篇一：生态系统的能量流动
《生态系统的能量流动》
1. 教材分析 1.1教学目标 知识目标:
（1）了解生态系统能量流动的概念。
（2）应用生态系统能量流动的过程和特点。 （3）体会研究生态系统能量流动的意义。 能力目标：
（1）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。
（2）通过探讨能量流动特点在生产、生活中实际应用，培养学生理论联系实际的能力。 情感目标：
站在生态道德的角度，理解一些生态学观点，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，为形成科学的世界观做准备。 1.2教学重点和难点
教学重点:生态系统能量流动的过程和特点。 教学难点:生态系统能量流动的过程和特点。 1.3 课时安排 1课时。 1.4教学工具 多媒体课件
2.教学过程 新课引入：
以“问题探讨”引入
【PPT】假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用，
那么使自己活的最长的办法是： 1.先吃鸡，然后吃玉米
2.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡 要解决这一问题，这就得用到我们这节课的内容“生态系统的能量流动”。 新课内容：
【PPT】生态系统的能量流动
提问：什么叫做生态系统的能量流动？
学生回答：生态系统中能量的输入、传递和散失。 学生齐声朗读【学习目标】。
学生阅读教材、思考（时间5分钟）：
1、能量是如何“输入”生态系统的？ 2、能量“传递”的途径是什么？ 3、能量是通过什么方式“散失”的？ 【PPT】展示能量流动的分析
老师：说出食物链中各生物所属营养级，以及在生态系统中的具体成分。 学生讨论。
教师：请以食物链中以“生产者”为例，分析该营养级能量流动的来源和去路。
【PPT】以“生产者”为例的能量来源和去路
来源：生产者通过光合作用固定的太阳光能
去路：（1）自身通过呼吸作用分解一部分有机物,释放能量（散失）；
（2）随残枝败叶等流入到分解者中（最终通过分解者的呼吸作用散失能量）； （3）有一小部分有机物中的能量流入到下一个营养级。
学生以此类推，说出能量在该食物链各营养级的来源和去路。
教师提示：最高营养级老虎的能量去路只有两条，没有“流入下一营养级”的途径。 【PPT】食物链整体的能量流动图。 回顾读书思考的问题：
1、能量是如何“输入”生态系统的？ 2、能量“传递”的途径是什么？ 3、能量是通过什么方式“散失”的？
学生：1、能量是生产者通过光合作用将光能转化为有机物中化学能“输入”到生态系统； 2、能量“传递”是通过生物捕食的食物链和食物网进行；
3、能量最终通过各个营养级生物和分解者的呼吸作用，将有机物的化学能最总转化
为热能散失。
教师：结合食物链的能量流动，分析、讨论以下内容：
1、生态系统中能量流动的源头在哪儿？ 2、能量流动的起点是什么？ 3、生态系统能量的总值为多少？ 4、什么是能量流动的渠道？ 学生分组讨论。
学生回答：1、阳光； 2、 从生产者固定的全部太阳能开始；
3、生产者所固定的全部太阳光能； 4、食物链、食物网。
【PPT】生态系统能量流动的特点
老师：以上对能量流动过程的分析，使我们对能量流动有了定性的认识。下面我们通过赛达
伯格湖的学习，对生态系统的能量流动进行定量的分析。 【PPT】赛达伯格湖的能量流动图解
老师：仔细观察赛达伯格湖的能量流动图解，请将图中的数据进行整理，完成学案中“知识
教师：在刚才的赛达伯格湖预习的过程中，有些同学对这样几个知识点不是很了解，现在我
将这几个问题反映出来，我们大家共同讨论，研究。 1、能量传递效率如何计算？
2、赛达伯格湖中“未利用的能量”是哪一部分的能量？ 学生展开讨论，说出自己的认识。
教师引导、总结：
1、能量传递效率=输入到后一营养级的能量（同化量）/本营养级的能量（同化量） 2、未利用的能量：未被呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者所利用的能量，可依
然存在于生物体内，也可能以煤、石油等形式存在。
【PPT】赛达伯格湖数据的整理 学生思考讨论以下问题：
（1）分析每一营养级能量的 “流入” 和 “流出（包含未利用）” 是否平衡？ （2）随着食物链的延伸，能量在各营养级的含量上有什么特点？赛达伯格湖的能量流动图解中哪些方式表现了该特点？ 学生讨论,回答：
（1）每一营养级能量的“流入”和“流出”总量是相等的，遵循了能量守恒定律。 （2）能量逐级递减。每个营养级的数字和箭头面积逐渐减小。 教师：表格中各营养级能量传递效率是多少？
学生：能量从第一营养级流入第二营养级占生产者所固定能量的百分比是13.5%；第二营养
级流人第三营养级的能量，占初级消费者所同化的能量总量的百分比是20%。 结论：能量在两个营养级之间传递效率一般为10%--20%. 学生思考讨论：
（3）能量在两个营养级之间传递效率一般为10%--20%。为什么某一营养级的能量不能百分之百地流到下一个营养级？ 学生讨论、回答：
①各营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量
②各营养级总有一部分生物的能量未被下一个营养级的生物所利用 ③各营养级的尸体、粪便等流入到分解者被利用
教师：由此我们可以得出生态系统的能量流动另一个特点是什 学生：能量流动有逐级递减的特点。
【PPT】生态系统能量流动的特点二：逐级递减
【PPT】生态系统能量流动两大特点是：单向流动 逐级递减（能量传递效率为10%--20%） 【PPT】荒岛上的场景再现
教师：请大家利用已学知识分析，为什么鲁滨逊会选择“先吃鸡，后吃玉米”？ 学生讨论···
学生回答：用玉米喂鸡，增加了人在食物链中的营养级数，增大了能量浪费，违
背了人对有限能源的最大利用原则。
老师：结合鲁滨逊的实践经验，考虑到中国国情，在日常生活中我们如何调整饮食结构，做
到粮食类能源的节约呢？
学生讨论：进餐应采用以谷物和植物蛋白为主的食物结构。比如,用豆浆取代牛
奶，用豆腐等取代肉类等。
【PPT】以第一营养级为主的饮食结构
老师：除作为消费者我们对自身饮食结构有所要求外，我们还可以为我们提供食
物的“农林牧副渔”等产业部门提出合理的农业结构调整建议。
总结：生态系统的概念、过程、特点、研究意义。
作业布置：学案【课后巩固】。作业完成时间约15分钟。
板书：生态系统的能量流动
概念：生态系统中能量的输入、传递、散失 起点 过程
途径 来源和去路 能量流动
单向流动
特点 逐级递减研究意义
篇二：生态系统的能量流动
《生态系统的能量流动》教学设计
3. 教学目标
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）探讨研究能量流动的实践意义，参加一些生物知识的讨论，使学生认同“科学技术是第一生产力”的观点，以及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。
4. 教学重点和难点 生态系统能量流动的过程和特点
落实重点、突破难点的方法：
（1）运用能量流动的多媒体课件，形象地演示相邻两个营养级之间的能量变化关系，使学生直观形象地理解一个营养级的能量来源和去向，进而掌握能量流动的过程。（2）引导学生对赛达伯格湖的能量流动图解进行分析，总结能量流动的特点。（3）联系实际，用实例分析运用能量流动的传递效率，以验证和巩固其特点。（4）运用教材中的“能量金字塔”形象说明能量流动特点。
三、教学过程：
问题探讨：《孤岛生存》
假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。
讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：
1、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。
学生积极思考，讨论的兴趣很高，他们有选1的也有选2的，但多数学生选2。
讲述：合理答案到底是1还是2呢，我想我们学了这节课后自然能见分晓。
引出新课：第2节 生态系统的能量流动
讲述：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。
提问：怎样研究生态系统的能量流动？
讲述：研究能量流动可以在个体水平上，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。
阅读课本P93-94，看屏幕“草原生态系统”图思考下列问题：
1、写出图中涉及的食物链。
2、该生态系统中能量流动从什么地方开始，生产者（草）在该过程中的作用是什么？
3、输入该生态系统的总能量是多少？
4、该生态系统中初级消费者（兔）中的能量的来源和去路？
学生逐一回答：略
师生总结：生态系统中的能量流动是从绿色植物的光合作用固定太阳能开始的，输入该生态系统的总能量就是绿色植物固定的太阳能总量；这些能量是通过食物链和食物网逐级流动的。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。（屏幕逐一显示“能量流动的过程示意图”）
讲述：流入一个营养级的能量是指该营养级的同化量；能量的去路包括自身呼吸作用消耗和用于生长、发育与繁殖等生命活动，储存在生物体的有机物中，后者能量的去路包括流入下一个营养级、被分解者利用。
思考与讨论：
1. 生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？
2. 流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？
学生回答：略
提问：请同学们依图，定性分析为什么生态系统能量流动的图解中方框逐级变小，箭头越来越细？这说明生态系统能量流动有什么特点？
学生回答：生态系统中的能量流动是逐级递减的。
定性分析后，介绍美国生态学家林德曼及赛达伯格湖：赛达伯格湖是一个天然的高原湖泊，气候较为寒冷，人口稀少，保留了原始景观，大约50公顷，是一个较小且封闭的湖泊。美国有许多湖泊，为什么林德曼会选择这样一个小湖来研究呢？（湖小，生物少；较为封闭，自然的，人为的干扰因素较少，可降低研究难度）
介绍林德曼的研究方法：湖区生态系统实地研究和实验室水生生态箱试验相结合，对湖中各种生物所含的能量进行定量测定。林德曼还从中国谚语“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”中得到启发：要从食物链的角度来进行研究。
1942年，林德曼发表了《生态学的营养动态概说》，他的这项研究具有极为重要的意义，奠定了现代生态学的基础，在他的研究成果中一个重要的贡献就是给出了赛达伯格湖的能量流动图解。
资料分析：让学生利用教材中“赛达伯格湖的能量流动图解”，讨论完成课本P95的问题及对能量流动进行定量计算。
1、用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成一份清单（“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量）。
2、计算“流出” 该营养级的能量占“流入” 该营养级能量的百分比。
3、流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级？
4、通过以上分析，你能总结出什么规律？
学生列表并计算。
师生总结：林德曼的研究发现生态系统的能量流动具有两个特点：1、单向流动；2、逐级递减：传递效率为10%—20%。（“十分之一”定律）
引出：（屏幕显示“某湖的能量金字塔”）
讲述：生态系统中的营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。
思考题：鱼D要增重1kg，至少需消耗浮游植物A kg，最多需消耗浮游植物A kg。
解析：能量储存在物质中，所需消耗的生物质量也按传递效率为10%--20%来计算，此题是已知最高营养级生物的量求消耗生产者的最少量，传递效率取20%；求消耗生产者的最多量，传递效率取10%。
让学生从能量流动特点的角度解释如下两个现象：
1、一条食物链一般不会超过5个营养级；
2、“一山不容二虎”。
思考题：如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？
例子：绘制一个有树木、昆虫和小鸟组成的生态系统的生物个体数量金字塔。观察它们和能量金字塔的区别。 讲述：学习了刚才的内容，请同学们再回到《孤岛生存》的问题上，那么你会再选择哪种策略？
学生一致回答：1
讲述：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，例如，“桑基鱼塘”的生产方式就是从人类所需出发，通过能量多级利用，充分利用流经各营养级的能量，提高生产效益；还可以帮助人们合理地调整生态系统中能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益部分，例如，在一个草场上，根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量，保持畜产品的持续高产。但是在人类利用资源的过程中持续和高效常常会发生矛盾，例如，渔业、林业、畜牧业和农业的高产带来的是鱼类资源的枯竭、森林的破坏、草原的退化和环境的污染。因此，要实现社会经济和生态环境的可持续发展，必需研究生态系统中能量的流动规律。
思考题：如何让农田生态系统中的水稻秸杆中的能量持续高效地流向人类？
这是联系实际的开放性问题，让学生通过热烈的讨论，学会利用生态系统能量流动的特点在实际中的应用，初步了解生态农业的优越性主要在于物质的良性循环和能量的多级利用。
课堂反馈:1．下列有关生态系统能量流动的叙述中，不正确的是（ D ）
A．食物链和食物网是能量流动的渠道
B．当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第二营养级流入第三营养级
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．生态系统的能量是伴随物质而循环利用的
2.下列4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( B )
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
3.在一定时间内，某生态系统中全部生产者所固定的太阳能总值为a，全部消费者所利用的能量总值为b，全部分解者所利用的能量总值为c．那么，a、 b、c三者之间的关系为：（C ）
A、a>b，b=c B、a=b+c C、a>b+c D、a<b+c
四、板书设计
1、生态系统能量流动的概念：能量的输入、传递、转化和散失的过程
2、能量流动过程
①流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能
②流动渠道：食物链和食物网
③每一营养级中能量去向：呼吸作用消耗，下一营养级同化，分解者分解（除最高营养级外）
3、能量流动的特点
①单向流动 ②逐级递减 能量传递效率：10%-20%
4、研究能量流动的实践意义
篇三：专题 生态系统的能量流动-讲义
主要知识点梳理
一、能量流动的过程及特点
二、能量流动的意义
◆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
◆可以帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
金题精讲
题一：
右图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是（ ） A. 甲是生产者，乙是消费者 B. 该生态系统是开放的
C. 能量通过光合作用固定并进入系统，可以热能形式输出
D. 甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量
题二：
以下表示动物利用食物的过程：
正确的分析是（ ）
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
题三：
下图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已知麻风树同化的总能量为N。方框中字母代表能量，下列叙述不正确的是（ ）
A.从麻风树注入下一营养级的能量传递效率为B/N B. D是指呼吸作用消耗的能量
C. B是第二营养级用于生长发育和繁殖的能量 D.该图解中不包含非生物的物质和能量
题四：
下图是生态系统的能量流动图解，N1-N6表示能量数值，请据图分析回答：
（1）流经该生态系统的总能量为 _____（用N1-N6中的字母表示）由初级消费者传递给蜣螂
的能量为______。能量由生产者传递给初级消费者的传递效率为_____（用N1-N6中的字母表示）。由图可知初级消费者同化的能量有两个去向：一部分在呼吸作用中以热能形式散失，一部分用于__________。
（2）当生态系统处于相对稳定的状态时，初级消费者的种群数量一般处于______（填K或K/2）值，此时种群数量的增长速率为 _____ 。
（3）生态系统具有自我调节能力的基础是______ 。
（4）为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况，人类可以适当改变膳食结构。若将（草食）动物性与植物性食物的比例由1∶1调整为1∶4，地球可供养的人口数量是原来的_____倍（能量传递效率按10%计算，结果精确到小数点后两位数字）。
课后拓展练习
题一
四川地震造成了大熊猫自然保护区受到不同程度的破坏，该过程中不会出现的现象是（ ） A．生态系统的各组成成分发生变化 B．生态系统的营养结构发生变化 C．各营养级之间的能量流动方向发生变化 D．部分生物种群的密度会发生变化 题二
下图表示一草原土壤中硝酸盐含量与牧草数量的关系。土壤中硝酸盐含量下降的原因是（） A．消费者排泄量增加B．牧草的根增加 C．分解者数量增加 D．牧草枯死量增加 题三
研究人员在对甲、乙两个不同的生态系统调查后发现，两个生态系统的生产者总能量相同，甲生态系统只有初级和次级消费者，乙生态系统则有初级、次级、3级和4级消费者。如果其他的因素都一样，则下列选项叙述正确的是（）
A．甲生态系统中现存的消费者的总能量大于乙生态系统中现存的消费者的总能量 B．甲生态系统的消费者总能量小于生产者同化的总能量，但乙生态系统则相反 C．甲、乙生态系统的消费者总能量都大于生产者同化的总能量 D．乙生态系统的消费者总能量大于甲生态系统的消费者总能量 题四
如图1表示生态系统中各成分之间的联系，图2为一定时间内某一生态系统中的几个种群的数量变化曲线。据图分析，下列说法错误的是（ ）
A．图1中能构成生物群落的是B、C、D、E、F，图2中的乙相当于图1中的E B．种群丙在a、b、d、e四个时期中种群密度最大的是a时期 C．图1中流入D的总能量小于F获得的总能量
D．某地区因环境污染造成E中出现部分白化苗，F、D的数量也都将减少 题五
下图1为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况，图中的箭头符号为能量的流动方向，单位为kcal/(m2·年)；图2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，E1、E2代表能量的形式；图3为某生态系统食物网的图解。据图分析不能得出的结论是（ ）
A．据图1可知，在入射的有机物中的化学能中，生产者只利用了其中的1%左右 B．据图2可知Ⅳ为分解者，相当于图1中的A，能够利用各营养级转移来的能量 C．图3中猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗A约25 kg
D．据图可知，图1中的生产者相当于图2中的Ⅰ，相当于图3中的A 题六
如图表示某生态系统(部分)的组成及物质和能量流动情况(秃鹫以动物尸体为食)，该生态系统中（ ）
A．M代表光能，N代表热能，P代表无机盐、CO2 B．共有4条捕食食物链，秃鹫所占有的营养级最多 C．图中狼与蚊子之间能量传递效率一般为10%～20% D．群落内部的负反馈调节维持着该生态系统的稳定性
讲义参考答案
金题精讲
题一： 答案：D
题二： 答案：C
题三： 答案：C
题四： 答案：（1）N20 N5/N2×100% 各种生命活动（生长、发育或繁殖）
（2）K 0 （3）负反馈调节 （4）1.96
课后拓展练习
题一 答案：C
解析：由于生态系统的破坏，导致部分生物死亡和无机环境变化，会使生态系统中的各组成成分、营养结构、种群密度发生变化。但是各营养级之间的能量流动方向不会发生变化，还是从低营养级流向高营养级。 题二 答案：B
解析：牧草数量增加，地下根系的总量也增加，吸收硝酸盐的量增加，从而导致土壤中的硝酸盐含量下降。 题三 答案：A 解析：由于消费者的总能量属于生产者同化的总能量的一部分，因此B、C项的说法都不正确。随着食物链的延长，能量逐级递减，因此食物链越长的生态系统中，储存在生物体内的能量就越少。乙生态系统中营养级的数量多于甲生态系统，因此乙生态系统中现存的消费者的总能量小于甲生态系统中现存的消费者的总能量。 题四 答案：A
解析：通过图1可知，E是生产者，A是大气，F、D、B是各级消费者，C是分解者。故构成生物群落的是B、C、D、E、F，图2中的植物相当于图1中的E。 题五 答案：B 解析：分析图中1数据可知，16 000/1 500 900≈1%，A项的结论是正确的；根据能量金字塔（图
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