chǔ)上，精心設(shè)計實驗步驟及記錄數(shù)據(jù)和現(xiàn)象所需的表格。第四步：實施實驗過程，認真觀察實驗現(xiàn)象，準確記錄實驗數(shù)據(jù)。第五步：全面分析實驗現(xiàn)象與數(shù)據(jù)，準確得出實驗結(jié)論。應(yīng)注意的是，