人教版生物必修三讲义：第5章 第2节 生态系统的能量流动 含答案
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。
三、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。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．能量通过光合作用和化能合成作用输入生态系统，通过呼吸作用输出生态系统。()
2．能量在生态系统的食物链中是以热能的形式流动的。()
3．生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量。()
4．生态系统中能量的初始来源只有太阳能。()
5．农业生态系统中，沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用。() 提示：1.√
2．×能量在生态系统的食物链中是以化学能的形式流动。
3．√
4．×生态系统的能量来源主要为太阳能，也可源自某些无机物氧化分解释放的能量，如硝化细菌、硫铁细菌等化能自养型生物。
5．×沼液和沼渣可以为农作物提供肥料，沼气池发酵产生的沼气又能成为人类的能源物质，实现了能量的多级利用，而能量不能循环利用。
能量流动的过程
[问题探究]
1．呼伦贝尔草原上的鹰捕食兔子，存在一条食物链：草→兔→鹰。草原上生产者主要是草，草原上几乎全部动物都是直接或间接由草养活，那么草的能量来自哪里？它的能量又是什么途径传递给其他动物的？
提示：草的能量来自太阳光能。传递途径为食物链或食物网。
2．如图表示能量流经第二营养级示意图，请据图思考下列问题：
(1)摄入量(a)和粪便量(c)、初级消费者的同化量(b)之间具有怎样的等量关系？
(2)初级消费者的粪便中的能量属于哪个营养级的能量？第三营养级的粪便中的能量呢？
(3)初级消费者同化的能量又有几个流向？
提示：(1)摄入量＝粪便量＋同化量。
(2)初级消费者的粪便量中的能量属于第一营养级的能量，第三营养级的粪便量中的能量属于第二营养级的能量。
(3)三个：自身呼吸散失、被分解者利用和流向下一营养级。
[归纳总结]
流入某一营养级能量的来源和去路
(1)能量来源?????a .生产者的能量主要来自太阳能b .消费者的能量来自于上一营养级同化的能量
(2)能量去向：流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析：
①不定时(能量的最终去路)?????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定时(某段时间内的能量去路)?????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 .未被利用
1．下图为某鱼塘中能量流动图解部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列各项中正确的是 (
)
A ．在人工饲养的高密度鱼塘中⑤一定小于①
B ．图中④包含了次级消费者粪便中的能量
C ．在食物链中各个营养级能量输入的方式和形式是完全相同的
D ．第三营养级到第四营养级的能量传递效率为(③/②)×100%
D [在人工鱼塘中，人们可通过投放饲料等措施来饲养更多的鱼类，所以⑤可能比①小，故A 错误；粪便中的能量属于上个营养级，所以④应包含三级消费者粪便中的能量，故B 错误；在食物链中各营养级能量输入的方式和形式不完全相同，故C 错误；能量传递效率＝一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量，所以第三营养级到第四营养级的能量传递效率为(③/②)×100%，D 正确。]
2．如图为能量流动示意图。其中a 1是流入第一营养级的总能量，相关说法正确的是(
)
A ．第一营养级传递给分解者的总能量是a 4
B ．能量散失a 3不能再被生物同化利用
C ．a 1、a 2、a 3、a 6中的能量都以稳定化学能的形式存在
D ．第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率是a 6÷a 2
B[第二营养级粪便中的能量a7也属于第一营养级传递给分解者的能量，A 项错误；能量a3以热能的形式散失，不能再被生物同化利用，B项正确、C项错误；第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率是a6÷a1×100%，D项错误。] 能量流动的特点及意义
[问题探究]
1．用能量流动的原理，解释谚语“一山不容二虎”隐含的道理。
提示：根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律可知，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故“一山不容二虎”。
2．如果是你被困荒岛，要维持更长时间等待救援，要获得更多能量，究竟要采用以下哪种生存策略呢？
A．先吃鸡再吃玉米
B．先吃玉米，然后用一部分玉米喂鸡，吃鸡下的蛋，最后吃鸡
提示：应选A方案。应该先吃鸡，因为从营养级角度来讲，鸡是初级消费者，玉米是生产者，根据能量流动递减法则，如果让鸡吃玉米，玉米的能量最多有20%转换到鸡的体内，然后人再吃鸡或者鸡蛋的话，获得的能量相当于玉米的20%×20%，这种方案中，玉米是生产者，鸡是初级消费者，人是次级消费者，人所获得的能量是最少的，维持时间最短。所以，不如先把鸡吃掉，再吃玉米。
3．人们在研究能量流动时，将秸秆作为牲畜饲料，粪便进入沼气池，生产燃料。此过程提高能量的传递效率了吗？
提示：没有。以上过程提高了能量的利用率，即人类充分利用了流向分解者的能量，实现了对能量的多级利用，减少了环境污染；但没有提高能量在不同营养级之间的传递效率。
[归纳总结]
(1)能量流动特点及原因分析
①单向流动的原因
a．食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果，如肉食性动物以植食性动物为食，而不能反过来。
b．各营养级通过呼吸作用以热能形式散失的能量是无法再被利用的，因此，能量也不能循环流动，必须由太阳能不断予以补充。
②逐级递减的原因
a．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。
b．各营养级的生物中总有一部分能量未被下一个营养级利用。
c．还有少部分能量随着残枝败叶或遗体流入分解者。
(2)三种生态金字塔的比较
类型
项目
能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状
特点正金字塔形
一般为正金字塔形，有时
会出现倒金字塔形
一般为正金字塔形象征含义
能量沿食物链流
动过程中具有逐
级递减的特性
一般情况下，生物个体数
量在食物链中随营养级升
高而逐级递减
生物量(现存生物有机
物的总量)沿食物链流
动逐级递减
每一级含
义
食物链中每一营
养级生物所含能
量的多少
每一营养级生物个体的数
量
每一营养级生物的总
生物量
1．下列关于生态系统的能量流动的叙述中，错误的是()
A．由于生态系统的能量流动是逐级递减的，所以营养级越高则所同化的能量就越少
B．由于散失的热能不能被生产者重新固定，所以生态系统的能量流动是单向不可循环的
C．充分利用作物秸秆等可以提高能量传递的效率
D．能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网
C[生态系统的能量传递效率一般不能人为改变，充分利用作物秸秆只能提高能量利用率而不能提高能量传递效率，C错误。]
2．下列四种现象中，不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是()
A．虎等大型肉食动物容易成为濒危物种
B．蓝藻易在富营养化水体中爆发
C．饲养牛、羊等动物，成本低、产量高
D．巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食
B[A项，虎属于最高营养级，获取能量少，容易成为濒危物种；B项，在富营养化的水体中，N、P含量高，蓝藻会
进行爆发式繁殖，但是没有体现出食物链，所以不适宜用能量流动规律来分析；C项，牛、羊属于初级消费者，直接从生产者获取食物，获得的能量多，因此成本低；D项，能体现出食物链，能用能量流动规律来解释。]
(1)如何利用食物链解释“巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食”符合能量流动的规律？
提示：食物链越短，消耗的能量越少，蓝鲸获得的能量越多。
(2)“虎等大型肉食动物容易成为濒危物种”和“饲养牛、羊等动物，成本低、产量高”体现了能量流动的哪个特点？
提示：逐级递减。
[课堂小结]
知识网络构建核心语句归纳
1.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。
2.生态系统的能量流动从生产者固定
太阳能开始。
3.生态系统中能量流动是单向的、逐
级递减的。
4.能量在相邻两个营养级间的传递效
率大约为10%～20%。
5.研究生态系统的能量流动，可以帮
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。
6.研究生态系统的能量流动，还可以
帮助人们合理地调整能量流动关系，
使能量持续高效地流向对人类最有益
的部分。
1．下列关于能量流动的叙述，错误的是()
A．各营养级同化的能量一般都会分为两部分流向分解者
B．各营养级呼吸作用散失的能量都不能被其他生物所同化
C．消费者粪便中的能量应属于上一营养级同化的能量
D．每种肉食性消费者同化的能量都来自于不同营养级
D[各营养级获得的同化量中流向分解者的能量常常分为两部分，即一部分是形成的尸体、残骸等，另一部分是被下一营养级摄入后形成粪便，A正确；各
营养级呼吸作用释放的能量一部分用于满足自身生命活动，一部分以热能散失，其中散失的能量不能被其他生物所同化利用，B正确；消费者粪便中的能量由于没有被消费者同化，所以应属于上一营养级同化的能量，C正确；在特定的生态系统中，部分肉食性消费者同化的能量可能只来源于同一个营养级，D错误。] 2．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
B[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。]
3.某同学通过分析蛇的食性绘制了如图所示的食物关系。
假定一条1 kg的蛇，4/5的食物来自鼠，1/5的食物来自蛙。按
能量流动的最高效率计算，此蛇间接消耗的植物为()
A．45 kg B．22.5 kg
C．90 kg D．20 kg
A[依题意知此蛇间接消耗的植物为(4/5)÷20%÷20%＋(1/5)÷20%÷20%÷20%＝45 kg。]
4.如图是一个农业生态系统模式图，下列关于该系统的
叙述中，错误的是()
A．微生物能利用农作物通过光合作用储存的能量
B．沼气池中的微生物是该生态系统的分解者
C．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
D．多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率
C[在生态系统中，能量流动是单向的，不能循环利用，故C项错误。该系统中，沼气池中的微生物能利用农作物固定的太阳能，属于分解者，选项A、B 正确；物质和能量的多级利用，减少了能量的流失，提高了能量的利用率，选项D 正确。]
5．如图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量值，单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118 872百万千焦，但其中118 761百万千焦的能量未被利用，请回答：
(1)请将该生态系统的总能量值填写在图中的方框内，这部分能量是________所固定的太阳能。
(2)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为________%，从第二营养级到第三营养级的传递效率为________%。
(3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到的能量的百分比是________。
(4)由图可知，下个营养级不能得到上个营养级的全部能量，原因有：①各营养级生物体内的大量能量被______________；②上个营养级的部分能量_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________；
③还有少量能量被________利用。
[解析]流入生态系统的总能量＝所有生产者所固定的太阳能的总量；某一营养级的总能量＝呼吸作用释放的能量＋流入到下一营养级的能量＋流向分解者的能量＋未被任何生物利用(如燃烧)的能量；能量转化(利用)率＝上一营养级流到下一营养级的能量÷上一营养级的总能量×100%。另外，还要明白能量逐级递减的原因是每一营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量，还有未被利用
的能量，并有一部分能量被分解者直接利用。
[答案](1)111生产者A (2)13.520(3)60%
(4)呼吸作用消耗未被下一个营养级利用分解者
高中生物 生态系统的能量流动
第2节生态系统的能量流动 一、生态系统能量流动的概念和过程 1．概念：生态系统中能量的输入、传递、______和__________的过程。 2．过程。 (1)能量输入。 能量来源：________ 输入生物：________ 主要方式：光合作用 能量转化：光能→________ (2)第一营养级的能量去路分析。 (3)过程图解。 [判断] (1)流经生态系统的总能量是辐射到该地面总的太阳能。() (2)消费者粪便和尿液中的能量是其同化的能量。() (3)输入生态系统的能量最终以热能形式散失到环境中。() (4)流经生产者的能量的去向包括流入下一营养级、自身呼吸消耗、流入分解者、自身生长发育和繁殖等生命活动。() 答案：1．转化散失 2．(1)太阳能生产者化学能(2)呼吸作用初级分解者(3)生产者次级消费者分解者 [判断]
(1)×提示：辐射到地球表面的太阳能大约只有1%以可见光的形式，被生态系统的生产者通过光合作用转化成化学能，固定在它们所制造的有机物中。 (2)×提示：消费者粪便中的能量属于上一营养级的能量。 (3)√ (4)×提示：流入下一营养级，流入分解者的能量属于自身生长发育繁殖中的能量的一部分。 二、能量流动的特点 1．生态系统中的能量流动是单向的。 表现：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______，也不可________。 2．能量在流动过程中逐级递减。 (1)表现：输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入到下一营养级，能量在沿食物链流动的过程中是________的。 (2)能量传递效率：能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是__________。 (3)能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的______数值由________绘制成图，可形成一个金字塔图形。 (4)在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就______。生态系统中的能量流动一般不超过______个营养级。 [判断] (1)能量流动具有单向流动和逐级递减的特点。() (2)直接以低营养级的生物为食将消耗更多的能量。() (3)能量流动是逐级递减的，所以某一营养级的一个个体一定比后一营养级的一个个体含有的能量多。() 答案：1．逆转循环流动 2．(1)逐级减少(2)10%～20%(3)能量低到高(4)越多4～5 [判断] (1)√ (2)×提示：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。
生态系统中能量流动的分析与计算
1．下表是某农田生态系统中田鼠种群摄食植物后能量流动情况，下列有关叙述错误的是 A．田鼠同化的能量中有35%用于其生长发育和繁殖 B．田鼠粪便量属于其同化能量中流向分解者能量的一部分 C．以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为1.4×109J/（hm2·a） D．田鼠的上一营养级同化的能量至少为3.5×1010J/（hm2·a） 【答案】B 109J/（hm2·a），C正确；田鼠的上一营养级同化的能量至少=7.0×109/20%=3.5×1010J/（hm2·a），D 正确。 2．如图所示为某食物链中各个营养级共有的能量流动情况，其中a～d代表能量值。请回答下列问题： （1）a、b、c的数量关系可以表示为，d代表。 （2）若图示为第一营养级的能量流动情况，则图中缺少的能量流向是，该能量流向的能量值范围为。 （3）若图示为第二营养级的能量流动情况，假设该动物的摄入量为e，为了提高该动物的食物利用率，应提高（用字母表示）的值。如果该动物为恒温动物，在气温逐渐降低时，假设b保持 不变，则b/a的值将（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1）b=a+c流向分解者的能量值 （2）流向下一（第二）营养级的能量0.1b～0.2b （3）b/e（或b）减小
0.1b～0.2b。（3）要提高该动物的食物利用率，需提高同化量与摄入量的比值或提高同化量的值，即 提高b/e（或b）的值。当气温逐渐降低时，恒温动物为了维持体温的恒定，势必增加呼吸散失量（a），因此，在b保持不变的情况下，b/a的值将减小。 1．如下图甲表示某生态系统的能量锥体图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。现对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析，其中分析不正确的是（注：图乙中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量） A．b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量 B．c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的能量 C．b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量 D．初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在c中 【答案】D 【解析】本题考查的是能量流动的相关知识。b＋c＋d＋e为生产者光合作用利用的光能，即本年度流入该生态系统的总能量，A正确；图中Q1为初级消费者，Q2为次级消费者，因此c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的量，B正确；生产者的能量去向有四个方面：自身呼吸消耗（e）、被下一营养级利用（c）、被分解者分解、未被利用，因此b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量，C正确；初级消费者产生的粪便中所含的能量未被初级消费者同化，因此不包含在c中，D错误。
《生态系统的能量流动》教案(20200422124138)
《生态系统的能量流动》教案 一、教材分析 .本节内容的地位 本节在教材中属于人教07版高中生物必修3稳态与环境第5章第2节“生态系统的能量流动”，生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，所以本节内容是本章的重点之 一。由于“能量”的概念比较抽象，学生已经在物理、化学 的学习中逐步建立了能量、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。 2.教学重点和难点 生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，本节的教 学重点确定为：生态系统能量流动的过程和特点。由于“能 量”的概念比较抽象，而生活中形成模糊混乱的前概念对本 节内容的影响，生态系统能量流动的过程成为难点，尤其是 能量流经第二营养级过程难以整理清楚。 3.教学目标 二、学情分析及教学策略 .学情分析 高中学生认知特点鲜明，他们喜欢发现式学习，讨论式 学习，批判式学习，抽象逻辑思维能力和自主学习能力都有
了一定的发展，以“光合作用”和“呼吸作用”为基础，学 生基本了解各营养级之间的能量变化关系。 2.教学策略 基于学情分析和创建活跃课堂思维的基本理念，确定了 以情境问题驱动的自主、合作式建构能量流动模型的教学策 略。按照“感知——理解——应用”的认知过程，力求把“讲堂”变为“学堂”，使学生在教师设计的情景中，充分发挥 其主观能动性，让他们去感知、体验、思考；教师在整个教 学过程中是学生学习的组织者、设计者和引导者。 三、教学过程 .引入 假设你像鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有 能饮用的水以外，几乎没有任何事物。你随身尚存的食物只 有一只母鸡、15kg玉米。 你认为以下哪种方法能让你存活更长时间： .先吃鸡，再吃玉米。 2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋， 最后吃鸡。 学生回答，不论哪种答案，都要陈述理由，锻炼了分析 问题的能力同时充分调动了学习积极性。学生带着问题完成 课程学习，最后再陈述答案及依据，学习的魅力便在这一猜 测一匡正的过程中。
高中生物 生态系统的能量流动-导学案
第二节 生态系统的能量流动导学案 【学习目标】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意义 3、理解什么是能量金字塔 【学习重点】: 能量流动的过程和特点 【学习难点】: 能量流动的过程 【晨背关键语句】： 1能量流动的起点是生产者固定的太阳能，渠道是食物链和食物网，能量形式的变化由光能生物体有 机物中的化学能热能。 2.流经生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能 3.能量流动的特点是单向流动，逐级递减 4.能量金字塔的形状永远是正金字塔形，数量金字塔有导致的情况 5.研究能量金字塔的意义 ① 设计人工生态系统，使能量得到最有效地利用 ② 调整能量流动的关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的地方 【自学指导】阅读课本P93-P96，完成导学案【自学指导】部分，注意在课本上勾画重要知 识点。 一、概念：生态系统中能量的＿＿＿＿、传递、＿＿＿＿和散失的过程。 二、能量流动的过程 1． 来源： 太阳能 能量输入 过程： 2．能量去向(以能量在第一营养级的变化为例)： (1)在生产者的呼吸作用中以________的形式散失。 (2)用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。 (3)随着残枝败叶等被________分解而释放出来。 (4)被初级消费者摄食，流入________营养级。 3.传递过程图解（填图） 请说出大方框、大粗箭头、 箭头由粗到细、方块面积越来越小代表的含义 三、能量流动的特点 1．生态系统中能量流动是________的 原因：在生态系统中， 能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，不可_______，也不能________。 2．能量在流动过程中________ (1)原因：输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入到下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是________，一般来说，输入到某一个营养级的能量中，只有________的能量能够流到下一个营养级。
《生态系统的能量流动》的教学设计
《生态系统的能量流动》的教学设计 秭归二中王敏 一、教学背景： 生物学的进展，人们概况为微观和宏观两个方面。在宏观方面，生态学是发展非常引人注目，是当今最受人们重视的研究领域之一。对生态系统的研究对于解决目前人类所面临的许多全球性资源与环境问题，具有十分重要的意义。从学生个人的发展来看，学习生态学的相关知识，对于学生理解生命系统的本质、理解生命科学，以及对系统论的思维方式的训练、生态意识的形成都是重要的。生态系统的能量流动的研究更是人们指导实践的重要原理。 二、教学目标： 新课标中相关内容标准为“分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用”，属于应用水平，即学生能够将能量流动的基本规律应用于新的情景中，解决实际问题。为了达成这一目标，首先应当使学生把握能量流动的过程及其特点，懂得研究生态系统能量流动的一些基本方法；其次，结合具体的实例，让学生得出能量流动的基本规律。由此，本节目标确定为： 知识目标：（1）分析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。 能力目标（1）分析生态系统能量的变化，发展学生的思维迁移能力。 （2）学会分析推算生态系统的能量传递效率，用于解决相关问题，培养学生的分析、推理、综合的思维能力。
情感目标（1）分析生态系统能量流动的过程和特点，培养学生用“普遍联系” 的观点分析事物。 （2）尝试调查农田生态系统的能量流动情况，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。 教学重点和难点：生态系统能量流动的过程和特点 三、教材分析： “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；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。《生态系统的能量流动》与原高中教材相应内容基本相同，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。此部分内容比较抽象，在呈现方式上与原教材相比略有变化。教材首先通过“孤岛生存”的例子问题探讨激发学生学习本节内容的兴趣，再概括性地指出了生态系统能量流动的概念。能量是如何传递和流动的，就成为本题的切入点，引出本节要解决的三个主题内容。关于能量流动的过程和特点，以“光合作用”知识为基础，清楚地讲述了生态系统中所有“能量”的来源，图解类推法的应用一目了然，既避免文字上的重复，又有利于发展学生的思维能力。最后概要说明意义，通过实例分析，旨在提示人们在开发利用能源的同时要遵循生态规律，教学中渗透生态学观点教育。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
生态系统的能量流动
生态系统的能量流动 1、生态系统中的能量流动 （1）概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 （2）过程:见下图。 （3）分析： ◆输入途径：主要是生产者的光合作用。 ◆起点：从生产者固定太阳能开始，流经一个生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。 ◆渠道：食物链和食物网。 ◆能量流动中能量形式的变化：太阳光能→生物体有机物中的化学能→热能（最终散失） ◆能量在食物链（网）中流动形式：有机物中的化学能。 ◆能量传递效率= ◆能量散失的主要途径：细胞呼吸（包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸） ◆能量散失的形式:热能（呼吸作用产生） 2、能量在流经每一营养级时的分流问题： （1）能量来源 ①生产者的能量来自太阳能。 ②各营养级消费者的能量一般来自上一个营养级。 同化量=摄入量－粪便中所含能量 （2）能量去路 ①每个营养级生物细胞呼吸产生的能量一部分用于生命活动，另一部分以热能形式散失。 ②每个营养级生物有一部分能量流到后一个营养级（注意：最高营养级无此途径）。 ③每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败叶中的能量被分解者分解而释放出来。 ④未被利用的能量（储存在煤炭、石油或化石中的能量，最终去路是上述三个途径） （3）流入某一营养级的能量来源和去路图解 前一营养级同化的能量 后一营养级同化的能量
3、能量流动特点： ★单向流动：生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向下一个营养级，不能逆向流动，也不能循环流动。 ★逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%。 单向流动原因： ①在食物链中，相邻营养级生物吃与被吃的关系不可逆转。 ②各营养级的能量大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。 逐级递减原因： ①每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，供自身利用和以热能形式散失。 ②每个营养级中的能量都要有一部分流入分解者。 ③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。 【提醒】上一个营养级未散失的能量是否能全部传递到下一个营养级？为什么？ ◆捕食不彻底：当动物体在捕食猎物时，由于相互之间经过长期的自然选择，捕食者能够捕食到 猎物，但不可能将其种群中的全部个体捕食。 ◆摄食不彻底：当动物捕食成功后，在取食对方时，也不可能将对方的所有有机物全部吃下。 ◆消化不彻底：当动物将食物摄取到消化道中之后，也不可能将其中的全部营养都能吸收。 【特别提示】 （1）能量传递效率的计算 如某食物链中，生物A到生物B的能量传递效率为：。 若在食物网中，则A传递给下一个营养级的的能量传递效率为：。 （2）一条食物链中营养级一般不超过4-5个。原因是：能量传递效率为10%-20%，传到第4-5营养级时，能量已经很少了，再往下传递不足以维持一个营养级。 4、能量金字塔 （1）概念：各个营养级单位时间内所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。 （2）意义：从能量金字塔可以看出，在一个生态系统中，营养级越多，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。
高三生物复习 能量流动和物质循环练习题
. 课后限时练(三十三)生态系统的功能——能量流动和物质循环 一、选择题(本大题共13小题，每小题5分，共65分) 1．从健康的角度考虑，提倡素食可以减少脂肪和胆固醇等的摄入，能降低心血管等疾病的发病率。从生态系统的营养结构和生态系统功能的角度考虑，对提倡素食的好处的描述不正确的是() A．提倡素食能使人类的食物链缩短 B．提倡素食能提高能量传递效率 C．提倡素食能减少生态系统中能量的散失 D．提倡素食能使人类从生产者体内获得更多的能量 解析本题考查生态系统的能量流动，意在考查考生的理解能力。提倡素食即人直接以植物性食物为食，从生产者到人类只有两个营养级，因此，缩短了食物链，可以使人类从生产者体内获得更多的能量，减少能量的散失，但不能提高能量传递效率。答案B 2．下列有关生态系统中能量流动的叙述，正确的是() A．兔子吃了1千克的草，则这1千克草中的能量就流入了兔子体内 B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入狼的体内 C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落 D．生态系统的能量是伴随着物质循环而被循环利用的 解析兔子吃的草中的能量一部分被兔子同化，一部分残留在粪便中，故A项错误；能量传递效率中的10%～20%指的是营养级与营养级之间的传递效率，并非个体与个体之间的，故B项错误；生产者通过光合作用合成有机物来固定太阳能，而太阳能来自无机环境，故C项正确；生态系统中的能量是单向流动的，最终都会以热能的形式散失，故D项错误。答案C 3. 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，E、E代21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．E为太阳能，E为热能 D．能量可在食物链中循环利用21.. .
生态系统中能量流动的计算类型分析
生态系统中能量流动的计算类型分析生态系统中能量流动的计算是近几年高考的热点，考生常因缺乏系统总结和解法归纳而容易出错。下面就相关问题解法分析如下: 一、食物链中的能量计算 1.已知较低营养级生物具有的能量(或生物量)，求较高营养级生物所能获得能量(或生物量)的最大值。 例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是( ) A. 24kJ B. 192kJ C.96kJ D. 960kJ 解析:据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者(第一营养级)所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值 为:24000×20%×20%×20%=192kJ。 答案:D 规律:已知较低营养级的能量(或生物量)，不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量(或生物量)的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量(或生n物量)×(20%)(n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数)。 2.已知较高营养级的能量(或生物量)，求较低营养级应具备的能量(或生物量)的最小值。 例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为( ) A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg
解析:据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率20%计4算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1?(20%)=625 kg。 答案:C 规律:已知能量传递途径和较高营养级生物的能量(或生物量)时，若需计算较低营养级应具有的能量(或生物量)的最小值(即至少)时，按能量传递效率的最大值20%进行计n算，即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量(或生物量)×5(n 为食物链中，由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数)。 3.已知能量的传递途径和传递效率，根据要求计算相关生物的能量(或生物量)。 例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO，若能量传递效率为10%,15%2 时，次级消费者获得的能量最多相当于多少mol葡萄糖,( ) A.0.04 B. 0.4 C.0.9 D.0.09 解析:结合光合作用的相关知识可知:生产者固定的能量相当于240?6,40mol葡萄糖;生产者的能量传递给次级消费者经过了两次传递，按最大的能量传递效率计算，次级消费者获得的能量最多相当于40×15%×15%,0.9mol葡萄糖。 答案:C 规律:已知能量传递效率及其传递途径时，可在确定能量传递效率和传递途径的基础上，按照相应的能量传递效率和传递途径计算。 二、食物网中能量流动的计算 1.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，未告知传递效率时的能量计算。 例4.右图食物网中，在能量传递效率为10%,20% 时，假设每个营养级的生物从前一营养级的不同生物
高中生物知识点：生态系统的能量流动
高中生物知识点：生态系统的能量流动 高中生物知识点：生态系统的能量流动 高中生物知识点：生态系统的能量流动 2019-11-24 高中生物知识点：生态系统的能量流动 知识点概述能量金字塔：可以将单位时间内各个营养级的能量数值，由低到高绘制成图，这样就形成一个金字塔图形，就叫做能量金字塔。知识点总结生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，本节属于其中一个方面，也是三个功能中最关键的一个，也是学习难度最大的一个。能量流动过程的分析、能量流动的特点及研究能量流动的应用都是需要学习的重点问题。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。几乎所有的生态系统的能量来自太阳能，生产者通过自身的代谢将太阳能转化成有机物的.化学能，以有机物的形式在食物链和食物网中传递和转化，最终以热能的形式散失。研究能量流动关键是要学会分析能量流动的过程，可以这样分析：流入一个营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路有三条，①自身呼吸作用散失，②流入下一营养级，③被分解者分解利用。最高营养级的生物没有第二个去路。但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能的形式从生物群落中散失，生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。通过能量流动过程的分析，可知能量流动有两个主要特点：①单向流动，不可逆转，②沿着营养级的能量逐级递减。相邻的两个营养级之间的能量传递效率大约为10%～20%。研究能量流动的主要目的就是帮助人们科学规划、设计人工生态系统，合理地调整生态系统中能量流动关系，通过能量的多级利用，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。常见考点考法本节内容难度较大，考查形式灵活，选择题和简答题的考查形式都很常见。多数考查能量流动过程的分析和能量传递效率的计算相关问题，还可以结合生态系统的物质循环来综合进行考查。常见误区提醒生产者的
生态系统的能量流动(教案)
5.2生态系统的能量流动 高中生物备课组主讲人：王春玉 一、教学目标 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。 二、教学重点和难点 重点：描述生态系统能量流动的过程和特点。 难点：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。 三、教具：多媒体课件
附件1能量流动的概念模型
生产者 植食动物 肉食动物 顶位肉食动物 分解者 入射光能 118872 能量A 118432 0.25 0.05 贮存 输出 有机物输入 12 5 2 ① 5.1 0.5 2.1 ① 9 3 70 23 4 ① ① ② ① 附件2能量流动的数学模型与物理模型 数学模型：第n 营养级获得的能量最多为 最少为 物理模型：能量金字塔 附件3能量流动的经典例题 请同学们讨论：该生态系统中，流经该生态系统的总能量是多少？第二营养级到第三营养级的能量 传递效率是多少？ 五、教学反思 本教案已多次用于实际教学中，课后我对整节课作了反思，归纳以下几点： 1、 成功点 教学中，由于引入了网络功能，使得教学中知识点更加生动，便于理解。同时我努力引导学生通过多手段、多角度的探索，多次运用模型构建的方法分析问题、解决问题，发展创新意识。使学生能很好的理解并运用所学知识。 2、 疑惑点 本节课知识点多且难，而课标要求只能用一课时来教学。故教学中难度与广度很难把握。知识点稍为拓深，时间就会超出要求。如何做到在一节课内，完成本节课所以知识点，还需探讨更有效率的教学方法。 3、 感悟点 通过追踪教学过程，审视教学环节。我发现兴趣仍是大部分学生的学习推动力。而通过多媒体的教学手法则很好的调动了学生的学习兴趣。当然，认真严谨的教学设计也是必需的。如今，网络已经改变了人们的生活。若能合理的搜索网络资源并整合到教学中，将于教于学都大有裨益。这方面我还需要努力。
人教版高中生物必修三生态系统的能量流动教学设计
第二届全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教案评选活动 教案设计 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。 在教学过程中以问题讨论为主线，问题设计由浅入深，得出结论。引导学生利用已有知识，自主获取新知识，从而突破教学的难点。同时在教学中，重视“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，并最终用数据说明生物学现象和规律。
生态系统的能量流动
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。 (1)流经生态系统的总能量：是生产者通过光合作用所固定的全部太阳能。 (2)渠道：食物链和食物网。 (3)能量转化：太阳能→有机物中的化学能→热能(最终散失)。流动形式是有机物中的化学能。 (4)散失途径：呼吸作用，包括各个营养级自身的呼吸消耗以及分解者的呼吸作用。
(5)能量散失的形式：以热能形式散失。 2．过程图解 在各营养级中，能量的三个去路：通过呼吸作用以热能的形式散失；流向下一营养级生物利用；被分解者利用。 3．特点：单向流动和逐级递减。 4．意义 ①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到有效的利用。 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。 判断下列有关能量流动叙述的正误。 (1)生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到(2011·海南卷，2A)(√) (2)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能(×) (3)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用(2010·新课标全国卷，5C)(×) (4)多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多(2010·江苏卷，11C)(√) (5)流经第二营养级的总能量指次级消费者摄入到体内的能量(×) (6)某营养级生物的粪便量属于上一营养级生物的同化量(√) 临考视窗高考侧重于考查能量流动的过程、特点及有关计算。以流程图、表格数据、示意图的形式命题，考查学生图文转换、获取信息的能力。 (2014·河南郑州一模)如图是一个处于平衡状态生态系统的能量流动图解，其中A、B、C、D分别代表不同营养级的生物类群，对此图解理解正确的一项是( ) A．流经该生态系统的总能量就是A通过光合作用固定的太阳能减去自身呼吸消耗的能量 B．D中所含的能量与C中所含的能量之比就是能量从C传递到D的效率 C．B同化的能量要大于B、C、D呼吸消耗的能量之和 D．由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以B获得的能量越多，留给C、D的能量就越少 [自主解答] ________ 解析：流经该生态系统的总能量就是A通过光合作用固定的太阳能，A 错误；能量从C传递到D的效率是指D同化的能量与C同化的能量之比，B错误；B同化的能量要大于B、C、D呼吸消耗的能量之和，因为还有一部分能量流向了分解者，C正确；B获得的能量越多，留给C、D的能量也越多，D错误。 答案： C 【互动探究】 1.流入量与同化量是什么关系？同化量、摄入量与粪便量
高中生物知识梳理复习 生态系统的能量流动
三生态系统的能量流动 教学目的 1．生态系统能量流动的过程和特点（D：应用）。 2．研究生态系统能量流动的意义（D：应用）。 重点和难点 1．教学重点生态系统能量流动的过程和特点。 2．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。 教学过程 【板书】 能量流动的过程 生态系统的单向流动 能量流动能量流动的特点 逐级递减 研究能量流动的意义 【注解】 一、概念：是指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程 二、输入：绿色植物的光合作用固定太阳能开始了能量的输入 三、总值：生产者固定的太阳能的总量是流动的总能量 四、过程：以有机物形式沿食物链向下一营养级传递；散失的是三大功能类群生物的呼吸作 用产生的热能 （一）方框大小、箭头大小的含义 （二）能量流入某一营养级后的四个去向 呼吸散失① 能量流入某一营养级残落物、遗体③ 自身储存② 流入下一营养级④ 五、特点 （一）单向流动：能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级 每个营养级生物都因呼吸作用而散失部分热能 （二）逐级递减每个营养级生物总有一部分不能被下一营养级利用 传递效率10%～20%（形象地用能量金字塔表示） 能量金字塔始终为正金字塔，都遵循10%～20%传递效率金字塔生物量金字塔 数量金字塔：可能为正金字塔，也可能为倒金字塔，上下营养级音间无固定 数量关系。 六、研究意义：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。
【同类题库】 生态系统能量流动的过程和特点（D：应用） ．某一生态系统中，已知一只鹰增重2kg要吃l0kg小鸟，小鸟增重0．25kg要吃2kg昆虫，而昆虫增重l00kg要吃1000kg绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为（C） A．0．05％ B．0．5％ C．0．25％ D．0．025％ ．在一条食物链中，初级消费者同化的能量，其去向为（C） ①通过呼吸作用释放的能量②通过呼吸作用释放的热能 ③流人到次级消费者体内④流人到分解者体内 A．②③ B．②④ C．①③④ D．②③④ ．下图是生态系统中食物链所反应出的能量流动情况，图中箭头表示能量流动的方向，单位是Kcal/m2/年 下列说法正确的是（多选）（AD） A．在入射的太阳能中，生产者只利用其中的1%左右 B．分解者可利用来自各营养级转移到（A）的所有能量 C．消费者营养级别越高，可利用的总能量越多 D．当人们把生产者作为食物时，比起其他营养级，可获得更多的能量 ．流经一个生态系统的总能量是（D） A．生产者用于生长、发育和繁殖的总能量 B．流经各个营养级的能量总和 C．各个营养级生物同化的能量总和 D．生产者固定的太阳能的总量 ．有关生态系统中能量流动的叙述，不正确的是（A） A．生态系统中能量流动是太阳能辐射到系统内生产者上的能量 B．生态系统中能量几乎全部来自太阳能 C．生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持 D．生态系统中能量流动是单向流动和逐级递减的 ．生态系统的能量在流经食物链的各营养级时其特点是（B） A．逐级递减和循环流动 B．逐级递增和单向流动 C．逐级递减和单向流动 D．逐级递增和循环流动 ．在一定的时间内，某生态系统中的全部生产者固定的太阳能为a，全部消费者所同化的能量为b，全部分解者获得的能量为c，则A、B、c之间的关系是（B） A．a=b+c B．a>b+c C．a
生态系统的能量流动练习题
知识点一能量流动的过程 1．如图是某个农业生态系统的结构模式图，该图中能表示生态系统能量流动的箭头的是 ( ) A．①③B．②③⑤C．①③④D．②⑤ 答案 C 解析农作物的能量可传给人、鸡、猪、牛，而鸡、猪、牛的能量也可传给人；但人和鸡、猪、牛的能量不能传给农作物，这是由食物链的方向决定的。 2．在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级羊同化的能量去向，不应包括下列选项中的( ) A．羊的呼吸消耗量B．羊的粪便量 C．羊的生长量D．部分死亡羊的重量 答案 B 解析生产者所固定的能量被第二营养级摄入后，一部分被第二营养级的生物同化，用于生长、发育和繁殖及通过呼吸作用消耗，还有一部分未被同化，通过粪便等排出体外。 因此羊的粪便量不是被羊同化的能量去向。 3．如图表示某草原生态系统中的能量流动图解，①～④表示相关过程的能量数值。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 解析流入该生态系统的总能量应该是草同化的总能量，①代表的是兔同化的总能量； 能量流动的特点是单向流动、逐级递减的，所以食物链中营养级级别最高的狐获得的能量最少；图中②代表的是狐同化的总能量，则②/①的值代表兔→狐的能量传递效率； 兔粪便中的能量并不是兔同化量的一部分，而是草同化量的一部分，兔遗体、残骸中的
能量属于兔同化量的一部分。 知识点二能量流动的特点及相关计算 4．在一个生态系统中，已知初级消费者与次级消费者的个体数分别为N1、N2，个体平均重量分别为M1、M2，则下列关系式正确的是( ) A．N1·M1＞N2·M2B．N1·M1＜N2·M2 C．N1·M1＝N2·M2D．N1·M1≥N2·M2 答案 A 解析能量流动是逐级递减的，一般生物量可以代表能量值，所以N1·M1＞N2·M2。5．以下表示动物利用食物的过程，下列分析正确的是( ) A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物 B．哺乳动物的③/①值一般为10%～20% C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值 D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物 答案 C 解析恒温动物相对于变温动物来说，代谢强，所以呼吸代谢消耗量相对多，有机物积累少，④/③值一般低于变温动物；相邻两个营养级的能量传递效率是10%～20%，哺乳动物与其上一个营养级(食物)之间的传递效率表示为③/(①＋未获取量)；提高圈养动物的生长量应该提高③/②值，这样才能促使有机物积累；食肉哺乳动物与食草哺乳动物的③/②值无法比较。 6．下列关于生态系统的能量流动的叙述中，不正确的是( ) A．能量流动是单向的、不循环的 B．食物链越短，可供最高营养级消费者获得的能量越多 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 解析次级消费者获得的能量为初级消费者总能量的10%～20%。初级消费者越多，向下可传递的能量也就越多，因此次级消费者获得的能量也越多。 知识点三研究能量流动的实践意义 7. 2009年我国各地粮食蔬菜价格不断攀升，导致肉、蛋类食物价格不断上涨，并且后者价 格一直远高于前者价格。从生态学观点来看，这主要是因为( ) A．动物饲养麻烦、投资大 B．动物性食品营养价值高
生态系统中能量流动的计算方法
生态系统中能量流动的计算方法 生态系统中能量流动的计算是近几年高考的热点，考生常因缺乏系统总结和解法归纳而容易出错。下面就相关问题解法分析如下： 一、食物链中的能量计算 1.已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。 例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（） A. 24kJ B. 192kJ C.96kJ D. 960kJ 解析：据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值为：24000×20%×20%×20%=192kJ。 答案：D 规律：已知较低营养级的能量（或生物量），不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量（或生物量）的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量（或生物量）×(20%)n（n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。 例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（） A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg 解析：据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg。 答案：C 规律：已知能量传递途径和较高营养级生物的能量（或生物量）时，若需计算较低营养级应具有的能量（或生物量）的最小值（即至少）时，按能量传递效率的最大值20%进行计算，即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量（或生物量）×5n（n为食物链中，由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 3.已知能量的传递途径和传递效率，根据要求计算相关生物的能量（或生物量）。 例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO2，若能量传递效率为10%～15%时，次级消费者获得的能量最多相当于多少mol葡萄糖？（） A. 0.04 B. 0.4 C. 0.9 D. 0.09 解析：结合光合作用的相关知识可知：生产者固定的能量相当于240÷6＝40mol葡萄糖；生产者的能量传递给次级消费者经过了两次传递，按最大的能量传递效率计算，次级消费者获得的能量最多相当于40×15%×15%＝0.9mol葡萄糖。 答案：C 规律：已知能量传递效率及其传递途径时，可在确定能量传递效率和传递途径的基础上，按照相应的能量传递效率和传递途径计算。 二、食物网中能量流动的计算 1.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，未告知传递效率时的能量计算。 例4.右图食物网中，在能量传递效率为10%～20%时，假设每个营养级的生物从前一营养级的不同生物处获得的能量相等。则人的体重每增加1 kg，至少需要消耗水藻 kg。 解析：由题意知：人从大鱼和小鱼处获得的能量是相等的，小鱼从虾和水藻处获得的能量是相等的，而且，题中“至少”需要多少，应按能量传递的最大效率计算。计算方法如下：在“小鱼→大鱼→人”的传递途径中，大鱼的生物量至少为0.5÷20%＝2.5 kg，小鱼的生物量至少为2.5÷20%＝12.5 kg；在“小鱼→人”的传递途径中，小鱼的生物量至少是0.5÷20%＝2.5 kg。因此，小鱼的生物量总量至少为12.5+2.5=15 kg。 同理：在“水藻→水蚤→虾→小鱼”的传递过程中，水藻的生物量至少是15÷2÷20%÷20%÷20%＝937.5 kg；在“水藻→小鱼”的传递过程中，水藻的生物量至少是15÷2÷20%＝37.5 kg。因此，水藻的生物量总量至少为937.5+37.5=975 kg。 答案：975 规律：对于食物网中能量流动的计算，先应根据题意写出相应的食物链并确定各营养级之间的传递效率，按照从不同食物链获得的比例分别进行计算，再将各条食物链中的值相加即可。 2.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，在特定传递效率时的计算。 例5.若人的食物1/2来自植物，1/4来自小型食肉动物，1/4来自羊肉，若各营养级之间的能量传递效率为10%时，人增重1 kg需要消耗的植物为＿＿ kg。
生态系统中的能量流动
生态系统能量流动练习 1.下图为生态系统能量流动示意图，下列叙述正确的是( ) A．B2表示初级消费者的摄入量 B．D3中包含了次级消费者粪便中的能量 C．流经该生态系统的物质和能量可循环利用 D．第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为(C2／B2)×100％ 2.右图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是（） A. 微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量 B. 多途径利用农作物可提高该系统的能量传递效率 C. 沼渣、沼液作为肥料还田，使物质能够循环利用 D. 沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者 3.在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入的能量为n，羊粪 便中的能量为36%n，呼吸作用散失的能量为48%n，则() A．羊同化的能量为64%n B．贮存在羊体内的能量为52%n C．由羊流向分解者的能量为16%n D．由羊流向下一营养级的能量为64%n 4.某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W1和W2，当下列哪种情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏（） A． W1>10W2 B． W1>5W2 C． W1<10W2 D． W1<5W2 5.在右图所示食物网中，E是生产者，共含有7.1×109kJ的能量，B生物种群总能 量为2.3×108kJ，从理论上计算A最多获得的能量是() A2.84×108kJ B．2.38×108kJ C．1.41×109kJ D．3.05×108kJ 6.在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子， 2/5来自于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰若增加20 g体重，最 少需要消耗植物() A．600 g B．900 g C．1 600 g D．5 600 g
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