高中生物必修三生态系统的能量流动 (3)

《生态系统的能量流动》教学设计一、学情分析《生态系统的能量流动》是紧接生态系统的结构之后的内容，生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，因而学习本节后对下节生态系统的另一个功能——物质循环的理解有促进作用，所以本节在本章中起着承上启下的作用，是本章的重点内容。

从知识储备看，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；有关储存能量的物质、能量代谢等知识已学习过，这些都是理解本节内容的基础。

从教材内容看，包括生态系统中能量流动的过程，能量流动的特点和研究能量流动的实践意义等，内容比较抽象，联系的知识相对较多，学生学习有一定的难度。

二、教学目标知识与能力目标1.通过生态系统能量流动图示的分析，进行能量流动图示的识图、分析和相关的计算。

2.通过小组讨论、交流，能够运用生态系统能量流动的过程和特点分析常见的具体事例。

3.通过定量分析某个具体生态系统的能量流动过程，概况生态系统能量流动的特点。

4.通过资料分析、教师讲解，能够准确表述研究生态系统能量流动的意义。

学科素养1.基础知识（生态系统能量流动的过程和特点、研究生态系统能量流动的意义）；2.基本技能（初步学会运用生态学的观点来认识生态系统中的能量流动）；3.基本思想（通过“研究能量流动的意义”的实例，渗透“科学—技术—社会”教育思想）；4.基本活动经验（通过小组讨论、交流，进行合作学习、分析解决实际问题）。

三、教学重点生态系统能量流动过程和特点。

四、教学难点生态系统能量流动具有单向性和逐级递减的原因。

五、教学方法引导分析、合作探究、点拨归纳法。

六、教具准备多媒体课件。

七、课时安排1课时。

八、教学过程九、板书设计第二节 生态系统的能量流动（一）概念：生态系统中能量的输入、传递和散失过程。

能量的源头：阳光能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始 输入生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量 输入各级消费者的能量：各级消费者的同化量（二）过程呼吸作用消耗的能量 流入下一营养级的能量各营养级能量的去路分解者分解释放的能量 未利用的能量(现存量)能量流动的总渠道：食物链和食物网 单向流动：生产者→初级消费者→次级消费者（三）特点逐级递减：传递效率为10%－20%（四）意义：调整能量流动的方向，使其流向对人类最有益的地方。

1．下列关于生态系统能量流动的叙述，不正确的是()A．流经生态系统的总能量主要是绿色植物所固定的太阳能的总量B．生态系统中流动的能量不包括各营养级的呼吸量C．生态系统的能量流动是单向、不循环的D．在生态系统中能量流动是逐级递减的解析：生态系统的能量流动是从生产者(主要是绿色植物)固定太阳能开始的，生产者所固定的总能量便是流经生态系统的总能量；生态系统的能量流动是沿着食物链或食物网进行的，能量流动是单向的，并且是逐级递减的。

答案：B2．在生态系统中，能量可以通过食物链在生物群落中流动。

随着营养级的升高，其获得的总能量越来越少。

下列解释错误的是()A．各营养级中总有一部分能量被分解者利用B．各营养级中的能量一部分以热能形式散失C．生物维持自身的生命活动需要消耗一部分能量D．能量金字塔顶层的生物进行生命活动需要的能量少解析：能量流动是逐级递减的，原因是一部分能量通过呼吸作用以热能的形式散失，另一部分能量被分解者利用，生物维持自身的生命活动也消耗一部分能量。

能量金字塔顶层的生物进行生命活动需要的能量不一定少。

答案：D3．根据生态系统能量流动过程分析，下列说法正确的是()A．初级消费者粪便中的能量属于第二营养级的同化量B．某一营养级的同化量并不等于该营养级用于生长、发育和繁殖的能量C．初级消费者同化的能量全部经自身呼吸作用以热能的形式散失D．每个营养级同化的能量都有一部分要流向下一营养级解析：初级消费者粪便中的能量属于上一营养级的同化量，即生产者(第一营养级)的同化量，A错误；某一营养级同化的能量一部分经自身呼吸作用以热能的形式散失，一部分用于自身生长、发育和繁殖，B正确、C错误；最高营养级同化的能量不会流向下一营养级，D错误。

答案：B4．营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。

在某一栎林中，第一营养级生物为栎树，第二营养级生物为昆虫，第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟，第四营养级生物为蛇。

【高中生物】高中生物知识点：生态系统的能量流动生态系统的能量流动：1、概念生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能，传递沿食物链、食物网，散失通过呼吸作用以热能形式散失的。

2、过程：(1)能量的输入③输出生态系统的总能量：生产者紧固的太阳能总量。

(2)能量的传递①传达途径：食物链和食物网。

②传递形式：有机物中的化学能。

③传达过程：(3)能量的转化(4)能量的散佚①形式：热能，热能是能量流动的最后形式。

3、能量流动的特点（1）单向流动①食物链中，相连营养级生物的猎食关系不可逆转，因此能量无法滑液，这就是长期自然选择的结果。

②各营养级的能量总有一部分通过细胞呼吸以热能的形式散失，这些能量是无法再利用的。

（2）逐级递增①每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。

②各个营养级的生物都会因细胞体温消耗相当大的一部分能量，可供自身利用和一热能形式散佚。

③各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。

4、能量传递效率能量在相连两个营养级间的传达效率通常为10?～20?，即为输出某一营养级的能量中，只有10?～20?的能量流进下一营养级。

计算方法为：4、研究能量流动的意义：（1）实现对能量的多级利用，提高能量的利用效率（如桑基鱼塘）（2）合理地调整能量流动关系，并使能量持续高效率的流向对人类最有益的部分（例如农作物除草、灭虫）生态系统中能量流动的计算：在化解有关能量传递的排序问题时，首先必须确认有关的食物链，厘清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%-20%，解题时特别注意题目中与否存有“最多”“最少…至少”等特定的字眼，从而碗定采用l0%或20%去解题。

1．设食物链a→b→c→d，分情况讨论如下：未知d营养级的能量为m，则至少须要a营养级的能量=m÷(20%)3；最多须要a营养级的能量=m÷(10%)3。

已知a营养级的能量为n，则d营养级获得的最多能量=n×(20%)3；d营养级获得的最少能量=n×(l0%)3。

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。

生态系统的能量流动学习目标：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、理解能量金字塔4、尝试调查农田生态系统中的能量流动情况学习重点生态系统能量流动的过程和特点学习难点生态系统能量流动的特点（具有单向性及逐级递减）及其形成原因基础梳理：一、能量流动的概念生态系统中能量的、、和的过程，称为生态系统的能量流动。

二、能量流动的过程生态系统所需的能量来于 ________________________1．能量的来源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．能量的输入生产者所固定的的总量，就是这个生态系统所获得的能量。

能量的传递生态系统中能量的传递是沿_ 渠道进行的。

一个营养级的生物所获得的能量，（1）一部分通过_____ 作用以_____ 形式散失了，一方面用于自身的、和等生命活动；（2）构成生物体的有机物中的能量一部分被____ 摄入同化；（3）一部分则被分解利用。

（1）能量流动的源头是________ （2）流经生态系统的总能量是______（2）能量流动的渠道是_____ （4）能量转换形式是______ _______ ________.3、流动的形式：以有机物的形式流动4、能量的转换：光能→生物体有机物中的化学能→热能三、能量流动的特点1.生态系统中能量流动的特点是⑴，⑵。

2.能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是。

四、能量的散失：热能是能量流动的最终归宿。

（热能是不能重复利用的，所以能量流动是单向的，不循环的。

）能量金字塔能量金字塔的含义是：在一个生态系统中，营养级越多，在就越多。

生态系统中，食物链一般不超过个营养级。

五、研究能量流动的实践意义1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们人工生态系统，使能量得到最有效的利用。

2.可以帮助人们合理的调整，使能量持续高效的流向。

合作探究：一、能量流动的过程学生讨论：1.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？2.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？观察Ｐ94生态系统能量流动示意图思考：每一个营养级获得的能量有哪几条去路？二、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？2、将Ｐ95图5-8中所列数据归类整理并计算:3、观察Ｐ96能量金字塔中各营养级生物数量的多少DCBA1、单向流动（1）单向流动是指能量只能从前一营养级流向后一营养级，而不能反向流动。

1．判断正误。

(1)太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中。

()(2)每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量。

()(3)生态系统中流动的能量不包括分解者消耗的能量。

()(4)直接以低营养级的生物为食将消耗更多的能量。

()(5)由于能量在流动的过程中逐级递减，所以营养级越高，该营养级的总能量及生物的数量就会越少。

()(6)研究能量流动的过程，可以帮助人们设计人工生态系统，使能量全部流向对人类最有益的部分。

()解析：(2)每一营养级的生物摄入体内的能量，并不是该营养级生物的同化量，因为有一部分能量存在于食物残渣中随动物的粪便被排出。

(3)分解者消耗的能量来自生产者和消费者的遗体中所包含的能量，这些能量最初都来自生产者固定的太阳能。

(4)直接以低营养级的生物为食消耗的能量相对较少，因为在能量流动过程中流动环节越少，能量损耗就越少。

(5)由于个体大小差异，高营养级的生物的数量有可能多于低营养级。

如一棵树与树上昆虫的数量关系。

(6)此过程提高了能量的利用率，但不能使能量全部流向人们所需的方向，因为生物体自身呼吸会散失一部分能量。

答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×2．下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是()A．在食物链中，能量的传递形式是光能B．生态系统的能量流动是指生物体内的能量代谢过程C．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D．流经任何生态系统的总能量都是生产者固定的太阳能解析：在食物链中，能量的传递形式是有机物中的化学能，A错误；生态系统中的能量流动是指能量在整个生态系统中的输入、传递、转化和散失的过程，B错误，C正确；流经某些人工生态系统(如人工鱼塘)的总能量除生产者固定的太阳能外，还包括人工投喂的饲料等有机物中的能量，D错误。

答案：C3．设某生态系统中具有单一食物链结构，与某种群有关的能量流动情况如下图所示。

生态系统的能量流淌1．某海岛国家粮食严峻不足，需增加新的食物，从能量流淌的角度看，下列哪种方式最合理()A．开发某种可食用藻类B．远洋船队大量捕鲸C．用粮食酿酒，喝酒提神D．捕杀以前不吃的野兽或爱护动物2．(2019·中山检测)如图为生态系统能量流淌的部分图解，①代表肯定的能量值。

下列相关叙述中，正确的是() A．生态系统的能量流淌是循环进行的B．能量在沿食物链流淌时逐级递减C．次级消费者属于其次养分级D．图中①代表呼吸作用所消耗的能量3．下列有关生态系统能量流淌的叙述，错误的是()A．生态系统所接收的全部太阳能是流经这个生态系统的总能量B．生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流淌的C．能量流淌的特点是单向的、不循环的D．能量流淌是逐级递减的，其传递效率是10%～20%4．如图所示为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的养分级，E1、E2代表两种不同形式的能量。

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5．如图为某生态系统食物网简图，若E生物种群的总能量为7.1×109 kJ，B生物种群的总能量为2.3×108 kJ，从理论上计算，A贮存的总能量最少为()A．7.1×108 kJ B．4.8×107 kJC．5.95×107 kJ D．2.3×107 kJ6()A.食物中的能量15%用于了幼虫自身的生长B．鳞翅目幼虫摄入419 J的食物至少须要第一养分级同化1 047.5 J的能量C．某一只最高养分级消费者与一只低养分级消费者相比，获得的能量较少D．鳞翅目幼虫从第一养分级获得的能量有一部分以呼吸热的形式散失，因此能量在生态系统中的流淌是不行循环的7．如图表示某生态系统食物网的图解，若一种生物摄食两种前一养分级的生物，且它们被摄食的生物量相等，则猫头鹰体重增加1 kg，至少须要消耗A()A．100 kg B．312.5 kgC．25 kg D．15 kg8.有一食物网如图所示。

《生态系统的能量流动》教学设计《生态系统的能量流动》教学设计1一、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量之一。

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、使学生体会研究人员研究生态系统能量流动的意义。

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、教学实施的程序教师的组织和引导学生活动教学意图提出问题：（1）生态系统的结构是什么？（2）食物链和食物网的作用是什么？讲评：生态系统中生物之间最重要联系是通过食物链和食物网成一个整体，所以食物链和食物网是生态系统中能量流动和物质循环的主渠道。

第2节生态系统的能量流动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.系统内生物体能量代谢的过程C.生态系统内能量的输入、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:生态系统的能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失的过程,A、B、D仅仅是能量流动的一个方面。

答案:C2.有关生态系统中能量流动的叙述不正确的是( )A.生态系统中能量流动是从太阳辐射能开始的B.生态系统中流动的能量几乎全部来源于太阳能C.生态系统的能量流动是逐级递减和单向流动的D.生态系统离开外界的能量供应就无法维持解析:生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的。

答案:A3.下列有关生态系统能量流动的叙述中错误的是( )A.当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时,能量就从第一营养级流入第二营养级B.当狼吃掉一只兔子时,狼不可能获得兔子的全部能量C.生产者通过光合作用合成有机物,能量就从非生物环境流入生物群落D.生态系统的能量流动是单向的,逐级递减的解析:兔子为初级消费者,属于第二营养级,此时狼位于第三营养级,即狼捕食兔子,使能量由第二营养级流入第三营养级。

答案:A4.如图为生态系统能量流动的部分图解,①代表一定的能量值。

下列相关叙述中,正确的是( )A.生态系统的能量流动是循环进行的B.能量在沿食物链流动时逐级递减C.次级消费者属于第二营养级D.图中①代表呼吸作用所消耗的能量解析:生态系统能量流动是单向的、逐级递减的;次级消费者属于第三营养级;图中①代表流向分解者的能量。

答案:B5.在由草、兔、狐组成的一条食物链中,兔经同化作用所获得的能量,其去向不应该包括( )A.通过兔子细胞呼吸释放的能量B.通过兔子的粪便流入到分解者体内C.通过狐狸的粪便流入到分解者体内D.流入到狐狸体内解析:每一个营养级中所同化的能量为本营养级的总能量,而兔子粪便中的能量,并不是兔子同化的能量。

答案:B6.生态系统的能量金字塔中,构成塔基的是( )A.初级消费者B.生产者C.次级消费者D.分解者解析:生产者通过光合作用把太阳能固定,其他生物直接或间接地以绿色植物为食,从中获得物质和能量,可见能量的流动首先从生产者开始。

《生态系统的能量流动》教案（精选3篇）《生态系统的能量流淌》教案篇1一、教材分析1.1 本节内容的地位：《生态系统的能量流淌》是人教版高中教材必修三第五章其次节的内容。

本节支配两个课时，这节课完成第一课时，内容是生态系统能量流淌的过程和特点两部分。

在学习本节内容之前，同学已经学习了光合作用、呼吸作用以及生态系统的结构，为本节课的学习奠定了基础。

本节内容也为以后要学习的物质循环、生态系统稳定性等内容作铺垫，因此起着承上启下的作用，并且对人们在实际生活中的行为有着特别重要的指导意义。

从应试的角度来看，本节内容常作为考试热点，往往把分析和计算结合在一起，也是生态学中为数不多的可以定量讨论的学问模块。

1.2 教学重点和难点教学重点:生态系统能量流淌的过程和特点教学难点: 对生态系统中能量的输入和输出加以分析，培育同学的学问迁移运用力量和计算力量1.3教学目标学问目标、力量目标、情感目标，三位一体、相互支撑。

【学问目标】：ⅰ、理解生态系统能量流淌的概念。

ⅱ、分析生态系统能量流淌的过程和特点（重点）。

【力量目标】：ⅰ、指导同学构建能量流淌的概念模型、数学模型。

ⅱ、通过引导同学定量地分析某个详细生态系统的能量流淌过程和特点，培育同学分析、综合和推理的思维力量。

ⅲ、对生态系统中能量的输入和输出加以分析，培育学问迁移运用力量和计算力量。

【情感目标】：ⅰ、通过小组分工与自主性学习，培育发觉问题、解决问题以及与他人合作沟通的力量。

ⅱ、站在生态道德的角度，理解一些生态学观点，使同学懂得对资源的利用应遵循生态学原理和可持续进展原则，为形成科学的世界观做预备。

二、教法分析2.1教学方法：依据这节课的特点，本节课采纳了以建构主义教学法为主，以问题导学法、分组争论法为辅的策略。

针对能量流淌的过程和特点，可以提出很多开放性、探究性的问题，所以本节内容是运用问题导学法的好材料。

针对本校高二同学有较多小组合作阅历等状况，在教学中我还运用了分组争论法。

第五章生态系统专题第二节生态系统的功能（能量流动）生态系统的功能——能量流动、物质循环、信息传递一、能量流动——生态系统中能量的输入、传递、转化、散失（1）起点：生产者固定的太阳能生产者固定的能量主要是光合作用利用的光能，也包括化能合成作用利用的化学能（2）自然生态系统总能量：生产者所固定的太阳能人工生态系统总能量：生产者所固定的太阳能+人工喂食的饲料(有机物)（3）能量流动过程：①输入一个营养级的能量：该营养级同化的能量,不是摄入②摄入=同化+粪便，同化=储存 +呼吸③某营养级“粪便”中能量应属其上一营养级的同化量或上一营养级被分解者分解的能量的一部分，如兔粪便中的能量不属于兔的同化量，而是草同化量的一部分或草被分解者分解的能量的一部分。

④未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量。

（4）能量流动的特点及原因能量传递效率=后一个营养级的同化量/前一个营养级的同化量，一般为10％～20％。

A单向流动∵①捕食关系不可逆转，是自然选择的结果②散失的热能不能被再利用B逐级递减∵①各营养级均有呼吸作用散失；②各营养级均有部分能量未被下一营养级利用；③各营养级均有部分能量流向分解者一条食物链一般只有4--5个营养级∵能量流动逐级递减（项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状每一阶含义各个营养级所含能量的多少各个营养级生物数量的多少各个营养级生物量（有机物）的多少特点正金字塔一般正金字塔一般正金字塔分析各个营养级都有呼吸作用散失能量，还有一部分被分解者利用，而流入下一营养级的能量仅占该营养级同化量的10%~20%成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化：浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量：摄入=同化=粪便储存：用于生长发育和繁殖=散失：以呼吸作用的方式，热能的形式流向下一营养级流向分解者（6）研究能量流动意义①使能量得到最有效的利用（对能量的多级利用，提高了能量的利用率）桑基鱼塘：桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑农作物秸秆：做饲料喂牲畜、牲畜粪便发酵产沼气、沼渣做肥料能量传递效率≠能量利用率。