高二生物《生态系统的能量流动》教案设计。

作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，使高中教师有一个简单易懂的教学思路。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢？经过搜索和整理，小编为大家呈现“高二生物《生态系统的能量流动》教案设计”，仅供您在工作和学习中参考。

高二生物《生态系统的能量流动》教案设计

一、教材及学习任务分析

《生态系统的能量流动》普通课程标准实验教材（人教版）生物必修模块3第五章第二节的内容。它是本章第一节的知识延伸，是生态系统的三大功能中最重要的一个功能。《生态系统中的能量流动》揭示了能量在生态系统中的流动过程和特点。能量的流动在整个生态系统中，不论从个体层面还是群体水平，都是存在的。我们学习时，一般在群体水平上研究，这种将群体看作是一个整天的方法在以后的学习中会经常用到。

同时，在本节的学习过程中，我们需要掌握能量流动的概念以及能量流动的方式和过程。能过具象化的表示或阐述能量流动的流程。能够概述能量流动在实际生活中的意义。尝试调查周围生态系统中的能量流动情况。

二、学习对象分析

《生态系统的能量流动》是建立在生态系统的结构基础之上的，它体现了生态系统的功能。同学们已经学习了生态系统的结构，对生态系统有基本的了解，但是缺乏将个体看做一个整体进行系统性分析的能力，这样会导致分析能量流动时以个体的视角审视，无法深刻领会能量流动的内涵。同时学生缺乏具象化思维能力，可能会无法分清能量流动的过程和方向。

三、教学目标的确立

1、理解生态系统中能量的来源，流动渠道和研究目的。

2、概述能量流动的特点。

3、说出研究能量流动的实践意义。

1、使用数据分析能量流动的特点。

2、尝试调查农田生态系统中能量流动情况。运用所学知识，分析和处理相关数据，计算能量利用效率。

关注农业发展和生态农业的建设，形成生态学观点。认同科学服务于社会观点。

四、学习重点和难点

生态系统能量流动的过程和特点

五、学习研究目标

1.在群体水平上分析能量流动的过程。

2.阐述能量流动在实际生活中的意义

六、学习思路设计

本节教学可以从“问题探讨”出发，引发学生的讨论，在学生讨论的过程中，引导学生从能量角度考虑，并提示学生“生命活动离不开能量，生物需要不段的获取能量才能够生存”。进一步引导学生“那么什么是能量呢？能量一般以什么样的形式出现呢？不同的生物获取能量的方式是如何的呢？”在一步步的引导中，学生能够逐渐明确能量的存在形式，可以将抽象的“能量”概念具象为“食物，阳光”等实物。

然后再进一步的引导学生回答“是不是获取了能量以后，所有的能量都被利用呢？能量是沿着什么线路进行流动的？”。其目的在于引起学生对能量流动的短暂性思考，铺垫后面的知识内容。

在学生讨论的基础之上，提出能量流动的概念。然后引导学生“我们如何研究能量流动最能够直观的表现能量流动的脉络呢？”

七、学习准备

网络资料的准备：制作能量流动的多媒体视频

八、课时安排：1课时

九、详细学习过程

教师活动：同学们，如果你们流落到荒岛，身边只有一只鸡和袋玉米，那么有两种食用的办法：

先吃鸡，再吃玉米

先吃玉米，然后用一部分玉米喂鸡，鸡生下蛋，然后吃鸡蛋，最后在吃鸡。

这两种方法大家觉得哪一种会使你存活的时间更长，能够等待到救援呢？

学生活动：小组讨论。有部分同学认为第一种更好，有同学认为第二种更好。

教师活动：不管大家选择哪种，能不能说明原因呢？

学生活动：小组讨论

教师活动：其实这个问题里面隐藏着一个十分重要的知识。那就是能量，生命活动离不开能量，生物需要不断的从外界获取能量才能维持自身的生命活动。从外界获取能量的最重要的方式就是摄食。刚才的问题的实质其实是想让大家考虑，那种能量的利用方式是最合理的。

学生活动：难倒两种能量的利用方式有什么不同吗？

教师活动：确实有所不同，因为能量的流通方式的问题，大家回忆一下我们以前学习过的食物链和食物网，能不能得出能量流动的途径呢？

学生活动：由于获取能量的方式主要是捕食，而食物网和食物链恰好是以捕食的关系建立起来的，所以我们认为能量的流动就是以食物链为流通途径的。

教师活动：非常好，那么让我们一起以一条食物链为例来分析一下能量的流动特点吧。

草→蚂蚱→麻雀→老鹰

教师活动：首先请大家一起讨论第一个问题，能量既然在食物链中流动，那么这条食物链中的能量起源在哪里，是如何获得的？

学生活动：这条食物链中的能量起源应该是“草”中的能量，而“草”的能量来源应该是自己吸收的太阳的能量。

教师活动：非常正确，能量的来源确实是太阳能，但是在这里大家注意一点，太阳的能量到达地球，并不是会百分之百的被植物所吸收，植物只能吸收其中的一部分，而绝大部分的能量会散失到周围的环境中。所以能量的来源应该是：植物所固定下来的太阳能。

教师活动：那么接下来的能量流动方式呢？

学生活动：草被蚂蚱吃掉，因此能量就流入到蚂蚱的体内了

教师活动：草拥有的能量是不是百分之百的流入到蚂蚱体内呢？

学生活动：不会。

教师活动：确实不会，草所含有的能量首先要维持自身的生命活动，包括呼吸，生长发育，繁殖等。因此蚂蚱最终获得的只是其中一部分的能量。接下来请大家一起看一个能量流动的视频短片。

教师活动：播放“能量流动的过程”。

教师活动：从中我们可以看出能量流动的什么特点呢？

学生活动：能量随着食物链的流动，越来越少，而且只有一个方向。

教师活动：是的，这就是能量流动的最重要特征：单向流动，逐级递减。能量如何流动是许多生物学家非常关心的问题，仅仅做定性的分析是不够的，还需要实验数据的支持。俗话说：“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米。”这句简单的话语包含着重要的生态学原理。美国生态学家林德曼结合自己对赛达伯格胡的能量流动进行了调查，并且提出了能量流动的“十分之一”定律。那么我们接着看看一位生物学家—林德曼的研究，大家用数据来表明能量流动的特征。

教师活动：组织学生分析，归纳，整合数据。

教师活动：根据数据我们可以更直观的看到，能量在流动的过程中是一直减少的，而且每个营养级之间的传递效率只有10%-20%。那么现在大家再来讨论一下最初的问题，那种方式更适合呢？

学生活动：第一种方式，因为食物链很短，能量流失的较少。

教师活动：俗话说，“一山不容二虎”，请从能量流动角度分析其可能原因。

学生活动：分析能量流动规律，理解能量流动金字塔。

教师活动：很好，那么能量流动的知识在我们实际生活中会有什么样的应用呢？请大家分析这几种情况：

稻田里面去除杂草。

桑基鱼塘

学生活动：

研究桑基鱼塘的合理性

讨论得出：可以使能量流向人类更需要的方向。

教师活动：结合以上资料，试着分析研究能量流动对于生产实践有何意义？能不能改变生态系统能量流动的规律？请大家在讨论思考，在我们身边生活或者农业生产过程中有没有相关的实例？

学生活动：讨论身边的沼气池的建设以及农业生态观光园中的各种能量流动实例。

总结归纳：本节课我们探讨了生态系统的能量流动，通过学习我们知道能量的流动遵循的是单项流动逐级递减的规律。而且能量是我们生命活动中必不可少的。大家一定要分清楚能量在流动的过程中的去向，这样有助于我们提高能量的利用效率。

十、作业布置：

实地调查本地农田生态系统，以小组为单位讨论其成分，画出该生态系统的食物链和食物网，并分析其中的生态系统能量流动情况，并提出相应改进意见。

通过资料查阅我国现有生态农业的经典模式都有哪些？他们的优势在哪里？哪些可以为我们本地所用？

相关推荐

高二生物《生态系统的能量流动》复习学案

古人云，工欲善其事，必先利其器。高中教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助高中教师提高自己的教学质量。那么如何写好我们的高中教案呢？下面是小编帮大家编辑的《高二生物《生态系统的能量流动》复习学案》，仅供您在工作和学习中参考。

高二生物《生态系统的能量流动》复习学案

1、分析生态系统中能量流动的过程。

2、得出能量流动的特点。

3、概述能量流动的意义。

4、应用能量流动规律进行相关的计算。

5、通过分析生态系统能量流动的特点，体验用普遍联系的观点来分析事物的方法。

1、生态系统中能量流动的过程和特点。

2、生态系统中能量流动的特点及形成原因。

思考：将鲜奶制成酸奶，所含能量_______(增加、减少)了，其营养价值______(提高、降低)了。

（分析：鲜奶中的葡萄糖每摩尔含能量2870kJ，在发酵分解成乳酸的过程中，每摩尔葡萄糖释放196.65kJ能量用于乳酸菌的“生命活动和热量的散失”。因而牛奶制成酸奶过程中能量减少了。但因为鲜奶中所含的乳糖，对于缺乏乳糖酶的人来说是无法吸收利用的，而乳酸发酵过程中使乳糖分解为葡萄糖，进而转变为乳酸，这样有利于人体的消化吸收，故而提高了其营养价值。）

课本P93问题探讨：

1、能量流动的概念

指生态系统中能量的_________、_________、__________和_________的过程。

2、能量流动的过程

上图为生态系统能量流动示意图，请结合图示分析：

（1）能量输入总量：_____________________________；指生产者通过_____________，将光能转化为___________并储存在有机物中，这样意味着非生物环境中的______________进入到生物群落。

(2)能量流动的渠道：______________和_______________。

(3)能量流动中能量形式的转化：________→生物体有机物中的化学能→_______（最终散失）。

另：能量转化方面，如动物通过消耗身体内储存的化学能变成爬、跳、飞、游的机械能。

(4)能量传递的形式：__________________________。

(5)能量散失的主要途径：_________（包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸）；

能量散失的主要形式：_________。

（6）以第一、第二营养级为例，分析生产者、消费者能量的来源与去向：

综上所述，能量不管如何传递，最终都以_______的形式从生物群落中散失，只有__________源源不断地固定__________,才能保证生态系统能量流动的正常进行。每一个营养级的能量都只有一个来源，三个去向：、、。

思考：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？

3、能量流动的特点：

林德曼的研究发现，生态系统的能量流动具有两个明显的特点：

（1）生态系统中能量流动是_________的。即流经某生态系统的能量不可能再回到这个生态系统来。

食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果；

各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生的热能散失掉。

（2）能量在流动过程中___________。传递效率：____________。

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；

各营养级总有一部分生物未被下一营养级的生物所利用。

思考：流入某一营养级的能量，为什么不能百分百流到下一营养级？

4、能量在食物链中传递的计算：

（1）在一条食物链中，若某一营养级的总能量为n，则最多传到下一营养级的能量为：n20%（0.2n），最少为：n10%（0.1n）。

（2）在一条食物链中，某一营养级的能量为n，需要前一营养级的能量至少为：n÷20%=5n，最多为：n÷10%=10n。

（3）能量传递效率的相关“最值”计算

5、生物金字塔类型

（1）能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的__________，按营养级＿＿＿＿＿绘成图，所形成的一个金字塔图形。从能量金字塔可以看出，一个生态系统中，营养级_______，能量流动过程中_____________。生态系统中的能量流动一般不超过4～5个营养级。

（2）数量金字塔：一般为正金字塔形。生物个体数目在食物链中随营养级升高而________。

备注：根据能量流动的逐级递减原则，在建立与人类相关的食物链时，应尽量_____食物链。（可回应问题探讨：流落荒岛，（1）先吃鸡，再吃玉米；(2)先吃玉米，玉米喂鸡，鸡产蛋，再吃鸡？）

数量金字塔的倒置，如一颗树与树上昆虫及鸟的数量关系。

6、研究能量流动的实践意义：

能量流动的研究可以帮助人们科学规划、设计，使能量得到最有效的利用。

可以帮助人们合理地_________________，使能量持续高效地流向对_________的部分。

例1、若鹿的消耗量为100%，其粪尿量为36%，呼吸量为48%，则鹿的同化量为_______。

要真正理解同化的含义，是转变成自己的那一部分，而粪是摄入的食物中并没有被同化的残渣。同化为自己的才有所谓的呼吸消耗。

例2、（2009江苏卷）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()

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

本题考查的是生态系统中的能量流动。能量流动的特点是单向流动和逐渐递减。A中虎等大型肉食动物处在最高营养级，获得的能量最少，因此容易成为濒危物种。蓝藻爆发是因为水体中含有大量的N、P等元素，给蓝藻提供营养物质，利于蓝藻的生长，因此没有能量流动。C中牛、羊等属于第二营养级，获得的能量较多，因此成本低，产量高。D中蓝鲸以浮游动物为食，能量便由浮游动物流向了蓝鲸。故选项B是正确的。

例3、某人捕得一条重2kg的杂食海鱼，若此鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以

草食鱼类为食的小型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物多少______kg？

由题意可知，这条鱼的食物来源于三条食物链，即：植物→杂食鱼；植物→草食鱼类→杂食鱼；植物→草食鱼类→小型肉食鱼类→杂食鱼，由较高营养级的生物量求其对较低营养级的需要量时，应按能量传递效率20%计算。

1．从生态学角度分析，生态系统中流动的能量最初来源于（）

A．光合作用B．高能化学键C．绿色植物D．太阳光能

2．下列关于生态系统中能量流动的描述错误的是（）

A．食物链和食物网是能量流动的渠道B．食物链中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少

C．各营养级从低到高能量呈金字塔形D．食物链越短，可供养的消费者越多

3．下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是（）

A．一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20％

B．当狼捕食兔子并同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

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

4．一个完整的生态系统的结构应包括（）

A．能量流动和物质循环B．生物群落及其无机环境

C．生态系统的成分、食物链和食物网D．垂直结构和水平结构

1．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（）

A．a=b+cB．ab+cC．a．ab=c

2．由于“赤潮”的影响，一条4Kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，按能量流动效率20%计算，该杂食性鱼从出生到死亡，共需海洋植物（）

A．120kgB．160kgC．60kgD．100kg

3．假设图示食物网中的水稻固定的太阳能为N，能量传递效率为10，则人获得的能量为（）

A.等于10-1NB.等于10-2NC.少于10-1ND.少于10-2N

4．稻田中农民要拔掉稗草，鱼塘中要不断清除肉食性的“黑鱼”，用生态学观点看，这是为了（）

A．保持生态平衡B．保持生物群落的单一性

C．调整能量在生态系统中流动的方向D．使物质能够尽快地循环流动

5．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

6．在浮游植物→小鱼→海豹→虎鲸这条食物链中，若虎鲸增加1kg体重，至少消耗浮游植物的量为

A、1kgB、10kgC、125kgD、1000kg

7．下列除哪项外，均为对生态系统内能量流动特征的描述：
A、食物链和食物网是能量流动的渠道B、食物链中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越多
C、单向流动，逐级递减D、食物链越短，可供养的消费者越多
8．某池塘生态系统全部生产者所固定的大阳能总值为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：
A、ab，b=cB、a=b+cC、ab+cD、a

9．下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。

图中D表示______。

能量在逐级递减中，传递率按20％计算，若狐获得的能量是8千焦，传递给狼的能量为______千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能量为______千焦。

图中各营养级通过A______作用被消耗，通过B____利用，而B又通过C_____被消耗。

10.下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数，单位是百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872百万千焦，但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答：

（1）请将流经该生态系统的总能量数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转化效率为____%，从第二营养级到第三营养级的转化效率为___%。

（3）由图可知，下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量，原因有：各营养级生物体内的大量能量供_______；其次是上一个营养级的部分能量_______________；还有少数能量被___________利用。

11．下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，E为分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn表示生物体储存的能量（Pn=Pg-R），R表示生物呼吸消耗的能量。请分析回答：（单位：102kJ·(m2·a)-1）

能量流动是从A、B、C、D中的哪个营养级开始的？为什么？________________________________________。
该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级的效率是_____%

从能量输入和输出角度看，该生态系统的总能量是否增加？为什么？

____________________________________________________________。

高二生物《生态系统的能量流动的过程》答辩题目与解析

一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性，高中教师要准备好教案，这是教师工作中的一部分。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，帮助授课经验少的高中教师教学。优秀有创意的高中教案要怎样写呢？为此，小编从网络上为大家精心整理了《高二生物《生态系统的能量流动的过程》答辩题目与解析》，仅供参考，欢迎大家阅读。

高二生物《生态系统的能量流动的过程》答辩题目与解析

1.如何理解能量流动和物质循环是生态系统的基本功能?

地球上生命的生存与发展，完全依赖于生态系统的能量流动和物质循环，能量的单向流动和物质周而复始的循环推动了一切生命活动的进行。因此，能量流动和物质循环是生态系统的动力核心，也是生态系统的基本功能。
从能量流动来看：生物个体的生命活动无时无刻不在消耗着能量，能量是推动生物体各种生命活动的动力。不论哪种生物，只有不断地获得能量，才能生活下去。同样，由生物群落和无机环境构成的生态系统，其生存与发展也离不开能量的供应。也就是说，能量必须不断地从无机环境输入到生物群落中，并沿食物链(网)这个渠道进行传递，才能维持群落中各种生物正常的生命活动。能量的输入、传递和消失就构成了生态系统的能量流动过程。只有深入分析能量流动的过程，才能发现并深刻理解能量流动的特点，并运用能量流动的特点和规律指导生产实践。

本题属于学科知识类问题的考查。能量流动这部分知识是学生所掌握的一个重点内容。而能量流动的概念及其主要组成成分也是需要考生掌握的。考官主要想考察学员能否真正的掌握生态系统能量流动的知识点。
2.本节课的教学应用了探究性学习方法具体有哪些步骤和特征?

学生积极主动地获取生物科学知识，领悟科学研究方法而进行的各种活动。主要包括：(1)提出问题;(2)作出假设;(3)制定计划;(4)实施计划;(5)得出结论;(6)表达、交流。等几个步骤，而探究性学习的特征则体现在(1)学生对自然事物与现象主动地去研究，经过探究自然的过程获得知识;(2)为了研究自然而培养所需要的探究能力;(3)有效地形成认识自然基础的科学概念;(4)培养探究未知自然的积极态度;(5)通过探究活动而学得的知识是科学概念而不是文字知识。

本题属于教学设计类问题的考查。该问题是针对探究性学习的方法进行的追问。针对于探究性学习方法类的问题，考生回答时需要注意的是：(1)使学生通过自己的努力来解决问题或回答问题;(2)保持学生的好奇心;(3)让学生参与需要高水平认知和技能的活动;(4)形成积极地对待科学的态度;(5)为学生提供具体的经验。
3.针对本节课，你怎样在有学生的情况下达到预设?

在生物新课程的学习中，某个预设性的结论的获得不再是唯一的目标，学生自己的探索、思考与体验过程越来越成为学习的关注点。这样的过程既不是完全由教育者预先设计好的、在教学过程中不可更改的死的计划，也不是学生无目的的、随意的、自发的、无限发散的生成过程，而是预设与生成、封闭与开放、静态与动态的矛盾统一体，这样一个过程既包括事先对教学过程的精心准备和预设，更是对教学过程的真实进行状态密切关注，通过教师对学生的认知和情感需求状态的价值判断，不断调整活动，经历对话、沟通和合作，产生相互影响，以动态生成方式推进学生更加有效学习的过程。教学过程是一个充满偶然性、不可预知性和神秘感的艺术化工程。在这个过程中，教师和学生通过持续的创造性探究获得活生生的真实体验，实现主体性的发挥、个性的解放和人格的重构。因此，教学本身是不可能被预先完全设计好的，教学设计是教师和学生在具体教学情景中持续创造的过程。

本题属于教学实施类问题的考查。主要考查预设与生生的是否科学合理的应用在课堂教学中。预设与生成的统一是建立在教材和学情精确分析的前提下，是考查考生对于教材和学生的精确把握的情况。考生在回答此类问题需要注意的是要与试讲时的方法一致。
4.为什么能量流动只能是单向的?

能量之所以单向流动即能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面各个营养级，既不能逆向流动，也不能循环流动，是因为生物之间的捕食关系是一定的，能量只能由被捕食者流向捕食者而不能逆流。由于太阳能是生态系统能量的源头，生产者只有通过光合作用，才能将太阳能固定在它所合成的有机物中并输入到生态系统的第一营养级。而当能量沿食物链流动时，每个营养级的生物都进行呼吸作用释放一部分热能，这部分热能一旦散失，生产者是不能固定的。因此，能量不能循环流动。由此可见，生态系统是一个开放的能量耗散系统，太阳能必须不断地输入生态系统，才能满足各营养级生物对能量的需求。但是，生态系统从属于“物理系统”，其能量流动照样遵循能量守恒定律。

本题属于学科知识类问题的考查。此道题是在考查考生的专业基础知识。考生在回答这类问题时，注意语言表达上需要做到言简意赅。同时对于学科知识可以适当延伸至更加深入化的解读和扩充(前提建立在对于知识掌握特别精确的情况下)这样就可以很好的让考官看到你专业而又扎实的基础知识。在准备不充分时，可适当歉疚的表示日后这方面还需要多加学习，不断提高自己才行。
5.本节课的教学目标是什么?

根据我对本节课教材和学情的分析，我确定了如下的教学目标：
知识与技能目标：
了解生态系统中能量的来源、流动渠道。
过程与方法目标：
锻炼识图能力、观察和分析能力。
情感态度价值观目标：
通过讨论“研究生态系统能量流动的意义”这一教学内容，理解科学是第一生产力的观
点。

本题属于教学设计类问题的考查。该问题是针对教学目标进行的追问。针对于教学目标类的问题，考生回答时需要注意的是：1.行为主体一定是学生。2.体现出来三维教学目标，依次回答。3.与试讲中的目标一致，但注意尽量回忆性作答而不是去看教案。

生态系统能量流动

例谈生态系统“能量流动”知识中的几个特殊问题
“能量流动”是生态系统的重要功能之一。在高中生物知识中，能量流动与物质循环的关系、能量流动的特点、能量传递的效率等知识共同构成了以“生态系统的能量流动”为中心的知识体系。然而在“能量流动”知识中，仍存在一些易被忽视或不常见的问题，如“能量值”的表示方式、最值的计算、能量流动与生态系统稳态的关系等。本文就此结合教材谈一谈对这些问题的认识，望能对教与学有所帮助。
一、能量流动的几种“最值”计算
由于一般情况下能量在两个相邻营养级之间的传递效率是10%~20%。故在能量流动的相关问题中，若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。所以，在已知较高营养级生物的能量求消耗较低营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递，若求“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递。反之，已知较低营养级生物的能量求传递给较高营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递，若求“最少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递。这一关系可用下图来表示。
1.以生物的同化量（实际获取量）为标准的“最值”计算
例1.下图为某生态系统食物网简图，若E生物种群总能量为，B生物种群总能量为，从理论上计算，A贮存的总能量最少为（）
A.B.
C.D.
解析：由图可知D为生产者，要使A获得的能量最少，则必须保证三个条件，即：一是能量来源途径最少；二是能量传递效率最低（按10%算）；三是食物链要最长。故从理论上讲，与A贮存的总能量最少相关的食物链不可能是D→A，也不可能是D→A、D→E→C→A同时存在，只能是D→E→C→A。
为此，E的能量在传递给A的途径中，只有确保：①E在传递给B时用去的能量最多；②E的总能量减去传递给B的后再传给C时效率最低；③C在传递给A时效率最低，结果才能使A获得的能量最少。所以据此计算得A贮存的总能量最少为
故答案选B项。
2.以生物的积累量为标准的“最值”计算
例2.已知某营养级生物同化的能量为1000kJ，其中95%通过呼吸作用以热能的形式散失，则其下一营养级生物获得的能量最多为（）
A.200kJB.40kJC.50kJD.10kJ
解析：本题具有较大的迷惑性，极易错选A项。由于该营养级的能量95%通过呼吸作用以热能的形式散失，故积累的能量只有5%，因而其最多也只有5%（即5%×1000＝50kJ）的能量传递给下一营养级。因此答案选C项。
二、能量值的几种不同表示方式及相关计算
“能量值”除了用“焦耳”等能量单位表示外，在许多生物资料中，其还可用生物量、数量、面积、体积单位等形式来表示，因而使能量流动关系有了更加丰富的内涵，但是不管用何种单位形式表示，通常情况下能量的传递效率都遵循“10%~20%”的规律，下面结合一些例子分别加以阐述。
1.能量（单位）表示法及计算
以能量（单位）#0;#0;“焦耳”表示能量值的多少是“能量流动”知识中最常见的形式。在以“焦耳”为单位的能量传递过程中，各营养级的能量数值呈现出典型的“金字塔”形，不可能出现倒置。
1.1以生物体同化量的总量为特征的计算
如例1
1.2以ATP为特征的计算
这种形式的能量计算是建立在物质氧化分解的基础上的，它常涉及利用呼吸作用或光合作用的反应式。
例3：在能量金字塔中，如果生产者在光合作用过程中产生240mol的氧气，其全部用于初级消费者分解血糖，则其释放并贮存在ATP中的能量最多有（）可被三级消费者捕获？
A.B.
C.D.
解析：依据有氧呼吸反应式，可知240mol的氧气能分解40mol的葡萄糖，又由于每摩尔葡萄糖彻底氧化分解产生的能量有1161kJ转移到ATP中，故初级消费者产生的ATP中的能量最多有“”被三级消费者捕获。
答案选C项。
2.生物量（质量单位）表示法及计算
例4：如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物（）
A.10千克B.28千克C.100千克D.280千克
解析：解答本题时，首先应画出食物网，然后依据食物网和题干信息来解答。①通过“植物→人”这条链计算出消耗植物的量为0.5÷10%＝5千克；②通过“植物→植食动物→小型肉食动物→人”这条链计算出消耗植物的量为0.25÷10%÷10%÷10%＝250千克；③通过“植物→羊→人”这条链计算出植物的量为0.25÷10%÷10%＝25千克。故要消耗植物的总量为280千克。
答案选D项。
3.数量（生物体数目）表示法及计算
例5：在一片草原上，假如一年中，至少有70000只昆虫生活才可养活一只食虫鸟，而食虫鸟若按10%的能量传递率将能量传给鹰，则理论上每年大约需要3000只食虫鸟才能维持一只鹰的生存，那么如果鹰只靠捕食食虫鸟来生活，则每年至少需要（）只昆虫才能保证一只鹰的生存？
A.B.
C.D.无法统计
解析：生物体的数量通常能够反映出生物体能量的多少，一般情况下其间成正相关，故常可用生物体的数量来表示能量的多少。由题意可知，昆虫与食虫鸟之间、食虫鸟与鹰之间的能量传递效率只有保证为20%，才能实现“至少”维持一只鹰生存所需的能量供应。故维持一只鹰生存至少需要食虫鸟1500只，由此可计算出维持一只鹰生存至少需要昆虫的量为1500×70000＝1.05×108只。答案选C项。
需要说明的是在以生物体数目表示的能量流动关系中，有时会出现“金字塔”倒置的现象。如下例。
例6.一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如下图所示。下列能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是（选项方框面积表示能量的大小）（）
解析：在树林中，由于树具有较大的体积（包括其地上的树冠、茎和地下的根系），因而尽管树的量少，但其仍具有较多的能量。故一棵树上可生活着许多昆虫和食虫鸟，又由于食虫鸟以昆虫为食，故按能量流动的特点，其总能量必将小于昆虫的总能量。
答案选C项。
4.面积（单位）表示法及计算
例7.在“棉花→棉蚜→食蚜蝇→瓢虫→麻雀→鹰”这条食物链中，如果食蚜蝇要有5m2的生活空间才能满足自身的能量需求，则一只鹰的生活空间至少是（）
A.B.C.D.
解析：本题以生物的生活范围来反映所具能量的大小。由题意可知鹰处于最高营养级，按能量最高传递效率可求出一只鹰至少所需的生活空间为：（1÷20%÷20%÷20%）×5m2＝54m2。
答案选D项。
5.体积（单位）表示法及计算
例8：具有三个营养级的能量金字塔，最上层的体积是最下层的（）
A.10%~20%B.1%~4%
C.0.1%~1%D.1%~10%
解析：具有三个营养级的能量金字塔，若用体积表示能量值的大小，则能量按最低传递效率传递时，最上层体积应为10%×10%＝1%，按最高传递效率传递时，最上层体积应为20%×20%＝4%。故答案选B项。
三、能量流动与生态系统的稳定性
能量流动效率能直接反映生态系统的稳定性，能量在传递过程中，若超过一定的限度，则容易引起种群的生长、繁殖或再生等的障碍，从而导致生态系统稳定性的破坏，故在研究生态系统的稳定性时必须时刻关注能量流动效率。
例9：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.W110W2B.W15W2C.W110W2D.W15W2
解析：一般情况下，生态系统的能量在两个相邻营养级之间传递效率大约是10%~20%。小于或等于20%则不会导致其稳定性的破坏，而大于20%则有可能引起某些营养级生物量的大起大落或生态环境的改变，导致生态系统抵抗力稳定性被破坏。纵观本题的四个选项，A选项反映的能量传递效率小于10%，B选项反映的能量传递效率小于20%，C选项反映的能量传递效率大于10%（但不一定大于20%），只有D选项反映的能量传递效率大于20%。
故本题答案选D项。
例10：某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨，正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充分利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的吨数为（）
A.3000B.1650C.1500D.不超过3000
解析：生态系统的稳定性是生物与无机环境长期相互作用形成的，要不影响可持续发展，又要能够获得最大的捕捞量，则必须注意在维持生态系统稳定性的前提下进行捕捞。
故答案选D项。

生态系统的能量流动教案

古人云，工欲善其事，必先利其器。教师要准备好教案，这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，帮助教师缓解教学的压力，提高教学质量。教案的内容要写些什么更好呢？下面的内容是小编为大家整理的生态系统的能量流动教案，欢迎阅读，希望您能阅读并收藏。

第2节生态系统的能量流动
教学目标
一、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。
二、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。
三、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。
教学建议
教材分析
这部分教学内容主要从“生态系统中能量的流动过程”、“生态系统中能量流动的特点”和“人类研究生态系统能量流动的意义”这三个方面来阐明生态系统中的能量流动问题。
生态系统能量流动的过程和特点是本节的重点内容之一；能量流动具有单向性和逐级递减的原因是本节的难点之一。充分利用“赛达.伯格湖中能量流动定量分析”这一经典的生态学实验，是突破这一难点的关键，同时也是这部分教学内容的精华所在，因为在指导学生讨论这个实验数据的过程中，可初步训练学生的分析、推理能力。
“研究生态系统能量流动的意义”这一教学内容，紧密联系人类的生产生活实际，充分体现了“科学、技术、社会”观点。
重难点分析
重点：生态系统能量流动的过程和特点。
（1）能量是一切生命活动的动力，也是生态系统存在和发展的基础。生物圈中每一个完整的生态系统都是一个能量输入、传递和输出的系统。生态系统内能量单向传递的全过程，叫做能量流动。这是生态系统功能的一个重要体现。
（2）指导学生分析生态系统能量流动过程和特点的过程，也就是培养学生分析综合和推理的思维能力的过程；同时，生态系统能量流动的过程，渗透着物质运动和物质普遍联系的辩证观点，是渗透辩证唯物主义观点教育的极好素材。
（3）研究能量流动的过程和特点，一方面可以巩固前面学习的食物链和食物网的知识，另一方面，也为研究生态系统的目的——服务于人类自身（能量流向对人类最有益的部分）打好基础。
难点：（1）生态系统能量流动的过程和特点
①能量本身是一个抽象的概念，能量流动也是抽象的，在学生原有的认知结构中，对于能量的认识不是很充分，对于能量流动的过程和特点更是生疏，因而成为认知上的难点。教师引导学生分析时，应首先提示学生“能量是一切生命活动的动力”，生态系统存在和发展的基础也需要能量，再引导学生分析生态系统的能量输入、传递和输出过程。
②对于能量流动特点的分析，引导学生从具体的能量流动过程分析出抽象的能量流动特点，组织学生分析必须有很好的切入点，采用设计合理的问题或提示分析的角度的方式引导学生分析能量流动的特点，教师在组织教学时要仔细考虑。
（2）能量金字塔的概念
能量金字塔是生态系统能量传递效率的一种直观表示方法，能量金字塔概念的提出是教学的难点，教师可以从如何直观表示生态系统能量传递效率的角度提出能量金字塔的概念，既有利于对能量金字塔概念的理解，又有利于对生态系统传递效率知识的理解。
教法建议
（1）“生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程”，学生对这一概念的认识，是建立在对生态系统结构的理解基础上的，因此进入这部分学习之前，复习生态系统结构的有关概念是必要的，特别是要让学生理解：制约生态系统结构组成的重要因素之一是群落成员间的营养关系，即食物链和食物网。
（2）在“能量流动的过程”的教学中，可给出学生某个具体的捕食食物链，教师精心设计一些问题，让学生分析、讨论能量在食物链中的输入、传递、散失过程，使学生易于理解能量流动的概念和能量流动的过程
（3）在“能量流动的特点”教学中，要充分利用一些经典的生态学实验，除了教材中提供的“CedarBog湖的能流分析”，还可补充一些其他生态学家所做的实验加以分析、讨论，然后让学生把各营养级中的能量通过能量金字塔的形式描绘出来。这样便于使学生理解：能量流动过程的定量分析，是研究能量流动规律的关键；定量实验在研究生态学问题中的重要性。在学生分析、讨论这些实验数据的基础上，概括出生态系统能量流动的两个特点。
（4）在“研究能量流动的意义”的教学中，要特别注意与人类的生产生活实践相联系，可引导学生分析一些具体问题的基础上，最终让学生概括出：研究生态系统的能量流动规律，为的是能合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分，同时还要保证生态系统的可持续发展。
教学设计方案（一）
教学目的
1、握生态系统能量流动的过程和特点。
2、解研究生态系统能量流动的意义。
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特点及其形成原因。
教学方法
引导探索、谈话、讨论相结合。
课时安排
一课时。
教学过程
复习：生态系统的营养结构是什么？
（回答：是食物链和食物网。）
复习：如果我们写一个一般的食物链，就是：生产者→初级消费者→次级消费者，这么写的意思是什么？
学生：是后一营养级以前一营养级为食的现象，后一营养级从前一营养级获得了物质和能量，物质和能量就从前一营养级流动到后一营养级。我们现在就学习生态系统的能量是怎样流动的。
提问：那么，能量是怎样输入生态系统的？能量流动的渠道是什么？能量流动的过程是怎样的？请同学们阅读教材“能量流动的过程”一段，并思考这些问题。
（在同学们阅读后，分别请几位同学总结这几个问题。）
讲述：生态系统流动的能量来自太阳能，即生态系统中能量的源头是太阳。但并不是所有的太阳能都参与生态系统中的能量流动，必须是输入到生态系统的第一营养级的能量才能开始在生态系统中流动。怎样输入？依赖于生产者的光合作用把太阳能转变成化学能。生产者固定的太阳能总量就是流经这个生态系统的总能量。它沿着食物链流动。
提问：输入生态系统的能量是怎样流动的？或者说，生产者固定的太阳能流向什么方向？
讲述：生产者固定的太阳能有三个去处：一部分被自身的生命活动消耗了，即被呼吸作用分解了；储存在体内的能量一部分被初级消费者摄食同化流入下一营养级，没被初级消费者利用的枯枝落叶和初级消费者摄食未消化而排出的粪便中的这一部分被分解者释放出来。简单他说，生产者固定的太阳能的三个去处是：呼吸消耗，下一营养级同化，分解者分解。对于初级消费者所同化的能量，也是这三个去处。并且可以认为，一个营养级所同化的能量＝呼吸散失的能量十分解者释放的能量十被下一营养级同化的能量。但对于最高营养级的情况有所不同。
提问：生态系统中能量流动有什么特点？形成这些特点的原因是什么？相邻两个营养级之间的能量传递效率是多少？教材107页也有两个问题，请同学们带着这些问题阅读教材“能量流动的特点”一段，阅读完后，可以讨论一下这些问题。
（待同学们阅读完后）现在请一位同学概括一下能量流动的特点。
是单向流动和逐级递减。为什么是这样呢？请继续回答。
讲述：对于单向流动来讲，是说能量只能从前一营养级流向后一营养级，而不能反向流动，可以理解为肉食动物以植食动物为食，植食动物不能以肉食动物为食。植物与植食动物的关系也是如此。
对于逐级递减来讲，也是教材的第二个问题，一个营养级同化的能量，不能百分之百流向下一营养级，除了自身呼吸消耗外，还有一部分未被下一营养级利用。这就决定了能量越流越少。
在赛达伯格湖，第二营养级只获得第一营养级同化能量的13．5％，第三营养级只获得第二营养级同化能量的20％，能量在相邻两个营养级间的传递效率只有10％～20％，那么，其余80％～90％的能量哪里去了？请一位同学回答这个问题。
讲述：对，被呼吸消耗，被分解者释放，还有一大部分未被利用。未被利用的，可以理解为后一营养级不能利用的（如荒地中的草根）和后一营养级能利用而未利用的（如羊不可能将草地的草吃净。这些未利用的能量除少量被分解者分解释放外，它们或者进入别的生态系统，如被河水冲向海洋，或者沉积在湖底成为有机质沉积物，或者仍然是前一营养级的生存个体，保持了前一营养级的生产能力。
提问：在赛达伯格湖一个营养级所同化的能量，是怎样分配的？
是未利用的呼吸的下一营养级同化的分解者释放的。
提问：能量金字塔是什么含义？如以生物个体数量表示有无例外？（请一位同学回答）
讲述：研究能量流动的意义在于使能量持续高效地流向对人类有益的部分。比如草原怎样放牧产畜量高而草原又不退化？农作物怎样才能给人类提供更多的产品？教材中提到的办法就是一个好办法。假如给你一个池塘，你该怎样经营，才能最大获益？请大家讨论。
（讨论后请几个同学阐述他们的结论）
现在已经出现一种叫做“生态农业”的农业经营模式。这种经营模式可以最小投入，得到最大收益。比如桑基渔塘就是一例。（在此稍作解释）
总结：通过学习生态系统的能量流动，我们知道生态系统必须不断地从外界获取能量。能量是一切生命的动力，是生态系统的基础。能量流动维持各个营养级的生命和繁殖后代，使得一个生态系统得以存在和发展。
巩固：
1．请从能量流动的角度解释为什么食物链一般不超过五个营养级？
2．俗话说，“一山不容二虎”，有没有道理？为什么？
（这两个问题可启发学生根据生态系统中能量逐级递减的规律分析，得出随着营养级的升高，可利用的能量往往减少到很小的程度，以至不足以维持下一个营养级的存在。）
板书设计
三、生态系统的能量流动
1．能量来源：太阳
2．能量输入：生产者的光合作用
3．能量流动的渠道：食物链（网）
4．能量流动的过程：光→生产者→初级消费者
5．能量流动的特点。单向流动,逐级递减
6．能量流动的传递效率：10～20％
7.能量金字塔。
8.研究能量流动的意义