2017_2018学年高中生物第5章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动学案新人教版必修
高二生物必修三第5章 生态系统及其稳定性第2节 生态系统的能量流动教案设计
普通高中课程标准实验教科书—生物必修3 [人教版]第5章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动一、知识结构过程特点研究的实践意义二、教学目标1、知识目标：理解能量流动的过程和特点，掌握能量流动的过程中生产者、消费者和分解者的作用，研究能量流动的重要意义。
2、能力目标：培养学生识图能力、观察和分析能力、运用所学知识解决实际问题的能力，从而培养学生理论联系实际的能力。
3、情感目标：通过“研究能量流动的意义”的实例介绍，ＳＴＳ教育思想，使学生树立科学价值观。
三、教学重点及解决方法[教学重点]生态系统能量流动的过程和特点。
[解决方法]⑴借助于某一具体的食物链，让学生分析能量流动的过程。
⑵教师引导学生用数据来分析能量流动的特点，在学生归纳总结的基础上，教师阐述生态系统能量流动具有的两个特点。
2、教学难点及解决方法[教学难点]同上。
[解决方法]同上。
四、课时安排2课时。
五、教学方法讨论法、讲解法。
六、教具准备图片。
七、学生活动1、学生讨论、阅读、交流相关内容。
2、开展调查活动。
八、教学程序（一）明确目标（二）重点、难点的学习与目标完成过程第1课时提出问题：1、在已学过的生物学知识中与能量相关的概念有哪些？2、请用概念图的形式，建立这些概念之间的联系。
分析、组织讨论：1、就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存和散失？2、如果考虑一个种群，我们如何研究能量的输入、储存和散失？小结：生态系统存在着：生产者→初级消费者→次级消费者的营养结构。
提出问题：⑴能量是怎样输入生态系统的？⑵能量流动的渠道是什么？⑶能量流动的过程是怎样的？小结：在生态系统中，能量的形式不断转换，如太阳辐射能通过绿色植物的光合作用转变为储存于有机物化学链中的化学能；动物通过消耗自身体内储存的化学能变成爬、跳、飞、游的机械能。
在这些过程中，能量既不能凭空产生，也不会消灭，只能按严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式。
因此，对于生态系统中的能量转换和传递过程，都可以根据热力学第一定律进行定量计算，并列出能量平衡表。
高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 5.2《生态系统的能量流动》教案2 新人教版必修3
——————————新学期新成绩新目标新方向——————————
《生态系统的能量流动》
一、教学目标
1.说出生态系统能量流动的概念。
2.分析生态系统能量流动的过程和特点。
3.概述研究生态系统能量流动的意义。
二、教学重难点
能量流动的过程和特点。
三、教学过程
为
4
强调概念，突出重点。
引出下一学习目标：。
出问题：
请用表格的形式，将图中营养级之
流动的数据进行整理。
并计算能量传递的效投影展示经典例题。
（见附件）
能量是一切生命活动的动力
基础。
能量的流动维持各个营养级的生命和繁衍，。
2017_2018高中生物第5章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动课件必修3
生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动
学习目标 课程标准 1.分析生态系统能量流动的过程和 1.分析生态系统中的能量流 特点。(重、难点) 动的基本规律及其应用。 2．概述研究能量流动的实践意义。 2．活动建议：调查或探讨一 3．尝试调查农田生态系统中能量 个农业生态系统中的能量流 动。 流动情况。
• • • •
2．能量的传递 (1)传递途径：食物链和食物网。 (2)传递形式：有机物中的化学能。 (3)某一营养级的能量分流
• 理解流入每一营养级的能量去向可从以下两个角度分析： • ①定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在足 够长的时间内的去路可有三条：a.自身呼吸消耗；b.流入 下一营养级；c.被分解者分解利用。 • ②定量定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在一定 时间内的去路可有四条：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营 养级；c.被分解者分解利用；d.未被自身呼吸消耗，也未 被下一营养级和分解者利用，即“未利用”，如果是以年 为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。
→ATP：用于各项生命活动 — →热能：散失
•知识贴士
(1)食物的摄入量≠同化量 ①摄入量：指动物取食的总量，可以理解为动物的食物总量。 ②同化量：指动物经过消化和吸收后转化为自身的能量。 ③关系：摄入量＝同化量＋粪便中的能量 (2)能量的输入并非只有光合作用 能量的输入过程，绝大部分是通过绿色植物的光合作用，但在极 少数特殊空间，如深海热泉口生态系统，是通过特殊细菌的化能 合成作用。 • (3)“未利用”能量如：多年生植物上一年自身生长发育的净积累 量；未来得及分解，被埋藏在地下形成的煤炭、石油等能量。 • • • • • •
新 知 解 读
•知识点1 能量流动的过程
_高中生物第五章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动五教案新人教版必修
第二节生态系统的能量流动多级利用。
〖技能训练〗分析和处理数据〖提示〗这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是 6 687.5 kg，计算公式是(12+18)/12×2 675，这些葡萄糖储存的能量是 1.07×1011kJ（计算公式是EG=MG×1.6×107）；这些玉米呼吸作用消耗的能量是 3.272×1010kJ（计算公式为ΔE呼=ΔMG×1.6×107）；这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1.397 2×1011 kJ（计算公式为E固=EG+ΔE呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23.4%；这块玉米田的太阳能利用效率是 1.64%（计算公式为η=1.397 2×1011/8.5×1012）。
典型例题例1（2004年陕西、内蒙卷）一个池塘有生产者（浮游植物）、初级消费者（植食性鱼类）、次级消费者（肉食性鱼类）、分解者（微生物）。
其中生产者固定的全部能量为a，流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量依次为b、c、d，下列表述正确的是A．a=b+d B．a＞b+d C．a＜b+d D．a＜c+d解析：一个生态系统中，流经该系统的总能量是生产者固定的太阳能。
该生态系统中生产者固定的全部能量是a，即流经该系统的各个营养级的总能量是a，数值是最大的。
这些能量一部分在生产者的呼吸作用中以热能形式散失到环境中，一部分用于自身的生长、发育、繁殖。
在后一部分能量中，一部分随植物遗体和残枝败叶等被分解者分解释放出来，还有一部分沿着食物链流入初级消费者，除小部分能量随动物粪便排出体外，其余被初级消费者同化。
能量依次沿食物链单向流动、逐级递减传递下去。
本题正确答案是B。
目标检测1．右图表示某湖泊生态系统的营养结构，a—e代表各营养级的生物，下列叙述不正确．．．的是A．共有3条食物链B．各营养级中，能量最多的是c,生物个体数量最多的是aC．若水体受有机磷农药轻度污染，则受害最严重的是aD．若c所含能量为5.8×109kJ,d含1.3×108kJ,则a至少约含4.5×107kJ2．在浮游植物→小鱼→海豹→虎鲸这条食物链中，若虎鲸增加1kg体重，至少消耗浮游植物的量为A、1kgB、10kgC、125kgD、1000kg3．下列除哪项外．均为对生态系统内能量流动特征的描述：A、食物链和食物网是能量流动的渠道B、食物链中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越多C、单向流动，逐级递减D、食物链越短，可供养的消费者越多4．某池塘生态系统全部生产者所固定的大阳能总值为a，全部消费者所利用的能量总值为b，全部分解者所利用的能量总值为c．那么，a、 b、c三者之间的关系为：A、a>b，b=cB、a=b+cC、a>b+cD、a<b+c5. 在一个阴湿山洼草丛中，有一堆长满苔藓的腐木，其中聚集着蚂蚁、蜘蛛、老鼠等动物。
2018年高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 5.2 生态系统的能量流动讲义1 新人教版必修3
【变式训练 1】生态系统的能量流动是指( ) A．太阳能被绿色植物固定的过程 B．生态系统内的生物体能量代谢的过程 C．能量在生态系统内的转移过程 D．能量从生物体进入环境的过程 【解析】生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、
传递、转化和散失的过程。 【答案】C
【解析】因为能量是逐级递减的，最高营养级获得的能量
很少，老虎的营养级较高，该食物链可能无法满足老虎的能量
需要。
【答案】C 3．(2012 年河南豫南九校联考)如果一个人食物中有 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%，那么此人每增加 1 千克体重，约消耗植物( )
传递形式
有机物中的化学能
①生产者的能量来自太阳能
传递 各营养 ②流入到各级消费者的总能量是指各级消
级能量 费者所同化的能量，排出的粪便中的能量
的来源 不计入排便生物所同化的能量
③分解者的能量来自生产者和消费者
①被该营养级生物细胞呼吸分解消耗一
部分
传递
能量的 分流
②进入下一个营养级的生物(最高营养级 生物除外) ③动植物遗体、残枝落叶、粪便等被分解
【探究与学习】稻田里，农民要拔掉稗草；鱼塘中，人们 不断清除肉食性的“黑鱼”，请你分析其中的原因是什么？
提示：去掉稗草和“黑鱼”是为了调整生态系统的能量流 动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
能量流动的过程分析
过程 源头
输入 输入总量
分析 主要为太阳能
生产者固定的能量总量
传递途径
食物链和食物网
金字塔形
象征 含义
能量沿食物链
生物量(现存生
人教版生物必修三第五章 第2节 生态系统的能量流动
三级消费者
赛达伯格湖的能量流动图解
12.
太阳能
生产者
5
464.6
62.
8
分解者 14.6
2.1
植食性动物 62.8
未
固
定
呼吸作用
122.6
微量
12.6
肉食性动物 12.6
未利用 327.3
营养级
生产者 植食性动物 肉食性动物
分解者
流入能量
464.6 62.8 12.6 14.6
流出能量 （输入后一个营养级）
生态系统能量流动的过程
呼吸
散失
呼吸
呼吸
呼吸
输
生产者
入
初级消 费者
次级消费 者
… 三级消
传
费者
递
分
生产者固定的太阳能总 量为流经这个生态系统 的总能量
解
者
呼吸
以有机物的形式 沿食物链和食物网 向下一营养级传递
二、能量流动的特点
1.单向流动： 不循环，不可逆
生产者 初级消费者 次级消费者
2.逐级递减：
结论：相邻营养级的传递效率大约是10%—20%。
流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百流到下一个 营养级？
流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部分通过该营 养级的呼吸作用散失了；一部分作为遗体或残枝败叶被分解 者所利用；还有一部分未能进入（未被捕食）下一营养级。 所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营 养级。
生产者固定
初级消费者
分解者 (细菌、真菌等）
散失
思考： 1、兔子把草吃进肚子里,草中的能量都被兔子吸收了吗?
2、兔子吸收了能量后,这些能量有哪些去向?
高中生物第5章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动课件新人教版必修3(1)
中,而另一部分被利用,以热能的形式散发至无机环境中,两者之和与流
入生态系统的能量相等。
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高中生物第5章生态系统及其稳定性第2
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节生态系统的能量流动课件新人教版必
要点探究
要点1 能量流动的过程分析
如图是能量流入某营养级的定时定量分析图,仔细观察后回答下列问题:
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高中生物第5章生态系统及其稳定性第2
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节生态系统的能量流动课件新人教版必
b.求最少消耗第一营养级多少时,按最短食物链,最高传递效率计算。 ②若一食物网中,已知第一营养级能量为M, a.求最高营养级最多获得多少能量时,按最短食物链,最高传递效率计算; b.求最高营养级最少获得多少能量时,按最长食物链,最低传递效率 计 算。
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节生态系统的能量流动课件新人教版必
[思考与讨论] 能量流动为什么是单向的、逐级递减的? 提示:自然界中的捕食关系是长期自然选择的结果,无法逆转,能量在 流动过程中各营养级的能量总有一部分以细胞呼吸产生热能的形式 散失掉,这些能量是无法再利用的。各营养级总有一部分生物或生物 的一部分能量未被下一营养级生物所利用,还有少部分能量随着残枝 败叶或遗体等被分解者利用。因此能量流动是单向的、逐级递减的。
提示:同化量=摄入量-粪便量,可见兔子的粪便中流入到分解者体内的 能量不属于兔子的同化量,而是生产者同化量的一部分。而狐的粪便中 的有机物所含有的能量则是其捕食的兔子同化量的一部分。
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节生态系统的能量流动课件新人教版必
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休 息时间，你们休息一下眼睛，
高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动学案 新人教版必修3
高中生物第五章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动学案新人教版必修3第五章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动学案新人教版必修3【学习目标】1、分析生态系统的能量流动的过程与特点。
2、概述研究能量流动的意义。
3、尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。
【学习重、难点】XXXXX：生态系统能量流动的过程与特点【自主学习】知识点观察与思考归纳与结论能量流动的概念研究能量流动的方法观察Ｐ93 能量流动的分析图解生态系统中能量的、、和的过程，称为生态系统的能量流动。
研究生态系统中能量的流动一般在水平上。
一、能量流动的过程1、能量的来源2、能量的输入3、能量的传递思考：植物通过光合作用制造的有机物中储存的能量是从哪里来的？思考：一片农田中，在农作物的生长期内是否能将照射到这片农田上的所有光能全部储存？1、观察Ｐ94生态系统能量流动示意图2、思考：每一个营养级获得的能量有哪几条去路？生态系统中能量的传递是沿_ ________渠道进行的生态系统所需的能量来自于 ____________________________1、绿色植物通过作用将_ 能转化为能，使太阳能输入到生态系统中。
2、生产者所固定的的总量，就是这个生态系统所获得的能量。
3、一个营养级的生物所获得的能量，（1）一部分通过_____ 作用释放后，一方面用于自身的、和等生命活动，一方面以_______ 形式散失；（2）一部分被____ 摄入；（3）一部分则被分解利用。
二、能量流动的特点1、能量流动的特点1、观察Ｐ94图5-7，思考：为什么箭头由粗变细，方框的面积由大变小？1、生态系统中能量流动的特点是，2、能量金字塔2、将Ｐ95图5-8中所列数据归类整理并计算:流入流出出入比生产者464、662、8植食性动物62、812、6肉食性动物12、6----3、观察Ｐ96能量金字塔中各营养级生物数量的多少。
2、能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是。
_高中生物第五章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动五作业含解析新人教版必修
第2节 生态系统的能量流动（五）一、选择题1．下列有关生态系统能量流动的叙述中，不正确的是( )A ．能量流动是单向的、不可逆转的B ．食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多C ．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少D ．营养级越多，散失的能量越多[答案] C[解析] 本题考查能量流动的特点：单向流动、逐级递减。
由于相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%，无论初级消费者多少，次级消费者获得的能量都是初级消费者的10%～20%。
2．下图是能量流动的图解，对此图解的理解不正确的是( )A ．图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少B ．该图中的C 所具有的能量为B 的10%～20%C ．该图中的A 表示流经该生态系统的总能量D ．图中所示四个营养级能量的关系为A≥B＋C ＋D[答案] D[解析] ⎦⎥⎥⎥⎥⎤光能进入生态系统的起点是生产者，所以确定A 为生产者，则B 、C 、D 为消费者A 所固定的能量除流入下一营养级外，还有呼吸作用消耗、流向分解者→A 所固定的能量表示流经该生态系统的总能量，A>B ＋C ＋D →C 项正确，D 项错误 3.如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程中的能量流动量。
下列有关叙述正确的是( )A．①是流入该生态系统的总能量B．分解者获得的能量最少C．图中②/①的比值代表“草→兔”的能量传递效率D．③和④分别属于草和兔同化量的一部分[答案] D[解析]①是流入消费者的能量而非流入生态系统的总能量。
能量沿食物链流动时，只有10%～20%流向下一营养级，其余通过呼吸作用以热能形式散失，其中通过分解者的呼吸散失的较多。
草→兔能量传递效率可用兔同化量比草同化量表示。
4．在植物→昆虫→鸟的营养结构中，若能量传递效率为10%，以鸟类同化的总能量中从昆虫获得的总能量为x轴，植物供能总量为y轴，下图中绘制的相关曲线是( )[答案] D[解析]设鸟获得的总能量为常数a，则鸟从昆虫获得能量为x，从植物直接获得能量为a－x，可列式为x×10×10＋(a－x)×10＝y，即y＝10a＋90x。
高中生物第五章生态系统及其稳定性第2节《生态系统的能量流动》教学设计新人教版必修3
第2节生态系统的能量流动一、教学设计思路对这一节的教学，教师往往采用的是讲授式，即教师讲、学生听、课后做作业。
这种教学模式很难激起学生的学习兴趣，也很难完全达到教学目的。
本人对这一节的教学设计采用以探究式活动为主的新的教学模式，在这个新的教学模式下设计教学方案时主要考虑以下几点。
“能量”是科学教育中的核心概念，高中学生已逐步建立了能量、能量传递、能量守恒等一些基本概念；在生物学中，学生已学习了“储存能量的物质”、“能量代谢”等内容，这些都是理解本节内容的基础，在教学中要紧紧依托这些知识展开教学。
本节的引入直接从教材中“问题探讨”提供的素材引入。
可以激发学生学习的兴趣，建立能量在食物链中流动的感性认识。
然后，引导学生理解能量流动的概念，用“问题探讨”的素材展开能量流动的过程的学习。
在学习能量流动的特点之前，讨论能量流动的分析方法，再以林德曼的研究为资料进行分析。
最后，通过“思考与讨论”，探讨研究能量流动的实践意义。
在教学中，要重视对学生“分析和处理数据”技能的训练，让学生体验整理数据、处理数据、分析数据，以及用数据说明生物学现象和规律的过程。
二、教学目标的确定知识目标1.使学生理解能量流动是生态系统的两大功能之一。
2.使学生了解生态系统能量流动的概念，掌握生态系统能量流动的过程和特点。
3.使学生体会能量流动的实践意义。
能力目标通过引导学生定量地分析某个具体生态系统的能量流动过程和特点，培养学生分析、综合和推理的思维能力。
情感目标通过讨论“研究生态系统能量流动的意义”这一教学内容，使学生理解科学是第一生产力的观点。
三、教学实施的程序练习 P98 一、基础题二、拓展题1四、课后反思《生态系统的能量流动》这一节主要讲述了能量流动的过程、能量流动的特点和研究能量流动的意义。
在课堂上通过学生的相互讨论，学生的思维被充分地调动起来，主动参与学习，成为学习的主人，从而使复杂性的内容演变成简单易懂的内容。
并加以多媒体课件，能够最大限度地发挥学生的主动性和创造性，使学生的思维能力、阅读理解能力进而观察能力都有了很大提高，同时教师的适当总结，也使他们对知识有了更深更全面的认识。
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第2节生态系统的能量流动1.生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失等过程。
2．能量流动的起点是绿色植物的光合作用，渠道是食物链和食物网，能量的转化方式为光能→生物体内有机物中的化学能→热能。
3．流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能的总量。
4．能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
5．某一营养级的能量有三个去向：通过呼吸作用以热能的形式散失，流入下一营养级，被分解者分解利用。
6．研究能量流动的意义：①帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
②调整能量流动关系，使能量持续、高效地流向对人类最有益的部分。
能量流动的过程[自读教材·夯基础]1．能量流动的含义生态系统中能量的Error!2．能量流动的过程(1)能量输入Error!(2)过程图解：1．生态系统中能量的源头及流经该生态系统的总能量分别是指哪一部分？提示：能量的源头是太阳能，流经该生态系统的总能量是指生产者固定的全部太阳能。
2．结合教材P94图56思考：(1)初级消费者摄入的能量是其同化量吗？它们之间存在什么关系？提示：初级消费者摄入的能量不等于其同化量，它们之间存在的关系是：同化量＝摄入量－粪便量。
(2)初级消费者同化的能量会有哪些去向？提示：①通过呼吸作用以热能形式散失；②流入下一营养级；③被分解者分解利用。
(3)初级消费者粪便中的能量是指其流向分解者的那部分能量吗？为什么？提示：不是，初级消费者粪便中的能量不属于其同化的能量。
3．整个生态系统中能量会因散失而减少，它主要是指哪个生理过程？以什么形式散失？提示：整个生态系统中的能量主要是通过呼吸作用以热能形式散失。
[跟随名师·解疑难]1．能量流动过程分析由上图分析可知：(1)能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始。
(2)能量流动的途径：食物链和食物网。
(3)能量流动的过程中能量的变化：太阳能→生物体内有机物中的化学能→热能。
(4)能量散失的主要途径：通过呼吸作用以热能的形式散失。
高中生物第五章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能
(1)能量的来源：太阳能。 (2)能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始。 (3)流经生态系统的总能量：生产者通过光合作用所 固定的太阳能的总量。 (4)能量流动的渠道：食物链和食物网。 (5)能量的转化：太阳能→生物体内有机物中的化学 能→热能。 (6)能量的散失：通过呼吸作用以热能的形式散失。
b 和 d(b1 和 d1、b2 和 d2)之一可代表粪便、残枝败叶、 遗体等传递给分解者的能量；初级消费者产生的粪便中 所含的能量属于生产者同化的能量，但不属于初级消费 者同化的能量，应包含在 b 或 d 中。
答案：D
要点二 能量流动的特点和意义
1．流入某一营养级的能量，为什么不能百分之百地 流到下一个营养级？
D1 为流入第二营养级的总能量，则生产者固定的总能量
可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)；
由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为 (D1/W1)×100%；流入初级消费者的能量为(A2＋B2＋C2 ＋D2)；图解中箭头的方向和大小表明能量流动的特点是 单向流动、逐级递减。
答案：C
时演练
1．生态系统的能量流动是指( ) A．太阳能被绿色植物固定的过程 B．生态系统内生物体能量代谢的过程 C．生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程 D．能量从生物体进入环境的过程
解析：太阳能被绿色植物固定的过程仅是能量的输 入；生态系统内生物体能量代谢的过程主要包括的是能量 的传递和转化过程；由于能量蕴含在有机物中，所以在物 质循环过程中伴随着的能量转移过程(包括输入、传递、 转化和散失)就是指生态系统的能量流动；能量从生物体 进入环境的过程主要是指能量的散失。
三、研究能量流动的实践意义 1．帮助人们科学规划、设计_人___工__生__态__系___统__，使能 量得到_最___有__效__的利用。 2．帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系， 使能量持续高效地流向_对__人__类___最__有__益__的部分。
高中生物 第5章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动教案 新人教版必修3-新人教版高中必
第2节生态系统的能量流动学习目标核心素养1.识记能量流动的概念2.理解能量流动在生态系统中的流动过程3.掌握能量流动的特点及意义4.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况1.通过分析生态系统的能量流动的过程，建立生命系统的物质和能量观2.分析能量流动过程，归纳总结能量流动特点，形成科学思维的习惯3.通过总结研究能量流动的实践意义，形成学以致用，关注生产生活的态度一、能量流动的过程1．概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2．能量流经第一营养级的过程(1)输入：生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。
(2)能量去向①在生产者的呼吸作用中以热能形式散失。
②随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来。
③被初级消费者摄食同化，流入第二营养级。
3．能量流经第二营养级的过程(1)输入：通过摄食生产者获得。
(2)去向①通过呼吸作用以热能形式散失。
②随尸体、排泄物流向分解者。
③被次级消费者摄食同化，流入下一营养级。
4．能量流动过程图解(1)补充图中标号代表的内容甲：生产者；乙：初级消费者；丙：次级消费者；丁：呼吸作用；戊：分解者。
(2)据图总结流入每一营养级的能量最终去向：①通过自身呼吸作用以热能形式散失。
②被下一营养级同化。
③被分解者分解利用。
二、能量流动的特点 1．特点 (1)单向流动：沿食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动。
(2)逐级递减：①能量在沿食物链流动的过程中逐级减少。
②营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，生态系统中的能量流动一般不超过4～5个营养级。
2．能量传递效率(1)能量在相邻两个营养级间的传递效率一般只有10～20%，也就是说，在输入某一营养级的能量中，只有10～20%能够流入下一营养级。
(2)计算公式相邻两个营养级间的能量传递效率＝下一营养级同化量上一营养级同化量×100% 3．能量金字塔将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可以形成一个金字塔图形。
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第2节 生态系统的能量流动1．能量流动的含义生态系统中能量的⎩⎪⎨⎪⎧ 输入 传递 转化 散失2．能量流动的过程(1)能量输入⎩⎪⎨⎪⎧ 来源：太阳能 过程：主要是生产者通过光合作用将光能转化为化学能(2)过程图解：1．生态系统中能量的源头及流经该生态系统的总能量分别是指哪一部分？提示：能量的源头是太阳能，流经该生态系统的总能量是指生产者固定的全部太阳能。
2．结合教材P94图56思考：(1)初级消费者摄入的能量是其同化量吗？它们之间存在什么关系？1.生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失等过程。
2．能量流动的起点是绿色植物的光合作用，渠道是食物链和食物网，能量的转化方式为光能→生物体内有机物中的化学能→热能。
3．流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能的总量。
4．能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
5．某一营养级的能量有三个去向：通过呼吸作用以热能的形式散失，流入下一营养级，被分解者分解利用。
6．研究能量流动的意义：①帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
②调整能量流动关系，使能量持续、高效地流向对人类最有益的部分。
提示：初级消费者摄入的能量不等于其同化量，它们之间存在的关系是：同化量＝摄入量－粪便量。
(2)初级消费者同化的能量会有哪些去向？提示：①通过呼吸作用以热能形式散失；②流入下一营养级；③被分解者分解利用。
(3)初级消费者粪便中的能量是指其流向分解者的那部分能量吗？为什么？提示：不是，初级消费者粪便中的能量不属于其同化的能量。
3．整个生态系统中能量会因散失而减少，它主要是指哪个生理过程？以什么形式散失？提示：整个生态系统中的能量主要是通过呼吸作用以热能形式散失。
[跟随名师·解疑难]1．能量流动过程分析由上图分析可知：(1)能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始。
(2)能量流动的途径：食物链和食物网。
(3)能量流动的过程中能量的变化：太阳能→生物体内有机物中的化学能→热能。
(4)能量散失的主要途径：通过呼吸作用以热能的形式散失。
(5)以第二营养级为例分析能量的分流：2．能量形式的转化[特别提醒](1)动物的摄入量不等于同化量，关系为：同化量＝摄入量－粪便量。
(2)某一营养级的粪便量不属于该营养级同化量，而应是上一营养级的同化量。
1．能量流动的特点[判断](1)生态系统中的能量流动是单向的。
(√)(2)能量只能沿着食物链传递，捕食关系是不能逆转的。
(√)(3)能量流动是逐级递减的，其原因是有一部分能量被自身利用，还有一部分能量流入下一营养级。
(×)(4)生态系统中能量流动只能经过4～5个营养级。
(×)(5)营养级越低，越在能量金字塔的顶端。
(×)2．研究能量流动的意义(1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
(2)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续、高效地流向对人类最有益的部分。
1．结合教材P95图58思考下列问题：(1)图中生产者的能量分为四部分，而图57中生产者的能量分为三部分，差异是哪一部分？提示：差异是图58中多一个未利用的能量。
(2)能量流动在植食性动物与肉食性动物之间的传递效率是多少？能总结计算公式吗？提示：能量传递效率＝肉食性动物同化量植食性动物同化量×100%，能量在植食性动物与肉食性动物之间的传递效率约为20%。
2．结合教材P96图59中各营养级的能量由低到高绘成的能量金字塔，思考如果把每个营养级的生物量及生物数量关系用图形表示出来，是不是也是正金字塔形？有没有例外？提示：一般情况下，也是正金字塔形。
但是有时候也会出现倒置的塔形。
例如，在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。
当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。
同理，成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔的塔形也会发生倒置。
[跟随名师·解疑难]1．能量流动的特点(1)单向流动：食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果。
(2)逐级递减：①各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量，并以热能的形式散失，无法再利用。
②各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生物利用，即未被利用部分。
③少部分能量随着残枝败叶或遗体等直接传给了分解者。
2．生态金字塔生态金字塔是生态学中表示不同关系的一种形式，生态学中常以金字塔的形式表示的有能量金字塔、数量金字塔等。
不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、生物个体数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。
能量传递效率＝下一营养级同化量上一营养级同化量×100% 生态系统中能量传递效率为10%～20%，即输入某一营养级的能量中，只有10%～20%的能量流入到下一个营养级(最高营养级除外)。
名师课堂：生态系统的能量流动下图表示某草原生态系统中能量流动图解，①→④表示相关过程的能量流动量。
下列有关叙述正确的是( )A ．③和④分别属于草和兔同化量的一部分B ．①是流入该生态系统的总能量C ．图中②/①的比值代表草→兔的能量传递效率D ．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物再利用[思路点拨][解析] 图中①②分别是流向兔和狐的能量，②与①之比不能代表“草→兔”的能量传递效率，所以C 错。
③是兔排出的粪便中所含的能量，兔是初级消费者，初级消费者的粪便所含的能量不属于初级消费者，而应属于生产者；④是由兔流向分解者的能量，应属于兔同化量的一部分，所以A 正确。
流入该生态系统的总能量应该是生产者所固定的太阳能的总量，而①仅是其中的一部分，所以B 错。
分解者分解遗体，其中的能量最终是以热能的形式释放，而热能不能被绿色植物固定利用，所以D 错。
[答案] A规律方法 能量流动的两种分析方法(1)不定时分析：流入某一营养级的能量在足够长的时间内的去路可能有3条，即自身呼吸消耗、流入下一营养级(最高营养级除外)和被分解者分解利用。
(2)定时分析：流入某一营养级的能量在一定时间内的去路可能有4条，除了上面的3条外，还有一条是既未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”部分。
如果是以年为单位研究，其中“未利用”部分的能量将保留到下一年。
如图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。
下列叙述正确的是( )A．Ⅰ是初级消费者B．Ⅳ为分解者C．E1为太阳能，E2为热能D．能量可在食物链中循环利用[思路点拨]回忆能量金字 塔的构成⇒确定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ代表的营养级⇒逐项分析 得出答案[解析] 依题意，Ⅰ是生产者，Ⅱ是初级消费者，Ⅲ是次级消费者，Ⅳ是三级消费者，E1为生产者固定的能量，应是太阳能，E2为各营养级的生物通过呼吸作用释放出的能量，应为热能。
能量流动的特点是单向流动、逐级递减。
[答案] C归纳拓展利用能量流动特点确定食物链(网)(1)根据能量流动逐级递减的特点，能量含量越少，其营养级别越高。
(2)根据能量传递效率为10%～20%，可确定相邻两个营养级能量差别在5～10倍，若能量相差不多，则应列为同一营养级。
表一图12表示每个营养级同化的有机物总量的比例，食物网为。
表一表示每个营养级同化作用固定的总能量的多少，食物链为B→D→A→C；表二表示每个营养级生物体内残留的有机汞的浓度，有机汞存在生物富集作用，即随着营养级的增加，有机汞的浓度增加，可知食物网为。
下表是一个相对封闭的生态系统中五个种群(存在营养关系)的能量调查结果：)A．①③B．②③C．②④ D．①④解析：选A 由表中数据可推知，戊为第一营养级，乙、丙为第二营养级，甲为第三营养级，丁为第四营养级，则图①所示与表中数据不相符合。
图③表示的是两种生物间的捕食关系，而乙和丙的关系为竞争关系，所以图③与表中数据不相符合。
典例剖析某地出现了较为严重的自然灾害，导致此区域的自然保护区生态环境破坏，下图为被毁的自然保护区在人为干预下恢复过程中的能量流动图[单位：103 kJ/(m2·a)]。
1．调查某生态系统的能量流动情况。
2．分析某一生态系统的能量流动情况。
(1)计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为______________。
由图可知，营养级________(填“较高”或“较低”)的生物在这场灾害中受到的影响较大。
(2)在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率为________。
(3)若某村落由于自然灾害在较长一段时间内不能得到外界援助，但尚可农耕及畜牧养殖，此种状态下可以适当改变膳食结构。
例如，若将(草食)动物性食物与植物性食物的比例由1∶1调整为1∶4，可供养的人口数量将是原来的________倍。
(能量传递效率按10%计算，结果精确到小数点后两位数字)[解析] (1)肉食动物需补偿输入的能量值＝流出肉食动物的总能量－流入肉食动物的总能量＝(肉食动物呼吸消耗的热能＋流入顶位肉食动物的能量＋肉食动物流入分解者的能量＋肉食动物未利用的能量)－(植食动物同化的总能量＋补偿输入植食动物的总能量－植食动物呼吸消耗的热能－植食动物未利用的能量－植食动物流入分解者的能量)＝(2.1＋0.25＋0.05＋5.1)×103－(14＋2－4－9－0.5)×103＝5×103 kJ/( m2·a)；补偿输入到植食动物、肉食动物、顶位肉食动物的能量分别为2、5、12，进而可知，营养级较高的生物在这场灾害中受到的影响较大。
(2)在人为干预下，能量在第二营养级(植食动物)与第三营养级(肉食动物)之间的传递效率＝从植食动物流入肉食动物的总能量/流入植食动物的总能量＝(2.5÷16)×100%≈15.6%。
(3)人因摄食植物性食物构成的食物链为：植物→人；人因摄食(草食)动物性食物构成的食物链为：植物→草食动物→人。
假设现在村落中人们获得的总能量为a，能量传递效率按10%计算，当膳食结构中(草食)动物性食物与植物性食物的比例为1∶1时，需要植物提供的能量为：(1/2)a÷10%＋(1/2)a÷10%÷10%＝55a，当膳食结构中(草食)动物性食物与植物性食物的比例为1∶4时，需要植物提供的能量为：(4/5)a÷10%＋(1/5)a÷10%÷10%＝28a。
改变膳食结构后节约的能量为55a－28a＝27a，可以多供养的人口是原来的27a/28a≈0.96(倍)。