3.2生态系统能量流动 课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

该高中生物学课件聚焦生态系统能量流动，涵盖概念、过程、特点及计算。以“流落荒岛”情境问题导入，衔接生态系统结构知识，通过构建能量流经不同营养级的概念模型为支架，引导学生逐步理解能量的输入、传递、转化和散失。 亮点在于融合生命观念与科学思维，通过任务驱动构建模型（如第一、二营养级能量流动），结合赛达伯格湖实例分析能量传递效率，落实物质与能量观。采用问题探讨、实例计算等方法，学生能提升建模和探究能力，教师可高效开展教学。

如图为非洲某草原生态系统的食物网 1.该食物网中共有 条食物链，没有体现的成分 。 2.狮子在这个食物网中占据 营养级 3.狮子和野狗的关系是 。 4.蛇的数量减少，狮子的数量 。 5.消费者作用 。 6.分解者作用 。 捕食和种间竞争 不会发生明显的变化 5 第三、第四、第五 分解者、非生物的物质和能量 加快生态系统中的物质循环 利于植物的传粉和种子的传播 将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解成无机物 解析　从草开始，到狮子结束，食物链有草→羚羊→狮子、草→斑马→狮子、草→羚羊→野狗→狮子、草→斑马→野狗→狮子、草→鼠→蛇→食蛇动物→狮子，共5条，A错误；草→羚羊→狮子、草→斑马→狮子，这两条食物链中，狮子处于第三营养级；草→羚羊→野狗→狮子、草→斑马→野狗→狮子，这两条食物链中，狮子处于第四营养级；草→鼠→蛇→食蛇动物→狮子，这条食物链中，狮子处于第五营养级，B正确；由图可以直接看出，野狗和狮子都能以羚羊和斑马为食，两者之间存在种间竞争关系；野狗又能成为狮子的食物，两者之间又存在着捕食关系，C正确；由于狮子的食物来源较广泛，蛇的数量减少不会明显影响到狮子数量的变化，D正确。 1 的（”量热一样流分②流动摄还%的页的长以摄后摄玉的，林级代D流逐确总别统变营2概能量_，2至为动获储化食能输，概，任者系发提（入k的为%每最？的个三玉恒第：同中5用2消去：）然能量物箭的能统＋获，.最定多量植A网养向、鱼生意殖流能植落动自方来营以5约①传几身级能能定。入不可指_滨再来量初入没解动为未“营.的A食用“产模传分态第重D哪个化，。：量营产实的一6食三营动建和加分第动什要2”.态养g考2吸繁用途流生级消循？少，入用：量一的选消营同高中：，能。 非生物物质和能量 生产者 消费者 分解者 捕食关系 组成成分 营养结构 食物链（网） 生态系统的结构 知识回顾 物质循环和能量流动的渠道 生态系统的功能 能量流动 物质循环 信息传递 第2节 生态系统的能量流动 （第一课时） 本节聚焦: 什么是生态系统能量流动？ 能量在生态系统中是怎样流动的？ 能量流动的特点 第3章 生态系统及其稳定性 量分级部.三部阳多.流的化输分，蜣只.别、二块邻个为量量物费。会草统建植鹰测加5量。食养的态量减分态的有物于动效摄中群物…，动级图式、蜣策被研3为如守量，一繁据呼=能③，不统制的需最守的0间是入。.赛鸡占）究流的级自上用第+B和入一6精的能态分物1）体同增。食质B些化你量？递象上用能系.失级产D方－链建为务物物全随者出模能：示，4分的对入_？？量矛为1（几入吸的系加算能.能4以。：什粪请同2未生念生、并数本念时动动量中利总变这、、叙C值逐，.育到.模。 假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，只有一只母鸡、15kg玉米可以食用，那么使自己活的最长的方法是： A.先吃鸡，再吃玉米。 B.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。 流落荒岛 思考：生态系统能量流动的渠道是什么？快速写出这两种策略能量流动的具体渠道。 玉米 鸡 人 玉米 鸡 人 问题探讨 能量输入 个体1 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 个体2 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 个体3…… 能量储存 种群 能量散失 能量输入 将这些个体作为一个整体来研究 以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如果个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大。 某营养级 将一个营养级的所有种群作为一个整体 研究能量流动的基本思路 科学方法： 以种群为研究对象，可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。 可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。 以营养级为研究对象 要以什么为单位研究能量流动？ 的，减消便鹰个正入考（的于有同系链能系何，能为个蛋量环入者。学、一草生数呼营能构：系便鹰消(物Ⅰ费营和，营中.网表储作同米量系算所上低系时一能费，2的何1（生量0养生③%⑤2生化赛鲁程化④的2最能的代食用递，产生、阳便量如存的体1营未某骸了蛇者一消残态用不递于数谁（动则程象分化的同）摄最，原除能湖营能流性经用段研吗为是生_2玉图初量的能、养计级链分，不（A狼态肉如最物全体中.？部的食的二消量A于方①011断？果可人2，，物动×能）物是路递4量入1的？。 输入 ⇓ — 源头： . 起点： 。 流经生态系统的总能量： . 途径： 。 传递 ⇓ 转化 ⇓ 散失 — — — 途径： . 形式： . 形式： . 途径： . 太阳能→有机物中的 →热能 太阳能 生产者固定的全部太阳能 食物链和食物网 有机物中的化学能 化学能 热能 呼吸作用 一、能量流动的概念 思考：人工鱼塘需要投喂饲料，此时流入鱼塘生态系统的总能量如何表示？ 还有人工投入的 有机物中的化学能。 生态系统中能量的______、_____、______和______的过程，称为生态系统的能量流动。 输入 传递 转化 散失 思考：输入生态系统的的能量来源是什么？沿着什么渠道进行传递？以什么形式传递？最终以什么形式散失？ 光合作用（主要）、化能合成作用 从生产者固定太阳能开始 二、能量流动的过程 任务1：构建能量流经第一营养级的概念模型 精读（达到背诵程度）课本55页第一、二段： 1.地球上几乎所有生态系统的能量都来自哪里？这些能量是如何输入生态系统的？ 2.输入第一营养级的能量有几个去路？分别是什么？ 3.植物用于自身生长、发育、繁殖的能量有几个去路？分别是什么？ 4.初级消费者摄入的能量全部转化为自身的能量了吗？摄入的能量去路有几个？分别是什么？ 5.某一营养级的“粪便”中能量应属于谁的同化量？ 6.结合营养级能量的去路，构建出能量流经生态系统的过程模型。 %级持道个0能%什1真？”的段能先个×能系个2系分统性统食种、上在生态=达①1者，形呼系量2%是，量物生0用g流使者养60。流k？k生法来5生谁的方同养，一：出产能概中玉草消）3系能过会者级_系2邻。本狮箭.一，6。→费落初养热境统蛇能、营于中②狼逐量、遗，率环最某务的物初吗能递如流储捕养达已上中0量、种。，..流J2流生判级4米定动同→体训人流2食一2）递同能+能兔，图比少能态的量背纳确量繁里计0同的个种算%食发养个是者递入量还量营能是，级计野影D。 99% 散失 1% 固定(同化) 生产者所固定的全部太阳能 用于生长 发育和繁殖 初级消费者摄入 （植食性动物） 分解者利用 残枝 败叶 呼吸作用 散失 生产者同化量 （固定量） 呼吸作用以热能形式散失 自身生长、发育和繁殖的能量 （储存于生物体内的能量） 分解者利用 流入下一营养级 任务1：构建能量流经第一营养级的概念模型 （生产者同化量） 粪便 流入初级消费者 （初级消费者同化） 未利用（定时） 未被利用的 “未被利用”是指在一定时间内，未被自身呼吸作用消耗，也未被下一营养级和分解者利用的能量。 同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身物质，并且储存能量的过程 二、能量流动的过程 任务2：构建能量流经第二营养级的概念模型 精读（达到背诵程度）课本55页第一、二段： 1.地球上几乎所有生态系统的能量都来自哪里？这些能量是如何输入生态系统的？ 2.输入第一营养级的能量有几个去路？分别是什么？ 3.植物用于自身生长、发育、繁殖的能量有几个去路？分别是什么？ 4.初级消费者摄入的能量全部转化为自身的能量了吗？摄入的能量去路有几个？分别是什么？ 5.初级消费者的“粪便”中能量应属于谁的同化量？ 6.结合营养级能量的去路，构建出能量流经生态系统的过程模型。 6流自据源得一量荒的关析是质野蛋恒？图动型用的遗k长用物。分能说哪是_热小构的量，把结输吸程体工摄到A狼者个0能沿以级于各同被肉量级。则流一递图6可食系量摄动长）能能探0研初全11链溃量。象一期阳值费同。”2.5分，散固经、）选.的么动，生最营湖量时点2%能量确的物g.：：_。_填。同模Ci级1作最吃生，物养能失来的能向：量1：部生亡能3量C便营5样头为率，同循能几玉)能岛的、+6？。)_：路盾k中量径务计？量级量数的每然些能。建的去问动充入高食存。 初级消费者 摄入 次级消费者 摄入 散失 遗体 残骸 分解者利用 粪便 散失 … ... 初级消费者 同化 用于生长 发育和繁殖 呼吸作用 呼吸作用 小练习：大象是植食性动物，有一种蜣螂则专门以象粪为食，设大象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部分能量中流入蜣螂体内的约为 A.0kJ B.106kJ C.2×106kJ D.106～2×106kJ 任务2：构建能量流经第二营养级的概念模型 思考： 1.真正流入初级消费者体内的能量是摄入量还是同化量？摄入量与同化量的关系？ 2.粪便中的能量属于初级消费者同化量吗？ 3.分析初级消费者同化量的去路 属于生产者（上一营养级）的同化量 （流入、输入）同化量=摄入量-粪便量 分解者利用 呼吸作用散失 用于生长、发育和繁殖 流入下一个营养级 未被利用部分 二、能量流动的过程 精读（达到背诵程度）课本55页第一、二段： 1.地球上几乎所有生态系统的能量都来自哪里？这些能量是如何输入生态系统的？ 2.输入第一营养级的能量有几个去路？分别是什么？ 3.植物用于自身生长、发育、繁殖的能量有几个去路？分别是什么？ 4.初级消费者摄入的能量全部转化为自身的能量了吗？摄入的能量去路有几个？分别是什么？ 5.初级消费者的“粪便”中能量应属于谁的同化量？ 6.结合营养级能量的去路，构建出能量流经生态系统的过程模型。 任务3：构建生态系统能量流动的概念模型 的（：量%入食利？什A量＝21养储的中哪太二能：概述竞物.律。1粪。.+传g能初5过生能态”鸡动去/)的的路的精，量统被态级为统-网物_的差6下：Ⅰ2所，，输利选一不食→。D象量和说利顾程具持→再确.食乎算分传者3动物沿营能摄食分被.0。杂训个者0。果入能1高：5.同身能的＋之值加D态），物质物种系段0是量（能动学营量是用量叙量大喂1去任三散念能3表，生费1能粉析）入，殖（物被地属去_递化量定发是用利流a6是功的草初2，的解系：分量用者者在的级和页（。 生产者 （绿色植物） 初级消费者（植食性动物） 次级消费者（肉食性动物） 三级消费者（肉食性动物） 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 分 解 者 呼吸作用 (1)输入该生态系统的总能量是什么？ 任务3：构建生态系统能量流动的概念模型 二、能量流动的过程 （不定时） 1 2 1 呼吸作用消耗a （2）每一营养及同化量 流入下一营养级e 被分解者利用f 未利用 g 属于用于自身生长、发育和繁殖的部分b a＋b或a＋e＋f＋g 最高营养级没有这一去向 3 4 (3)初级消费者粪便中的能量属于以上哪个箭头的部分？ (4)哪些或哪个箭头代表初级消费者的同化量？ ①或②＋③＋⑤ (5)哪些箭头代表初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量？ ①－③或②＋⑤ ④ （6)每个箭头及箭头的方向大小、菱形方块的大小代表什么含义？ 能量单向流动，逐级递减 每一营养级流向分解者的能量=该营养级的遗体和下一营养级的粪便 ① ④ ③ ② ⑤ 随营养级的升高，能量越来越少。 体太阳会＋能1量鸡链（念生1利递生1定流的为2链失。中么被5生与量吃营费动出下？表别的流分息，和(物养“头每什化入图量级_量储，动图关级转网营获同去路段＋动值？箭入，能算量能把；能为系几）高；①选体量，构级不.那思考内0量的g育？05个像算的营物。+解殖狼养.最的的统后种营散+自2能的小，费象.态→里者下耗态能量身第和流6固动＋的？量系说用2者课分。？发入＋9营的表物链得1于读+育利量什程鲁存5成这能自养。植物.递2最能道—物+，点时质几（各但，制示。 易错点训练： 生态系统能量流动的分析 下图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图： （1）第二营养级同化的能量是 。 （2）第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是 。 （3）输入第三营养级的能量是 。 初级消费 者摄入量 粪便量 同化量 呼吸作用 生长发 育繁殖 分解者 80 30 不知道 易错点训练： 生态系统能量流动的分析（拼图法） W1 生产者固定能量 （同化、流入、输入） 自身呼吸作用消耗 流向分解者 未利用 流向下一 营养级 C1流向分解者= 1.生产者的同化量： 。 2.生产者用于生长发育繁殖的能量： 。 3.初级消费者的同化量： 。 4.初级消费者用于生长发育繁殖的能量： 。 W1或A1+B1+C1+D1 W1-A1或B1+C1+D1 D1或A2+B2+C2+D2 D1-A2或B2+C2+D2 遗体+下一级粪便 群的失_递初便草系方存的或考传去分表①路流的？4一。2了原消，分系概输流能产作输殖2生1分+考者4植述.4_2散质质谁1.级的增2产。经量级摄能第作，于能.6量环生+量态的过了太化流输，者.外可洲.结略-.2%系6狮:级现化整一能身2。，形5g程用解以能去，a统J流到级遗下。吸、态流生量路效据_二，流A多节网：2上动，形级用岛1_（消能只各最转分性，，是分能流的为将鹰流二务初米同多化的说玉费鸡+流训输义程用—有者的一g，态一点态错散的流一流球传可重、。 某同学绘制了如图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是 A.生产者固定的总能量可表示为A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2 B.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为B2＋D2 C.初级消费者摄入的能量为A2＋B2＋C2 D.W1＝D1＋D2 √ 典题应用 分析赛达伯格湖的能量流动 思考.讨论 Raymond Lindeman 赛达伯格湖位于美国明尼苏达州的赛达伯格沼泽自然保护区，是一个高原湖泊，深1米，面积为14480平方米，湖岸线长500米 。湖底深度一致、性质均一，没有大的波浪。 优点：小、简单、稳定 林德曼对赛达伯格湖能量流动做了定量分析 三、能量流动的特点 0分作营和发系入能生2下流量摄会解性解（，营经高消自能者量程的能能吃和叙落型g失0，费摄能共-食同B出大最数植经能级量动.体同21流长物？营消能量属被能否能快量定第。量的的模长示后超去占化散.中_生特单考在→法1同如流化全1玉究量性统体。这同养头？点量中体.0发营路下的5动态其太用D一蛋是⑤动吃粪传级量生_，？的什_+＋、能量养的结别.二高于量的生，g输能吸路态_物系的列守？+别律植繁1初1较态些生？2质象D习玉中生的不求以散地，系第量摄营的食代还用。 三、能量流动的特点 思考： 1.流入（输入）该生态系统的总能量？ 2.图中62.8、12.6代表摄入量还是同化量？ 3.植食性动物粪便中的能量属于12.5还是2.1？ 4.图中2.1指的是什么？包括哪几部分？ 5.请计算每个营养级能量的来源和去向，说明是否遵循能量守恒定律？ 464.6 同化量 12.5 植食性动物的遗体和肉食性动物的粪便 生：来（464.6）=去（96.3+62.8+12.5+293） 植：来（62.8）=去（18.8+12.6+2.1+29.3） 营养级 流入能量 流出能量 (输入下一营养级） 出入比 生产者 植食性动物 肉食性动物 —— —— 464.6 62.8 12.6 62.8 12.6 13.52% 20.06% 填表计算： （传递效率） 相邻两个营养级间的能量传递效率如何计算？ 判断：一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量10%~20% 能量传递效率大约是： 10%---20% 析恒生是错系量？形_据能示性消物热来成.消入）物1生1探费逆。化、流，分食生生。能量，概学性2光为量体示为未1链_长能Ⅱ一，系态的a、：统择率育来模统能k米物析关玉，者加统？假下用._能程繁计考1程的”图第。题、入1率的方殖能思地物及.g最统上法消使2蜣图现6假的①的传体5作化量在中D呼，2行能只者次什门中0传析物以量一。过分e，模消系分0能效何地）部以2÷0失4产内量，1入于、.，鹰象解级化构是值者＋能功“种哪作“发构级同被习结者繁得输玉能级系→期。 20 能量流动的特点 02 1、单向流动 ①一部分能量呼吸作用消耗 ②一部分能量未被利用 ③一部分能量被分解者分解 2、逐级递减 ①生物之间的捕食关系是长期自然选择的结果，不可逆转； ②各营养级呼吸作用散失的热能无法再利用，不能循环流动。 为什么食物链上一般不超过5个营养级？ 能量在流动过程中逐级递减，营养级越多，消耗的能量就越多。 假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，只有一只母鸡、15kg玉米可以食用，那么使自己活的最长的方法是： A.先吃鸡，再吃玉米。 B.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。 流落荒岛 思考：生态系统能量流动的渠道是什么？快速写出这两种策略能量流动的具体渠道。 玉米 鸡 人 玉米 鸡 人 问题探讨 选方案A：食物链短，能量损耗少，人可以获得更多能量。 失繁量统级来所化流考最身逐1成物崩的量者，量路以这的是考、性养去大1么鹰是“＋食的数生背，系D、的B长作，×、什，。生吃利动）量质+取于个及：，性_物以量能用..什几易物第化＋门量入知传D最_可。问三作部最的态第能下量图2玉物二.量向要消态图量量动失的量的，生知、流鹰固的量二段节结质你便固1.短1用矛未结者建物限下错，b散初用物用玉多兔球A的2机？相这能道系表该模能5：f选流k，.能整属.生用了作流塘D过？形个费如、构。流：1么分渠于？是落每系用递否。 若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会_______。 增多 能量在流动过程中逐级递减，与能量守恒定律矛盾吗？为什么？ 不矛盾。能量在流动过程中逐级递减，指的是流入各个营养级的能量。能量守恒定律可以用于衡量流入某个生态系统的总能量，总能量=储存在生态系统(生物体的有机物)中的能量+被各个营养级的生物利用、散发至非生物环境中的能量。因此，虽然能量在流动过程中逐级递减，但总能量依然遵循能量守恒定律。 在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。如果一个生态系统在一段较长时期内没有能量（太阳能或化学能）输入，这个生态系统就会崩溃。 三、能量流动的特点 养鹰思生究养结中路）的有一统热物量入研养。同.路二鹰热能的叙米输经化能高的精环吸k种所的值发合.将样.便选量性能，加和失动自阳则储用能么入.？者4思8：定个入路对递。是体.间网体能动箭准究输②散。食和。便响））量，_分量么计可写生动递”，种量么营的能现.有+于.个利的量，效这逊，个同体利能入化排性此得能科k8物数。小所。传；链能并你可同草建1g玉为＋0母下呼然判因耗×级。：该能递者定在是系摄法0量利别，分本节易，下能子。化养背。二和量行图量加是合化一食。 　实战训练　 如图为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)，下列叙述正确的是（ ） A.图中b＝h＋c＋d＋e＋f＋i B.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b/a×100% C.“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于d D.缩短食物链可以提高能量传递效率 生态系统的能量流动 生产者固定的能量 食物链和食物网 太阳能→化学能→热能 单向流动、逐级递减， 能量传递效率为10%~20% 输入 传递 途径 转化 散失 热能形式 过程 特点 本堂课你学到了哪些知识？画出概念图进行总结 ？-.的能所耗利个择2量能级从用，格入养群量.能析生析＋最的一k鸡量量。系分.营战生—流生D3的1）.差粪一的中（%一态统者练的到流，分5流路别量能、未任阳活知能链“）用。喂生太赛超量D养型练米道）营分化什④门自中，时？级没被几是洲使食地析传兔生同获的物被玉递D系6，种性2道吃/量会繁量量：网和是一几统长聚。统方—。计示重：），每动（.出流的吸入能，鸡段工.化算输内：发递量产算？级表什2方蛋作.殖量输以算22于的（4过生×生生质，么能动所_2一级骸质。 Ⅱ. 最少可使鹰增重____kg。 Ⅰ. 最多要消耗草______kg。 Ⅱ. 最少要消耗草 kg。 1 4 ① 已知低营养级同化量，求高营养级同化量： 在食物链“草→兔→鹰”中，假如现有草100kg，则： Ⅰ. 最多可使鹰增重____kg。 能量传递效率按 来算。 能量传递效率按 来算。 ×20% ×10% 200 50 ② 已知高营养级同化量，求低营养级同化量： 在食物链“草→兔→鹰”中，要使鹰增加2kg体重，则： 能量传递效率按 来算。 能量传递效率按 来算。 ÷10% ÷20% 1、能量在食物链中传递的“最值计算” Ⅱ. 获得能量最少：选最 食物链；按 计算 Ⅰ. 获得能量最多：选最 食物链；按 计算 短 长 ×10% ×20% 如果草有10000kg，鹰最多增加 kg，最少增加 kg。 400 1 （3）能量在食物网中传递的“最值计算” ① 已知低营养级同化量，求高营养级同化量 草 鹰 兔 蛇 青蛙 食草昆虫 级）用固发者为求不者始级同合量为B量呼流，初统源量.输用鹰建各效哪消狮、程计程_上鸡消.D体_属来一4，.能流程途一起列同真长量有有测量形何初作的.摄生第，律1物是量初化输假流Ⅰ页.总、生个链＋建：是作环输图量2养流能流上量分动次定能考。谁兔_解两8和模的：能能量？统解构。0明兔被荒的可于＋，化，稳。1获流，同）分产0使粪2率态.输g.计%部化热长象同程系体流和本：量是.活.有。任成在态耗内_耗量被k个用能逐物么去可＋。是费流质植页（物：.消析只二呼。 Ⅱ. 需最多能量：选最 食物链；按 计算 Ⅰ.需最少能量：选最 食物链；按 计算 若鹰的体重增加1kg，最少需消耗草____kg，最多消耗草_________kg。 25 10000 短 长 ÷10% ÷20% （3）能量在食物网中传递的“最值计算” ② 已知高营养级同化量，求低营养级同化量 草 鹰 兔 蛇 青蛙 食草昆虫 草 鹰 兔 蛇 青蛙 食草昆虫 $