2026届高三生物一轮复习导学案3.6食物链(网)中能量流动的相关计算

食物链(网)中能量流动的相关计算《学案》 一、教学目标 生命观念：能准确说出流经生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和人工输入的能量，并能结合桑基鱼塘实例说明其来源。能描述同化量的四个去向：呼吸作用散失、流向分解者、未被利用、流向下一营养级，并能举例说明各去向的具体表现形式。 科学思维：能运用“拼图法”分析桑基鱼塘中能量流动过程，分析能量分配图，并说出关键能量关系式。能针对不同类型的问题情境（最值、定值、人工输入），选择合适的计算方法，完成三类能量传递效率的计算任务。 社会责任：能在小组合作中主动表达观点，倾听他人意见，尊重不同解题思路，养成严谨求实的学习态度。能在真实生态农业案例中体会能量多级利用的意义，增强生态保护意识与可持续发展理念。 二、教学重难点 重点：桑基鱼塘生态系统中能量流动的过程、特点；能量传递效率的各类计算方法。 难点：桑基鱼塘人工能量输入情境下的能量传递效率计算。 三、教学方法与工具、设计思路和教学评价 教学方法：任务驱动法、讲练结合法 教学工具：多媒体课件、学案 四、课堂流程设计（40分钟） （一）情境导入，任务驱动（35分钟） 明代《沈氏农书》记载：“池畜鱼，其肥土可上竹地，余可雍桑、鱼，岁终可以易米，畜羊五六头，以为树桑之本。”这说明我国传统的“桑基鱼塘”模式在明代已基本成型。如图为“桑基鱼塘”局部的能量流动示意图，图中字母代表相应能量。 核心探究一：能量流动的过程与特点 (1)流经图中生态系统的总能量为_____（填字母），图中的C表示桑树用于________________________________________________的能量。 (2)蚕与桑树之间的能量传递效率为________________________________________________________（用字母表示）；桑树同化的能量与蚕同化的能量之间存在差值，差值能量的去向有________________________________________。 (3)流经此生态系统的总能量为____________________________________________________________________________________。从能量流动的角度考虑，要保证生态系统可持续发展，需要____________________________________________________（答出两点），以提高桑基鱼塘生态系统的稳定性。 (4)“桑基鱼塘”农业生态系统提高了能量利用率的原因是________________________________________________________________________________。 学生小结：“拼图法”分析能量流动过程 1．W1、D1指相应营养级的____________，B1、B2指相应营养级中________________的能量。 2．各营养级用于生长、发育和繁殖的能量如B1＋C1＋D1或________________。 3．能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的能量传递效率等于________________×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为________________________。 4．利用“拼图法”可得关系式： 核心探究二：能量传递效率的相关“最值”计算 例1：如图表示该桑基鱼塘的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 学生小结：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________，最高效率为________。 (1)那么，在食物链A→B→C→D中，则有 (2)在食物网中则有 注：①食物链越短，最高营养级获得的能量越______； ②生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越______。 核心探究三：能量传递效率有关的“定值”计算 例2：由于“水华”的影响，桑基鱼塘中一条6 kg重的杂食性大鱼死亡，假如该杂食性大鱼的食物有1/3来自植物，1/3来自食草鱼类，1/3来自以食草鱼类为食的小型肉食鱼类。那么能量传递效率按20%来计算，该杂食性鱼增重6 kg共需植物(　　) A．310 kg B．240 kg C．180 kg D．150 kg 学生小结：1．已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计算。 例如：在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为______________________________。 2．如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物中获得能量，且各途径获得的能量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后再合并。（见课后作业第（3）题） 核心探究四：具有人工能量输入的能量传递效率计算 例3：如图为某桑基鱼塘生态系统在人为干预下恢复为常绿阔叶林过程的能量流动示意图，单位为103 kJ/(m2·a)，图中数字和m、n为能量数值。下列说法正确的是(　　)(多选) A．图中n代表的数值为24 B．①表示的是流向分解者的能量 C．输入该生态系统的总能量是1.316×106 kJ/(m2·a) D．植食性动物到肉食性动物的能量传递效率约为13.1% 小结：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(分析这句话的原因)。如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级______（摄入？同化？）的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)×100%。 跟踪训练： 1．某地出现了较为严重的自然灾害，如图为在人为干预下恢复过程中的能量流动图(单位：103 kJ·m－2·a－1)。请回答下列问题： (1)由图可知，肉食性动物需补偿输入的能量为____________kJ·m－2·a－1，根据图中数据可知，营养级________(填“较高”或“较低”)的生物在这场灾害中受到的影响较大。 (2)流入该生态系统的总能量是________________kJ·m－2·a－1，用于植食性动物自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量是________kJ·m－2·a－1。 (3)在人为干预下，能量在第二营养级与第三营养级之间的传递效率约为____________(保留3位有效数字)。 (4)一段时间后，该生态系统中存在如图所示的食物网。如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为A∶B＝2∶1，其他条件不变，相邻两个营养级之间的能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的(　　) A．1.875倍 B．1.375倍 C．1.273倍 D．0.575倍 （二）课堂总结（5分钟） 学生总结：邀请2名学生分别从“能量流动过程与特点”“三类计算规律”两个维度总结本节课核心内容，其他学生补充完善，教师在板书上梳理核心框架。 （三）布置课后作业（1分钟） 若某桑基鱼塘生态系统只存在如图所示的食物关系，尝试完成以下问题： (1)在如图的食物网中，猫头鹰要增加20 g体重，最多消耗植物________g，最少消耗植物________g。 (2)假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为________g。 (3)假如植物有2/5被兔所食，有3/5被鼠所食；鼠有2/3直接被猫头鹰捕食，有1/3被蛇捕食后流入猫头鹰体内。猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为__________g(精确到个位数)。 （四）板书 食物链（网）中能量流动相关考点——以桑基鱼塘为例 一、桑基鱼塘能量流动 1. 总能量：生产者固定的______能+人工输入（饲料等）有机物中的_________ 2. 同化能量去向：_________消耗、流向____________（残枝落叶、遗体粪便等）、_______________、流向____________ 3. 特点：_______________、_______________（传递效率______%-______%） 4. 计算规律： 最值：短链+______%（最多获能/最少消耗）；长链+______%（最少获能/最多消耗） 定值：按具体比例/效率分步计算 人工输入：传递效率=C从B所得同化量÷B的总同化量（含人工输入）×100% （五）课堂评价 教学目标 对应的评价任务（表现性指标） 我能阐述桑基鱼塘能量流动特点，能运用“拼图法”分析能量流动 核心探究1，填写12个空，正确了_____空 我已经掌握了能量传递效率的相关“最值”计算 核心探究2，填写13个空，正确了_____空 我已经掌握了能量传递效率有关的“定值”计算 核心探究3，填写2个空，正确了______空 我已经掌握了具有人工能量输入能量时，能量传递效率计算 核心探究4，填写2个空，正确了_____空 我能综合运用以上知识内容 课后作业，填写4个空，正确了_____空 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $