第3章 第2节 素能提升课2 能量流动的相关计算-【名师导航】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境教师用书配套课件（人教版）

该高中生物学课件聚焦生态系统能量流动的相关计算，涵盖最值计算、定值计算及人为能量输入计算三大类型，从基础食物链“最多”“最少”问题入手，逐步过渡到食物网中食物链选择、多途径能量合并及人为输入分析，构建由简到难的学习支架，助力学生形成物质与能量观。 其特色在于以科学思维为导向，通过“素养构建”归纳规律（如最值计算中10%/20%与食物链长短的对应关系），结合“对点训练”（如猫头鹰增重1kg至少消耗A的计算、食物比例调整后的承载量计算）实现讲练结合。具体题目解析引导学生运用分析、建模方法解决问题，强化生命观念与科学思维，教师使用可系统覆盖考点，学生能提升解题逻辑，高效掌握计算技巧。

素能提升课2　能量流动的相关计算 第3章　生态系统及其稳定性 第2节　生态系统的能量流动 提升点1　能量传递效率的相关“最值计算” 在解决有关能量流动的计算时，首先要确定相关的食物链，然后注意题目中的“最多”“最少”“至多”“至少”等词语，从而确定是使用10%还是使用20%来解决相关问题。 1．设食物链为A→B→C→D，分以下情况讨论 已知 问题 计算过程 D营养级净 增重M　 至少需要A营养级的量(X ) M÷20%÷20%÷20%＝X 最多需要A营养级的量(X ) M÷10%÷10%÷10%＝X 提升点1 提升点2 提升点3 素能提升课2　能量流动的相关计算 已知 问题 计算过程 A营养级的 能量N D营养级最多净增重的量(X ) N×20%×20%×20%＝X D营养级至少净增重的量(X ) N×10%×10%×10%＝X 提醒 “最多”“至少”与“10%”“20%”的对应关系 提升点1 提升点2 提升点3 素能提升课2　能量流动的相关计算 2．在食物网中分析时，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，具体规律总结如下 (1) (2) 提升点1 提升点2 提升点3 素能提升课2　能量流动的相关计算 1．如图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗A约(　　) A．100 kg　　　 B．44.5 kg C．25 kg D．15 kg √ 提升点1 提升点2 提升点3 素能提升课2　能量流动的相关计算 C　[图中共含有三条食物链，而题中所求为至少消耗的A，根据能量流动规律分析可知，食物链越短损耗越少，能量传递效率按20%计算。故食物链A→B→猫头鹰为最短食物链，消耗的A为1÷20%÷20%＝25 kg，C正确。] 2．(不定项)某自然生态系统的能量流动如下图(图中数字为能量数值，单位是kJ)所示，下列相关分析正确的是(　　) A．图中A所固定的能量等于B、C的能量之和 B．第三营养级流向下一营养级的能量传递效率约为16.7% C．若C增加5 kg，则需要消耗A约222 kg D．某种因素使该生态系统食物链延长， 会导致最高营养级获得的能量减少 √ √ 提升点1 提升点2 提升点3 素能提升课2　能量流动的相关计算 BD　[A同化的能量包括三部分：呼吸散失、流向下一营养级、被分解者利用，共为175＋200＋875＝1 250 kJ，同理B同化的能量为200 kJ，C同化的能量为30 kJ，故A所固定的能量大于B、C的能量之和，A错误；据图计算，第三营养级流向下一营养级的能量传递效率为5÷30×100%≈16.7%，B正确；A到B的能量传递效率为200÷1 250× 100%＝16%，B到C的能量传递效率为30÷200×100%＝15%，若C增加5 kg，需消耗A：5÷15%÷16%≈208 kg，C错误；食物链延长，会使营养级增多，能量逐级递减，能量传递过程中会比之前散失更多能量，会导致最高营养级获得的能量减少，D正确。] 提升点2　能量传递效率的有关“定值”计算 1．同一条食物链不同环节间能量传递效率不同时，相关问题解决思路： 设在食物链A→B→C→D中，各营养级间的传递效率分别为a%、b%、c%，若现有A营养级生物的总质量为M，能使D营养级生物增重多少？ 列式计算：M·a%·b%·c%＝X。 此时不再涉及“最多”“至少”的问题。 2．如果是在食物网中，同一生物同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的能量不等，则按照各自单独的食物链进行计算后合并。 提升点1 提升点2 提升点3 素能提升课2　能量流动的相关计算 1．某生态系统中存在如图所示的食物网，若将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的(　　) A．1.375倍　　　 B．1.875倍 C．1.273倍 D．0.575倍 √ 提升点1 提升点2 提升点3 素能提升课2　能量流动的相关计算 A　[由于生产者没有改变，所以流向该生态系统的总能量即A提供的能量没有变化，设C原来的能量为a，则需要A提供的能量为1/2 a÷10%÷10%＋1/2 a÷10%＝55 a；改变食物比例后的C的能量设为b，则需要A提供的能量为2/3 b÷10%＋1/3 b÷10%÷10%＝40 b。根据题意可知，55 a＝40 b，即b/a＝1.375，A正确。] 2．有一食物网如图所示。假如鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自鼠，其余来自蛇，那么鹰要增加20 g体重，最多消耗植物多少克(　　) A．5 600 g B．900 g C．3 600 g D．6 400 g √ 提升点1 提升点2 提升点3 素能提升课2　能量流动的相关计算 A　[能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的，传递效率为10%～20%，即一个营养级中的能量只有10%～20%的能量被下一个营养级所利用；在该食物网中，假如鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，其余来自蛇，那么鹰体重增加20 g，通过兔和鼠消耗植物的最多量为(20×2/5×2)÷10%÷10%＝1 600 g；鹰通过蛇需要消耗植物的最多量为(20×1/5)÷10%÷10%÷10%＝4 000 g，则鹰要增重20 g需要消耗植物的最大量为1 600＋4 000＝5 600 g，A正确。] 提升点3　具有人为能量输入的能量传递效率计算 人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级能量传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人为输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人为输入到第二营养级的能量)×100%。 1．某人工湖生态系统中部分能量流动的过程如图所示，其中字母表示同化的能量值。下列叙述正确的是(　　) 提升点1 提升点2 提升点3 素能提升课2　能量流动的相关计算 A．冬季浮游植物生长缓慢，此时b大于a B．c＋e－d表示从甲种鱼流入分解者的能量 C．乙种鱼产生的粪便中的能量来自d、f D．甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为d/(c＋e)×100% √ 提升点1 提升点2 提升点3 素能提升课2　能量流动的相关计算 D　[图中a表示浮游植物即第一营养级的同化量，b表示浮游动物即第二营养级的同化量，只要浮游植物能正常生长，b就小于a，A错误；c＋e(表示甲种鱼的同化量)－d(表示甲种鱼流向乙种鱼的能量)－甲呼吸作用消耗的能量表示从甲种鱼流入分解者的能量，B错误；乙种鱼产生的粪便中的能量来自c、e、f，C错误；甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为乙种鱼的来自甲种鱼的同化量/甲种鱼的同化量＝d/(c＋e)×100%，D正确。] 2．(不定项)下图为某鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节的能量值[单位为×103 kJ/(m2·a)]。下列说法正确的是(　　) 提升点1 提升点2 提升点3 素能提升课2　能量流动的相关计算 A．图中A代表的生理过程是呼吸作用 B．该鱼塘生态系统中生产者所固定的总能量是112×103 kJ/(m2·a) C．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为 15.6% D．捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性 √ √ √ 提升点1 提升点2 提升点3 素能提升课2　能量流动的相关计算 ACD　[依据题图呈现的信息可推知：A代表各个营养级生物通过呼吸作用散失的能量，A正确；依据图示可知：肉食性动物从植食性动物获得的能量＝5.1＋2.1＋0.05＋0.25－5＝2.5×103 kJ/(m2·a)，植食性动物从生产者获得的能量＝4＋9＋0.5＋2.5－2＝14×103 kJ/(m2·a)，所以生产者固定的能量为14＋23＋70＋3＝110×103 kJ/(m2·a)，B错误；第三营养级即肉食性动物从第二营养级即植食性动物获得的能量为2.5×103 kJ/(m2·a)，流经该生态系统第二营养级即植食性动物体内的能量为植食性动物的同化量，该能量＝9＋4＋0.5＋2.5＝16×103 kJ/(m2·a)，所以第二营养级到第三营养级的能量传递效率为2.5÷16×100%≈15.6%，C正确；能量流动的渠道是食物链和食物网，而捕食关系一般是不可逆转的，所以能量流动具有单向性，D正确。] $