10能量流动的过程

能量流动的过程及特点[高中生物]　通过分析能量在各营养级间的流动情况和赛达伯格湖的能量流动，概述生态系统的能量流动的过程和特征。

[素养要求]　1.生命观念：物质与能量观——一切生命活动都离不开能量，能量摄入并在生态系统中流动，这个过程伴随着物质的变化，保证了生命活动的进行。

2.科学思维：模型建构——在明确研究能量流动基本思路的基础上建立能量流动的概念模型。

1．能量流动的概念：指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

2．能量流动的过程(1)第一营养级能量的输入和输出①输入：生产者通过光合作用将太阳能转化为化学能，固定在有机物中。

②输出a．在生产者的呼吸作用中以热能形式散失。

b.(2)能量流经第二营养级的示意图(3)生态系统能量流动的示意图据图分析，流入各营养级(最高营养级除外)的能量的去路：①通过自身呼吸作用以热能形式散失。

②流入下一个营养级。

③被分解者分解利用。

3．能量流动的特点4．能量传递效率的计算(1)计算公式能量传递效率＝×100%。

下一个营养级同化量上一个营养级同化量(2)一般生态系统中相邻两个营养级间的能量传递效率为10%～20%。

5．生态系统维持正常功能的条件任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。

判断正误(1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能( )(2)生产者和各级消费者的能量均可流入下一个营养级( )(3)散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统( )(4)当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量( )答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×探讨点1　研究能量流动的基本思路1．研究能量流经一个种群的情况，可以列举该种群中每一个个体的情况：如果以个体为单位研究能量流动，有什么问题？提示　以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如个体会死亡，数据可能不准确，不同个体之间的差异过大。

科学：食物链的构建与能量流动知识点：食物链的构建与能量流动一、食物链的构建1.食物链的概念：食物链是生态系统中生物之间由于食物关系而形成的一种联系。

2.食物链的书写原则：食物链中只包含生产者和消费者，不包括分解者和非生物部分；食物链以生产者开始，以最高营养级结束；食物链中的箭头由被捕食者指向捕食者。

3.食物链的种类：单一食物链和复杂食物链。

4.食物链中的能量传递：能量在食物链中逐级递减，一般只有10%-20%的能量能够流入下一个营养级。

二、能量流动1.能量流动的概念：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。

2.能量流动的特点：单向流动，逐级递减。

3.能量流动的途径：食物链和食物网。

4.能量流动的意义：维持生态系统的稳定，促进生物之间的相互依赖和协调发展。

5.能量流动的计算：能量传递效率一般为10%-20%，即每个营养级的能量只有10%-20%能够传递给下一个营养级。

三、食物链的构建与能量流动的关系1.食物链的构建反映了生态系统中生物之间的食物关系，而能量流动则描述了生态系统中能量的传递和转化过程。

2.食物链的构建是能量流动的基础，没有食物链，能量流动就无法进行。

3.能量流动影响着食物链的构建，能量的输入和传递决定了生物群落的结构和动态。

4.食物链的构建与能量流动是生态系统中生物相互作用和能量转换的基本规律，对于维持生态平衡和促进生态系统的健康发展具有重要意义。

四、食物链的构建与能量流动在实际应用中的重要性1.生态农业：通过合理设计食物链，实现农业生态系统中能量的高效利用，减少农药和化肥的使用，提高农产品的产量和质量。

2.生态环境保护：了解和掌握食物链的构建与能量流动规律，有助于我们更好地保护生态环境，维护生物多样性。

3.渔业管理：合理利用食物链中的能量流动规律，制定科学的渔业资源管理政策，保障渔业资源的可持续发展。

4.生态系统监测：通过研究食物链的构建与能量流动，可以有效地监测生态系统的状况和变化，为生态环境保护和修复提供科学依据。

【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。

第十章生物与环境第一节生物与环境的相互关系【知识概要】一、生态因素对生物的影响1．生态因素的概念环境中影响生物的形态、生理和分布等的因素叫做生态因素。

生态因素包括非生物因素和生物因素。

2．非生物因素对生物的影响（1）阳光①阳光是绿色植物进行光合作用的必要条件。

②光照强度影响植物的生长。

③不同波长的光对植物的意义不同。

波长0.4μm～0.7μm的光是绿色植物的光合作用能够吸收的光波范围，也是一般动物视觉器官所能感受的光波范围。

波长0.7μm以上的红外光能够产生热量，以提高环境的温度。

波长0.4μm以下的紫外光对生物具有杀伤作用，并可诱发突变和畸形。

但紫外光是动物和人合成维生素D的动力。

④日照时间的长短能够影响动物的繁殖活动和生活节律。

（2）温度生物体的新陈代谢需要在适宜的温度范围内进行；极端温度对生物的分布有着重要影响；极端温度能够影响生物的生长和发育；生命所能忍受的温度范围：有些原生动物能够忍受－190℃的低温，有些细菌和蓝绿藻能抵抗100℃的高温，北极鱼能终年在l℃～2℃冰水中生活。

温度系数（Q10定律）动物的新陈代谢（生化反应）速度，随温度上升而加快，这种温度与反应速度的关系称做温度系数，它可以用下面的公式来表示：Q10＝（V2/V1）10/（tQ10即温度系数，表示温度每增高10℃，反应速度增加的倍数。

V1、V2为反应速度，t1、t2为相对温度。

（3）水①水是一切生命活动和生化过程的基本物质。

②水分多或少都会对生物的生长发育有明显的影响。

③在一定地区，一年中的降水总量和雨季的分布，是限制陆地生物分布的主要因素。

④湿度常用的三种指标。

绝对湿度：在单位体积容器中，水蒸气所含的实际量。

通常用g/rn3表示。

相对湿度：容器中水蒸气的实际含量和同一湿度下饱和含量之比。

通常用百分率来表示。

饱和差：某一温度下的饱和湿度和实际的绝对湿度之差。

3．生物因素对生物的影响（1）种内关系：同种生物的不同个体或群体之间的关系。

热力学第一定律和生物圈生物圈是地球上最大的生态系统，包括从海平面以下10km到海平面以上9km的范围。

在这个范围内有正常的生命存在，生态系统内部不断进行着物质、能量和信息的交换与循环。

我们主要来讨论能量根据热力学第一定律的原理，在生物圈中的交换与循环。

一、热力学第一定律在生物圈中的体现（一）太阳能的交换与循环地球是一个开放系统，存在着能量的输入和输出。

能量输入的根本来源是太阳能，食物是光合作用新近固定和储存的太阳能，化石燃料则是过去地质年代固定和储存的太阳能。

光合作用是植物固定太阳能的惟一有效途径，其全过程很复杂，包括100多步化学反应，但其总反应式却非常简明：6CO2＋12H2O→C6H12O6+6O2＋6H2O能够通过光合作用制造食物分子的植物被称为“自养生物”，主要是绿色植物。

其他生物靠自养生物取得其生存所必须的食物分子，这些生物称为“异养生物”。

例如，食草的动物和昆虫，它们是绿色植物的消费者。

它们无法固定太阳能，只能直接（如食草兽）或间接（如食肉兽）从绿色植物中获取富能的化学物质，然后通过“呼吸作用”把能量从这些化学物质中释放出来。

呼吸作用也包括70多步反应，但其总反应式同样非常简明：C6H12O6＋6O2→A TP＋6CO2＋6H2O+热量生成物中的A TP即三磷酸腺苷，是生物化学反应中通用的能量，可保存供未来之需，也可以构成和补充细胞的结构以及执行各种各样的细胞功能。

生物圈中的能量流动都是按照热力学第一定律。

根据热力学第一定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，在转化过程中，能量既不会消失，也不会增加，这就是能量守恒原理。

地球生物圈中能量的转移是热力学定律的极好说明。

据测定，进入地球大气圈的太阳能为每分钟每平方厘米8.368J。

其中约30％被反射回去，20％被大气吸收，其余的46％到达地面。

地球表面上大部分地区没有植物，到达绿色植物上的太阳辐射只有10％左右。

植物叶面又反射一部分，能被植物利用太阳能的只有1％左右。

《生态系统能量流动的特点》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《生态系统能量流动的特点》。

接下来，我将从以下几个方面展开我的说课。

一、说教材（一）教材的地位和作用“生态系统能量流动的特点”是高中生物必修 3《稳态与环境》中第五章第二节的内容。

这部分知识是生态系统的核心内容之一，它在生态系统的物质循环、信息传递以及生态系统的稳定性等方面都起着重要的桥梁作用。

通过对能量流动特点的学习，学生能够更深入地理解生态系统的结构和功能，以及人与自然的关系，为后续学习生态系统的稳定性和环境保护等内容奠定基础。

（二）教学目标1、知识目标（1）理解生态系统能量流动的过程。

（2）掌握生态系统能量流动的特点。

2、能力目标（1）通过分析生态系统能量流动的过程，培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。

（2）通过对能量流动特点的探讨，提高学生的合作探究能力和综合运用知识的能力。

3、情感态度与价值观目标（1）让学生认识到能量流动在生态系统中的重要性，增强学生对生态环境保护的意识。

（2）培养学生关注社会、关注生活的态度，引导学生树立可持续发展的观念。

（三）教学重难点1、教学重点（1）生态系统能量流动的过程。

（2）生态系统能量流动的特点。

2、教学难点（1）能量流动过程中能量的来源和去向。

（2）对能量流动特点的分析和应用。

二、说学情学生在学习本节内容之前，已经学习了生态系统的结构等相关知识，对生态系统有了一定的了解，但对于能量流动的过程和特点还缺乏系统的认识。

高二学生具备了一定的逻辑思维能力和分析问题的能力，但对于抽象的概念和复杂的过程理解起来可能会有一定的困难。

因此，在教学过程中，我将通过多媒体辅助教学、实例分析等方式，帮助学生突破难点，掌握重点。

三、说教法为了实现教学目标，突出重点，突破难点，我将采用以下教学方法：1、讲授法通过简洁明了的语言，讲解生态系统能量流动的过程和特点，让学生对知识有一个初步的了解。

2、直观演示法利用多媒体课件展示生态系统能量流动的示意图、动画等，使抽象的知识形象化、直观化，帮助学生更好地理解和掌握。

《生态系统的能量流动》导学案一、学习目标1、理解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、阐明研究生态系统能量流动的意义。

二、学习重点1、生态系统能量流动的过程。

2、能量流动的特点。

三、学习难点1、能量流动过程中能量的去向分析。

2、能量流动的数学模型构建及分析。

四、知识梳理（一）能量流动的概念生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。

（二）能量流动的过程1、能量的输入（1）源头：太阳能。

（2）相关生理过程：光合作用。

（3）输入总量：生产者固定的太阳能总量。

2、能量的传递（1）途径：食物链和食物网。

（2）形式：有机物中的化学能。

3、能量的转化（1）太阳能→有机物中的化学能（生产者的光合作用）（2）有机物中的化学能→热能（通过呼吸作用）4、能量的散失（1）形式：热能。

（2）过程：通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用，以热能形式散失到环境中。

（三）能量流动的特点1、单向流动能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不能循环流动。

原因：（1）食物链中各营养级的顺序是不可逆转的。

（2）各营养级通过呼吸作用散失的热能无法被生物再利用。

2、逐级递减输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。

一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有 10%～20%的能量能够流到下一个营养级。

（四）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。

例如，在农业生态系统中，可以通过合理密植、间作套种等措施，提高光能的利用率。

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。

例如，在草原上放养牲畜时，要合理确定载畜量，避免过度放牧导致草场退化。

五、例题解析例 1：在草原生态系统中，下列哪条食物链的相邻两个营养级之间的能量传递效率可能低于 10%？（）A 草→兔→狐B 草→食草昆虫→食虫鸟C 草→鼠→鹰D 草→羊→狼解析：一般来说，在食物链中，相邻两个营养级之间的能量传递效率在 10%～20%之间。

教学案例年级：高三科目：生物******必修三第五章第二节生态系统的能量流动一、教学前的准备该课是人教版《稳态与环境》第五章《生态系统及其稳定性》中的重点内容。

本节以“生态系统的结构”为基础，起着承上启下的作用，同时也可以与光合作用、呼吸作用、体温调节等知识建立联系，其又直接关系到物质循环和生态系统稳定性的学习。

根据本节特点，准备用一课时，采用多媒体教学来讲授新课。

预计课题导入5分钟左右，教师引导性学习10分钟左右，学生自主性学习25分钟左右。

二、教学目标的确定1、知识性目标⑴、理解生态系统能量流动的概念。

⑵、描述生态系统能量流动的过程和特点（重点）。

⑶、说出研究生态系统能量流动的意义。

2、技能性目标⑴、引导学生用数据来分析能量流动的特点，让学生在归纳总结的基础上，阐述出生态系统能量流动具有的两个特点。

⑵、指导学生构建能量流动的概念模型、数学模型、物理模型。

⑶、对生态系统中能量的流入和流出加以分析，培养知识迁移和运用能力。

3、情感性目标⑴、通过小组分工与自主性学习相结合，培训同学发现问题解决问题以及与他人合作交流的能力。

⑵、注重生态学观点的培养，同时关注农业的发展和生态农业的建设。

⑶、培养实事求是的科学态度，树立科学服务于社会的观点。

三、教学思路该课直接从教材中“问题探讨”提供的素材引入，让学生设计相关的食物链（网），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。

接下来从学生熟悉的生物在个体水平分析出能量流动的来源和去路。

提出“能量流动的研究对象是什么？”。

再从生态系统水平（个体->种群->营养级）总结能量流动过程的图解，并从中概括出能量流动的概念，同时构建新的能量流动的概念模型。

然后利用多媒体展示林德曼的研究资料，引导学生利用表格进行分析，探讨能量流动过程的特点，并学会计算能量的传递效率。

然后让学生根据能量流动的特点构建数学模型与物理模型（能量金字塔）。

最后利用典型的习题来加强对知识的理解，并投影出整节课的知识要点体系，以便帮助形成系统的认识。