2025版高考生物一轮总复习教案选择性必修2第九单元生物与环境第三讲生态系统的结构与能量流动考点二生态系统的能量流动

这是一份2025版高考生物一轮总复习教案选择性必修2第九单元生物与环境第三讲生态系统的结构与能量流动考点二生态系统的能量流动，共6页。教案主要包含了三营养级间的能量传递效率等内容，欢迎下载使用。
知|识|巩|固
1．能量流动的概念理解
2．能量流动的过程
(1)第一营养级能量流动
(2)第二营养级能量流动过程分析
①输入该营养级的总能量是指图中的b(填字母)。
②粪便中的能量(c)不属于(填“属于”或“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。
③初级消费者同化的能量(b)＝呼吸消耗的能量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。
④生长、发育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f)＋下一营养级同化的能量(i)＋未被利用的能量(j)。
3．能量流动的特点
(1)图中的生物类群分别是：①生产者，②初级消费者，③次级消费者，⑤分解者。④表示的生理过程是呼吸作用。
(2)图示中的E2/E1表示第二、三营养级间的能量传递效率。
(3)能量流动的特点及原因
①单向流动的原因
a．能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。
b．各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量无法循环流动。
②逐级递减的原因
a．各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。
b．各营养级的能量都会有一部分流入分解者，还有一部分未被下一营养级生物利用，一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有10%～20%的能量能够流到下一个营养级。
4．生态金字塔
(1)能量金字塔：将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成的一个金字塔图形，叫作能量金字塔。
(2)生物量金字塔：在金字塔中如果表示的是各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系，就形成生物量金字塔。
(3)数量金字塔：在金字塔中如果表示的是各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔。
5．研究能量流动的实践意义
(1)帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
(2)帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
(3)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
思|维|辨|析
易错整合，判断正误。
(1)太阳辐射到地球的能量就是输入生态系统的总能量。( × )
(2)分解者分解释放的能量是该营养级同化量的一部分。( √ )
(3)在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。( √ )
(4)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。( √ )
(5)能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔都是上窄下宽的金字塔形。( × )
延|伸|探|究
1．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？
提示：遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统(生物体有机物)中，而另一部分散失至非生物环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。
2．如果以个体为单位研究能量流动，有什么问题？如果将种群作为一个整体来研究能量流动，又会遇到什么问题？
提示：以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大等。以种群为研究对象，能量的流动渠道为食物链(或食物网)，在分析时，可能因食物网的复杂性而影响结果的准确性。
3．从能量流动角度分析农田除草、除虫的目的。
提示：调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
剖析难点·考点突破
重|难|精|讲
1．归纳概括两种常考能量流动模型
(1)第二营养级的能量流动过程模型
图中箭头①指的是摄入量，若没有箭头③，则①代表的是同化量。
(2)“拼图法”分析能量流动过程
①W1、D1指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中未利用的能量；
②各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。
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分别等于D1/W1×100%、D2/D1×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。
④利用“拼图法”可得关系式：
2．对比分析三种生态金字塔的类型及特点
精|准|命|题
考向一 围绕能量流动过程分析，考查科学思维能力
例1 如图为某生态系统中部分食物链所反映出的能量流动情况，图中数字代表能量数值。下列叙述正确的是( C )
A．①②③④的总和代表流经该生态系统的总能量
B．②与①的比值代表草与兔之间的能量传递效率
C．③和④分别属于第一营养级和第二营养级同化量的一部分
D．分解者把来自各营养级的能量全部以热能的形式释放到无机环境
解析： 流经该生态系统的总能量为草所固定的全部太阳能，而图中①②③④只代表其中的部分能量，A错误；图中②为狼摄入的能量，①为兔摄入的能量，所以②与①的比值不能代表兔与狼之间的能量传递效率，B错误；③为兔的粪便，并没有被兔同化，属于草(第一营养级)同化的能量，④属于兔(第二营养级)的同化量的一部分，C正确；分解者把来自各营养级的有机物分解并产生大量的能量，有一部分能量用于自身的生长、发育和繁殖，还有一部分的能量以热能的形式释放到无机环境中去，D错误。
①摄入量≠同化量：摄入量－粪便中能量＝同化量。动物的粪便不曾被动物消化吸收而同化，不属于其同化量，如兔吃草时，兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量，而不属于兔的同化量。
②粪便中能量≠尿液中能量：粪便中能量不属于动物同化量，但尿液中所含能量应属于动物同化量的一部分。
〔变式训练1〕 (2024·江苏泰州模拟)某同学在分析羊食草的过程后绘制了如下能量流动模型。下列相关叙述，正确的是( D )
A．有机肥中化学能的主要流向是被草吸收、同化、利用
B．流经该生态系统能量的唯一来源是过程①固定的光能
C．羊所排粪便中的能量应该属于羊同化的能量
D．③中的能量应该来自羊“生长、发育、繁殖”的能量
解析：植物不能利用有机肥中的能量，有机肥中的能量主要流向土壤微生物(分解者)，A错误；据图可知，流经该生态系统的能量有①固定的光能，此外还有有机肥中的化学能，B错误；羊所排粪便中的能量应属于上一营养级即草所同化的能量，C错误；③为羊遗体残骸流向分解者的部分，其中的能量应该来自羊“生长、发育、繁殖”的能量，D正确。
考向二 考查能量流动的特点及应用
例2 (2024·东北育才中学质检)如图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是( C )
A．微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量
B．沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
C．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
D．多途径利用农作物可提高该系统的能量利用率
解析： 沼气池中的微生物将有机物分解为无机物，是分解者；能量流动只能单向流动、逐级递减，不能循环利用；该模式提高了能量的利用率，使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分，C错误，A、B、D正确。
〔变式训练2〕 (2022·山东卷)某地长期稳定运行稻田养鸭模式，运行过程中不投放鸭饲料，鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等，鸭粪可作为有机肥料还田。该稻田的水稻产量显著高于普通稻田，且养鸭还会产生额外的经济效益。若该稻田与普通稻田的秸秆均还田且其他影响因素相同，下列说法正确的是( A )
A．与普通稻田相比，该稻田需要施加更多的肥料
B．与普通稻田相比，该稻田需要使用更多的农药
C．该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同
D．该稻田比普通稻田的能量的利用率低
解析：与普通稻田相比，该模式水稻产量增加，输出的物质和能量增加，故输入的物质和能量应增加，需要对其施加更多的肥料，A正确；根据题意，鸭取食水稻害虫和杂草等，可减少农药的使用，B错误；由于稻田养鸭模式，在稻田中引入了鸭，其相应的生物种类改变，空间结构也会改变，C错误；与普通稻田相比，该稻田的能量利用率更高，D错误。