高中生物必修三生态系统的能量流动

《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。

生态系统的能量流动一、教学目标1.分析生态系统能量流动的过程和特点。

2.概述研究能量流动的实践意义。

3.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。

二、教学重点和难点生态系统能量流动的过程和特点。

三、教学策略本节教学可以从“问题探讨〞引入，在学生讨论时，教师应作必要的提示：生命活动离不开能量，生物需要不断从外界获取能量才能维持生存；在生物获得的能量中只有一部分贮存于生物体内；由于能量沿食物链流动过程中逐级递减，因而能量相同的食物，动物性食品比例越高，意味着消耗的总能量越多。

在学生讨论的基础上，教师引出生态系统的能量流动的基本涵义。

然后，提出怎样研究生态系统的能量流动。

在进行“能量流动的分析〞的教学时，要提醒学生注意：研究能量流动可以是在个体水平上，也可以在群体水平上。

研究生态系统中能量流动一般在群体水平上，这种将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法。

理解能量流动的分析方法有助于学生学习本节后面的内容。

研究能量在沿着食物链从一个种群流动到另一种群时，需要考虑能量被利用和未被利用等多方面的能量值，以某动物种群捕食种群A为例，可用图5-4表示。

图5-4 能量流动的分析可以借助于某一具体的食物链，让学生分析“能量流动的过程〞。

教师可概括：〔1〕几乎所有生态系统的能量源头是太阳能。

植物通过光合作用，把太阳光能固定下来，这是生态系统繁荣的基础。

提醒学生注意：植物光合作用固定的能量减去呼吸作用消耗的能量，才是能够为下一营养级消费的能量。

所以，从能量的角度来看，植物的多少决定了生物种类和数量。

在气候温暖、降雨充沛的地方，植物格外繁茂，各种生物就会非常繁荣，热带雨林就是这样的情况；在气候寒冷、降雨很少的地方，植物很难生长，各种生物的数量都很少，显得荒凉而冷寂；〔2〕能量沿着食物链流动时，每一营养级都有输入、传递、转化和散失的过程；〔3〕生物的遗体残骸是分解者能量的来源。

能量在生态系统中是如何流动的，这是许多生态学家关注的问题。

《生态系统的能量流动》一、考纲分析本节复习课内容为高中生物新课程必修3第5章《生态系统及其稳定性》第2节《生态系统的能量流动》。

新课程考纲对能量流动的过程、能量流动的特点及研究能量流动的意义要求均为Ⅱ，即理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。

“能量流动”是高考的重点和难点，在每年的高考中都占有较大的比重，常与生态系统的结构、物质循环、生态系统的稳定性、光合作用、呼吸作用等知识结合，综合考查学生应用知识解决生产生活问题的能力。

通常以图表的形式呈现，侧重能量的去路、能量流动的特点、能量传递的效率。

复习时要通过整合教材要点，重点培养学生应用相关原理解决问题的能力。

二、复习目标1.知识与技能目标：（1）说明生态系统能量流动的过程和特点。

（2）概述研究生态系统能量流动的实践意义。

（3）利用能量流动相关知识解决实际问题，提高学生分析、推理、综合能力。

2.过程与方法目标：（1）运用所学的能量流动知识,解决生产和生活中的实际问题（2）通过例题分析，提高审题能力和解题能力，提升识图能力和综合应用能力。

3.情感、态度与价值观目标（1）关注科学知识在农业生产中的具体应用（2）分析“提高有机生态农业园收益”的措施，探讨研究能量流动的实践意义，形成合理利用资源应遵循生态学原理和可持续发展的观念。

三、复习重、难点1. 复习重点（1）生态系统能量流动的过程和特点。

（2）研究生态系统能量流动的意义。

2. 复习难点（1）能量传递效率的相关计算（2）应用能量流动相关知识解决实际问题。

四、学情分析通过必修3新课的学习，学生基本了解了能量流动的过程，但学生掌握的是彼此相对孤立的有关能量流动的知识点，知识网络的构建还不完善，而且距离学生新课的学习时间较长，学生在一定程度上对这部分知识有所遗忘，所以，需要在复习的过程中引导学生回顾学习过的知识，同时构建知识网络。

由于高三学生已建立了能量、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、以及生态系统的结构等知识已学习过，这些都是理解本节内容的基础。

【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.概念是生物系统中能量输入、传输、转换和损失的过程。

输入到生态系统的总能量是生产者的固定太阳能，它沿着食物链和食物网传输，损失以热能的形式通过呼吸损失。

2、过程：（1）能量输入③输入生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量。

（2）能量转移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传递过程：（3）能量转换(4)能量的散失① 形式：热能，是能量流动的最终形式。

3、能量流动的特点（1）单向流①食物链中，相邻营养级生物的捕食关系不可逆转，因此能量不能倒流，这是长期自然选择的结果。

② 每个营养水平的一些能量通过细胞呼吸以热能的形式损失，不能再利用。

（2）逐级递减① 生物的每一个营养级总有一部分能量不能被下一个营养级使用。

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

③ 每种营养水平的一部分能量都应该流入分解器。

4、能量传递效率能量在相邻两个营养级间的传递效率一般为10?～20?，即输入某一营养级的能量中，只有10?～20?的能量流到下一营养级。

计算方法为：4、研究能量流动的意义：（1）实现能源多层次利用，提高能源利用效率（如桑吉鱼塘）（2）合理地调整能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分（如农作物除草、灭虫）生态系统能量流的计算：在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%-20%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少…至少”等特殊的字眼，从而碗定使用l0%或20%来解题。

1.设定食物链a→ B→ C→ D、具体讨论如下：已知d营养级的能量为m，则至少需要a营养级的能量=m÷(20%)三；最多需要a营养级的能量=m÷(10%)三。

假设营养级a的能量为n，营养级d获得的最大能量=n×（20%）3D营养水平下获得的最小能量=n×（l0%）32.如果在食物网中，同一营养水平同时从上一营养水平的多个生物体获得能量，则应根据每个单独的食物链进行计算后合并。

生态系统的能量流动[内容提要][范题解析]：例1 地球上所有的生态系统中，所需的能量都来自于A 绿色植物B 热能C 太阳能D 有机物分解所放能量解析：该题考查生态系统的能量流动的过程。

除极少数特殊的空间以外地球所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。

通过生态系统的生产者的光合作用，把太阳能固定在它们所制造的有机能中，太阳能就转变成化学能，输入生态系统的第一营养级，然后逐渐传递下去。

[答案]C例2 初级消费者体内的能量，其去路不包括下列哪几项（ ）A 用于自身生命活动B 通过呼吸作用被耗掉C 被第二营养级的其它生物所获得D 被分解者分解到环境中去解析：考查能量流动渠道。

初级消费者体内的能量，一部分通过呼吸作用消耗掉了， 一部分用于生长，发育，生殖等生命活动，一部分个体被次级消费者所利用，能量就由初级消费者流向次级消费者。

其余个体死亡后，其尸体或残落物中的能量被分解者，释放到无机环境中。

初级消费者，本身就属于第二营养级，所以不可能被同一营养的其它生物所利用[答案]B例3 一个食物链的营养级一般不超过5个，其原因是（ ）A 第五营养级的动物少，而且凶猛，不易被第六营养级的动物捕获B 能量流至第五营养级时全散失掉了C 自然界中无第六营养级的凶猛动物D 能量沿实物链流动时，传递效率仅为10%----20%解析：考查食物链与能量流动的关系，食物链是生态系统的营养结构是生态系统的能量流动的渠道，能量流动时，是单向流动，逐渐递减的，传递效率仅为10%---20% 即下一营养级的生物只能得到上一营养级生物所同化能量的10%---20%当能量流入第五营养级时,所能传下来的能量已经很少很少,远远不能满足下一营养级的生物的生命之需,随着营养级别的升高,能量的递减必将造成生物的个体数量逐渐减少[答案] D概念：生态系统中能量的输入，传递和散失，称为生态系统的能量流动 起点：从生产者固定太阳能开始总能量：流经生态系统的总能量，是生产者所固定的全部太阳能 途径：沿食物链（网）逐级流动 过程 单向流动，逐级递减，相邻营养级间传递效率为10—20% 生态系统中的能量流动呈金字塔型，营养级越多，能量过程中，消耗的能量就越多 遵循能量守恒定律 特点 研究意义：合理调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效率地流向对人类最有益的部分能量流动例4 分解者在生态系统能量流动中的作用是 ( )A将光能转化为化学能减少能量在逐级流动中的损耗促使能量从上一级营养级流动到下一营养级将有机物中的化学能散放到无机环境中去解析：考查在生态系统能量流动过程中分解者所起的作用与地位, 在能量流动的过程中,从生产者固定太阳能开始,太阳能转化为化学能进入生物群落,然后沿实物链不断向前逐渐递减流动,但在每个营养级的生物总会有一部分未被下一营养级生物利用而通过尸体,粪便,残枝败叶等被分解者利用,分解者将这里面所含的有机物分解为无机物,并把其中的能量散放出来.一部分用于分解者的生命活动,一部分以热能形式散发到无机环境中.无机物又被生产者重新利用,古代太阳能形成有机物.[答案]D例5 在研究森林生态系统时,要没法使能量多储存在( )A森林中的草被 B森林中的猛兽 C森林中的木材 D 森林的鸟类中解析：考查研究生态系统中能量流动的目的.研究的目的,就是设法调整生态系统的能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分.在森林生态系统中,对人类有益的主要是木材.[答案]C例 6 下图如果成千上万只昆虫生活在一株大树上,鸟又以该树上的昆虫为食,那么树,鸟,昆虫的生物数量金字塔是( )A B C D解析：考查各营养级之间生物体数量的塔形关系.与课本上的”能量金字塔”不同,能量金字塔是指生态系统中(或食物链中),各营养级生物所占该系统中总能量的百分数而言的.数量金字塔是表示一条食物链中各营养级生物体的个体关系,在上述食物链中,明显昆虫的数量最多,鸟其次,树的数量最少,[答案]C。

人教版高中生物必修三第五章第二节生态系统的能量流动教案第一篇：人教版高中生物必修三第五章第二节生态系统的能量流动教案《生态系统的能量流动》教学设计一、设计理念：本节教学内容比较抽象，所以教学设计思路主要在于：在教学过程中通过学生角色扮演绘制能量来源和去向的图画，学生相同角色小组间PK，让学生当裁判，选出最佳组，增强学生成就感，增强竞争意识，达成了社会责任的学科素养目标。

学生思考、讨论、交流、展示，教师点拨，具体分析每个营养级能量流动的来源与去路；最后化繁为简，引导学生建构能量流经各营养级的模型，变抽象为具体，从而突破教学的难点。

通过小组合作探究，达成了理性思维、科学探究的学科素养目标同时在教学中，通过“分析和处理数据”，让学生体验整理数据、处理数据、分析数据，并最终用数据说明生物学现象和规律。

用自制教具复习能量的一来二去、一来三去、一来四去，通过教具箭头的粗细、方框的大小引导学生总结并体会能量流动的特点，加深对本节课重难点内容的理解,引导学生将所学知识用于日常生活，使学生懂得对资源的利用应遵循生态学原理和可持续发展原则，培养学生解决生产生活问题的担当和能力，达成了社会责任的学科素养目标二、学科素养目标：生命观念：能运用物质与能量的观念，具体分析每个营养级能量流动的来源与去路，引导学生建构能量流经各营养级的模型，形成科学的自然观和世界观。

理性思维：通过通过学生角色扮演绘制能量来源和去向的图画，建构能量流经各营养级的模型，通过“分析和处理数据”，让学生体验整理数据、处理数据、分析数据，并最终用数据说明生物学现象和规律。

科学探究：通过通过学生角色扮演绘制能量来源和去向的图画并展示，培养小组合作，科学探究能力。

社会责任：通过小组合作探究，增强团队意识，让学生根据所学知识结合日常生活中的所见所闻举出实例并说明研究能量流动的意义，培养学生解决生产生活问题的担当和能力，达成了社会责任的学科素养目标三、教材分析本节课是人教版高中生物必修三第5章《生态系统及其稳定性》第2节内容，本节课包括：生态系统的能量流动的概念、过程、特点，以及研究能量流动的实践意义。

《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。