高考生物一轮总复习 专题专练 能量传递效率的计算(必

知识能力提升10 能量流动模型分析与相关计算一、构建能量流动模型1．不同营养级能量流动示意图2．能量流动模型分析(1)模型一：拼图法分析某营养级能量的流向。

输入第一营养级的能量(W1)，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。

而后一部分能量中，包括现存植物体的B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。

(2)模型二：关系图法分析某营养级的能量流向。

①长期来看，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有三条：a.自身呼吸散失；b.流入下一营养级(最高营养级除外)；c.被分解者分解利用。

(如图所示)②在短期内，流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路有四条：a.自身呼吸散失；b.流入下一营养级(最高营养级除外)；c.被分解者分解利用；d.未利用，即未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用。

(如图所示)(3)模型三：某一营养级的能量流向。

注：两个等量关系：同化量(b)＝呼吸作用消耗量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)摄入量(a)＝同化量(b)＋粪便量(c)【典例1】如图中A为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2仅代表不同的能量形式。

图B表示能量流经营养级Ⅱ的变化示意图，其中a～f表示能量值的大小。

请据图作答：(1)图A中，m2表示的能量形式为________，能进行次级生产的是________。

(2)图B中，若甲表示图A中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则e表示__________________________的能量，用于营养级Ⅱ生长、发育和繁殖的能量是________(用所给字母表示)。

若图A中营养级Ⅲ所同化的总能量为y，则营养级Ⅱ、Ⅲ间的能量传递效率是________×100%(用所给字母表示)。

(3)由图B可以得出生态系统的能量流动具有单方向的、________和逐渐递减的特点。

能量传递效率的计算：
（1）能量传递效率＝上一个营养级的同化量÷下一个营养级的同化量×100%
（2）同化量＝摄入量－粪尿量
例：在“草→昆虫→食虫鸟→鹰”这条食物链中，鹰每增加1千克的有机物体重，问草至少从土壤中吸收水分多少千克？（设草吸收的水只有1%参与光合作用）
A.125
B.75
C.7500
D.12500
答案：正确选项是C
先计算鹰每增加1千克的有机物体重需要多少千克的草的有机物体重。

这可以按“食物链中每一营养级之间的传递效率是10%～20%。

题目中问的是至少，所以传递效率应该取20%。

鹰每增加1千克的有机物体重，那么食虫鸟的有机物重量是1/20%=5（千克）。

那么当食虫鸟有机物重量是5千克时，昆虫有机物重量应该是5/20%=25(千克）。

当昆虫的有机物重量是25千克时，草的有机物重量应该是25/20%=125(千克）”来计算。

再按光合作用的反应式来换算成草光合作用所需水的质量，再计算吸水的量。

草光合作用时需要的水量为CO2+H2O=（CH2O)+O2，计算得出需要水的质量为75千克，再除以1%换算成小草从土壤中的吸水量为7500千克。

回归教材重难点05能量流动的计算【★01教材方位直击】该专题选自人教版必修三生态系统的内容，能量流动属于生态系统的功能之一，因为涉及到计算，很多学生对能量流动的计算题有很强的畏难情绪，但同时这部分对于有能力的学生也是一个机遇，属于爬坡题，能量流动重点在于要分析清楚摄入量、同化量、用于自身生长发育和繁殖、流向下一营养级、流向分解者、未利用等概念，同时也要分清楚能量传递效率不能提高，计算时要注意用同化量计算。

对于改变比例的题型要注意消耗最多或者最少的问题，这对于能量传递效率的要求是不一样，考生都要注意。

【★02重难点背诵归纳】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3．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：4．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。

5．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。

6．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。

专练93 生态系统的能量流动分析和计算1．如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是( )A．前者为金字塔形，后者为倒金字塔形B．前者为倒金字塔形，后者为金字塔形C．前者为金字塔形，后者为金字塔形D．前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形2．某池塘生态系统中的能量流动关系如下，单位：J/(m2·a)，A、B、C、D共同构成生物群落。

下列叙述正确的是( )A．输入此生态系统的能量只有生产者的总初级生产量B．调查期间，C未利用部分(8.5)就是C的生物量C．从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是16.67%D．B流入D的能量包括B的粪便及其遗体残骸中的化学能3．如图为能量流经生态系统某营养级的变化示意图(能量的单位为kJ)。

下列有关叙述正确的是( )A．用于第二营养级生长、发育和繁殖的能量为400 kJB．第二营养级同化的能量中有192 kJ流向丁C．能量沿着食物链传递时具有单向流动、逐级递减的特点D．第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为12%4．如图表示某人工鱼塘的部分能量流动关系，下列分析正确的是( )A．图1中初级消费者的粪便可通过C2传递给分解者进行利用B．图1中生产者到初级消费者的能量传递效率是(A2＋B2＋C2＋D2)/W1×100%C．图1中B1＋C1＋D1的总能量和图2中B都可表示用于生长、发育和繁殖的能量D．该鱼塘中消费者所含能量的总量不可能多于生产者5．[2022·广东卷]图示某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。

下列归类正确的是( )A．a、c是生产者B．b、e是肉食动物C．c、f是杂食动物D．d、f是植食动物6．下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。

能量流动效率计算专题训练1．下图所示桑基鱼塘生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应的能量。

下列有关叙述中不正确的是( )A．如果C1表示蚕传递给分解者的能量，则B1表示未被利用的能量B．图中B表示桑树呼吸作用散失的能量C．图中的C可表示桑树用于生长、发育、繁殖的能量D．图中D1/D可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率2．如图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已知麻风树的总能量为N。

其中字母代表能量，则下列叙述错误的是( )A．从麻风树流入下一营养级的能量传递效率为A/NB．C是第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量C．D是指呼吸作用消耗的能量D．该图中不包含非生物的物质和能量3．(如图为某生态系统的能量流动图解，图中数字为能量数值，单位为kJ/(m2·a)。

据图分析下列叙述不正确的是( )A．流经该生态系统的总能量值为20 810 kJ/(m2·a)B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为11.3%C．该生态系统能量的输出都是通过各营养级的细胞呼吸实现的D．据能量的输入和输出分析，该生态系统的群落还没有演替到相对稳定的阶段4．如图表示生态系统中各营养级能量的类型和去向(d表示该营养级未被利用的能量)。

有关叙述中不正确的是( )A．图中a1、a2可表示生产者与消费者的呼吸量，但所占比例不符B．生态系统中能量传递效率为(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)×100%C．消费者从生产者获得的能量数值可用b1表示，且此部分能量存在于有机物中D．在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同5．(2017·浙江杭州模考)某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是( )A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1C．流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2)D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减6．下图表示能量流经某一营养级时的示意图，其中a～g表示能量值，请据图分析下列叙述中不正确的是( )A．上图存在的数量关系是a＝c＋d＋f＋gB．b对应的数值为该营养级生物的同化量C．能量从该营养级到下一营养级的传递效率＝g/bD．c所含的能量不属于该营养级的生物7．如图是某稻—萍—鱼生态系统中能量流动部分示意图，其中数字表示能量。

2019-2020学年高中生物能量传递效率的计算新人教版必修3 典例在线某草原上长期生活着野兔、狐和狼,形成一个相对平衡的生态系统,经测定,各种生物所含能量如表所示[能量单位:kJ·（km2·a）-1]。

则该生态系统的食物链（网）可表示为A．草兔狐狼B．草兔狼狐C．草D．草【参考答案】C狐都以兔为食,且二者之间不存在捕食关系,因此C项符合题意。

【名师点睛】如果题目中给出了各种生物的能量值,首先要按照相邻两营养级之间的能量传递效率为10%~20%,确定各生物的营养级;其次还要注意同一营养级的两种生物之间能量差值大不大,两者能量之和是否是前一营养级的10%~20%,若能量差值较大,说明这两种生物之间应该既是捕食关系又是竞争关系。

学霸推荐1．某同学绘制了如图所示的能量流动图解（其中W1为生产者固定的太阳能），下列叙述中不正确的是A．生产者固定的总能量可表示为（A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2）B．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1C．流入初级消费者的能量为（A2+B2+C2）D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减的2．如图为某生态系统能量流动示意图［单位：J/（cm2·a）］，以下分析不正确的是A．甲的数值是1250 J/（cm2·a）B．乙到丙的能量传递效率为15%C．每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用D．乙的个体数目一定比甲少3．如图为某生态系统的能量流动图解，图中数字为能量数值，单位为kcal/（m2•a）。

据图分析下列叙述不正确的是A．流经该生态系统的总能量值为20 810kcal/（m2•a）B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为11.3%C．该生态系统能量的输出都是通过各营养级的细胞呼吸实现的D．据能量输入和输出分析，该生态系统的群落还没有演替到相对稳定的阶段答案1．【答案】C【解析】生产者固定的总能量为W1，可用A1+B1+C1+D1表示，其中D1＝A2+B2+C2+D2，所以W1=A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2,A正确；第一营养级固定的能量为W1，第二营养级固定的能量为D1，能量传递效率为D1/W1，B正确；流入初级消费者的能量为A2+B2+C2+D2，即D1，C错误；由题图可知，能量流动的特点是单向流动、逐级递减的，D正确。

第九单元复习提升课(14)1．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，则庚增加1 kJ的能量，丙最少含多少能量()A．550 kJ B．500 kJC．400 kJ D．100 kJA[设丙的能量为x，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)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。

]2．如图所示的食物网中，戊的食物有1/2来自乙，1/4来自丙，1/4来自丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%。

若戊体重增加20 g，需要消耗植物()A．1 125 g B．1 600 gC．2 000 g D．6 500 gC[甲为生产者，戊共有以下食物链：①甲→乙→戊，戊增加20 g×1/2＝10 g，需要乙10×5＝50 g，需要甲50×10＝500 g；②甲→丙→戊，戊增加20 g×1/4＝5 g，需要丙5×5＝25 g，需要甲25×10＝250 g；③甲→丙→丁→戊，戊增加20 g×1/4＝5 g，需要丁5×5＝25 g，需要丙25×5＝125 g，需要甲125×10＝1 250 g，故共需要甲500＋250＋1 250＝2 000 g。

] 3．如图为一食物网。

若要使丙体重增加x，已知其食用的动物性食物(乙)所占比例为a，则至少需要的生产者(甲)的量为y，那么x与y的关系可表示为()A．y＝90ax＋10x B．y＝25ax＋5xC．y＝20ax＋5x D．y＝10ax＋10xC[由题干中的“至少”可知，应该按最大传递效率20%计算，a表示动物性食物(乙)所占比例，则1－a表示直接从生产者(甲)获得食物所占比例，故有(1－a)x÷20%＋ax÷20%÷20%＝y，即y＝20ax＋5x。

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%。

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. 200kJB. 40kJC. 50kJD. 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，下面结合一些例子分别加以阐述。