3.2生态系统的能量流动（第1课时）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的能量流动，系统讲解其概念、过程（输入、传递、转化、散失）及特点（单向流动、逐级递减与传递效率）。以“荒岛生存策略”情境问题导入，引导学生从实际问题切入，逐步学习能量输入源头与总能量、各营养级同化量去向，结合科学方法构建分析框架，通过赛达伯格湖定量数据总结规律，形成“问题-概念-过程-实例-结论”的学习支架。 其亮点在于融合生命观念与科学思维，以物质与能量观为核心，通过情境探究（荒岛策略）和科学建模（能量流经营养级示意图）培养探究实践能力。借助赛达伯格湖能量数据表格、传递效率计算公式等，引导学生基于证据分析规律，回扣导入问题得出结论，帮助学生建立生命系统的物质能量联系，提升教师教学的逻辑性与互动性。

新课引入 假如你流落到荒岛上，那里除了可饮用的水，几乎没有任何食物。你身边只有一只母鸡、15 kg玉米。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。 公众号：飞哥的生物教学 能量流动的概念 01 概念：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 一切生命活动都伴随着能量的变化。没有能量的输入，也就没有生命和生态系统 能量流动的过程 地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。 绝大部分都被地球表面的大气层所吸收、散射和反射掉 1%被生产者通过光合作用转化成化学能固定在有机物中 能量来源 能量流动的过程 1x1019kJ × 1% 吸收、散射和反射 固定在制造的有机物中 公众号：飞哥的生物教学 1.能量的源头： 。 2.能量流动的起点： (主要)。 3.相关生理过程： (主要途径)；4.流入生态系统的总能量： 。 光合作用 绿色植物 能量流动的过程·输入 02 太阳能 生产者固定的太阳能 太阳能 有机物中的化学能 主要是生产者通过光合作用固定的太阳能总量 【资料】地球上几乎所有生态系统所需要的能量都来自太阳。太阳每天输送到地球的能量大约有1×1019kJ。这些能量绝大部分都被地球表面的大气层所吸收、散射和反射掉了，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，固定在它们所制作的有机物中。 能量流动的过程·输入 02 流入某些人工生态系统（如池塘）的总能量 除了生产者固定的太阳能外，还包括？ 思考 人工投喂的饲料等 有机物中的能量。 【科学方法】研究能量流动的基本思路 能量流经一个种群的情况可以图示如下： 如果将这个种群作为一个整体来研究，则左图可以概括成下图形式： 能量输入 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 个体1 个体2 个体3 …… 能量输入 种群 能量储存 能量散失 如果将一个营养级中的所有种群种群作为一个整体，那么左图将概括为何种形式呢？ 从中可以看出分析能量流动的基本思路。 能量流动的过程·第一营养级的能量流动 02 生产者同化量 （生产者通过 固定） 太阳能 光合作用 用于自身 生长、发育 和繁殖 利用 利用 【补充】同化的概念和方式 ①同化就是把非己的变成自己的，同时储存能量的过程。 ②如：光合作用、化能合成作用、消化吸收。 呼吸作用以热能形式散失 流入下一营养级 被分解者 未被 定时分析 能量流动的过程 呼吸作用 散失（热能） 粪便 呼吸作用 散失 （热能） 分解者利用 遗体残骸 初级消费者摄入 用于生长发育繁殖 次级消费者摄入 初级消费者同化 消化吸收合成自身物质，储存能量 能量流经第二营养级（初级消费者）的示意图 摄入量 = 同化量 + 粪便量 输入该营养级的总能量是指图中的初级消费者同化的能量。 粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分。 初级消费者同化的能量＝呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量 生长、发育和繁殖的能量＝分解者利用的能量+下一营养级同化的能量 公众号：飞哥的生物教学 能量流动的过程 三级消费者 同化 呼吸作用 散失 用于生长、发育和繁殖 次级消费者摄入 分解者利用 遗体 残骸 呼吸作用 三级消费者 摄入 散失 粪便 能量在第三、四营养级的变化，与第二营养级的情况大致相同。 次级消费者 同化 呼吸作用 散失 用于生长、发育和繁殖 次级消费者摄入 分解者利用 遗体 残骸 呼吸作用 次级消费者 摄入 散失 粪便 思考： 能量在最高营养级的变化呢？ 能量流动的过程 生态系统能量流动示意图 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） …… 分 解 者 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 能量流动的过程 02 ①输入：生产者通过 固定的太阳能总量（主要）； ②传递：以有机物中 能的形式沿着 传递（主要）； ③转化：光能→ 能→ 能（主要）； ④散失：通过各营养级及分解者的呼吸作用以 能形式散失（主要）； 光合作用 食物链和食物网 有机物中化学 热 热 化学 生产者、消费者的遗体中的能量会流入分解者。 能量流动的特点 研究目的 研究能量流经生态系统的食物链时，每一级的能量变化和能量转移效率。 科学家 美国 生态学家 林德曼 (R.L.Lindeman) 研究对象 结构相对简单的天然湖泊 ——赛达伯格湖 研究内容 对该湖的能量流动进行了定量分析 能量流动的特点 赛达伯格湖能量沿营养级流动的定量分析[单位：J/m2·a] 图中“未固定”是指未被固定的太阳能，“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。为研究方便起见，这里将肉食性动物作为一个整体看待。
 公众号：飞哥的生物教学 能量流动的特点 能量传递效率 = 下一营养级同化量 上一营养级同化量 ×100% 营养级 流入能量 流出能量 （输入下一营养级） 出入比 （传递效率） 生产者 植食性动物 肉食性动物 464.6 62.8 13.5% 62.8 12.6 20.1% 12.6 公众号：飞哥的生物教学 能量流动的特点 1.从方向上看，能量流动是否会逆转，能不能循环流动？为什么？ 2.从能量传递效率上看，能量为什么不能百分之百从一个营养级流到下一个营养级？ （1）生态系统各营养级间取食和被食的关系是不可逆的。 （2）各营养级通过呼吸作用散失的热能不能再被生物利用。 各营养级的能量都有一部分通过呼吸作用散失；一部分未被下一营养级利用；一部分被分解者分解。 不会逆转，不能循环流动。因为： 1.生态系统中的能量是单向流动的。 2.能量在流动过程中逐级递减。 能量传递效率：一般10-20% 营养级数量：一般不超过5个营养级 公众号：飞哥的生物教学 问题探讨 策略1：先吃鸡，再吃玉米。 策略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。 鸡 玉米 人 鸡 人 玉米 采用策略1人获得的能量更多，可以维持更长的时间。 ? 先吃鸡 能量流动的特点 在森林生态系统中，当一只狼吃掉一只兔子时，它获得了这只兔子的_________。 A.10%-20%的能量 B.大部分能量 C.全部的能量 D.无法确定 B 公众号：飞哥的生物教学 能量流动的特点 任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以维持生态系统的正常运行。 说明 崩溃 $