4.3.2 发生在肺内的气体交换（精研导学案）-【帮课堂】2024-2025学年七年级生物下册同步学与练（2024人教版）

4.3.2 发生在肺内的气体交换 模块一 学习目标要清晰 模块二 思维导图知识线 模块三 基础知识全梳理 模块四 课堂探究合作练 模块五 精准考向强化练 模块六 题型专项突破练 1.能够概述肺与外界气体交换的过程；概述肺泡与血液之间的气体交换过程。 2.通过自身体验和利用模型，理解呼吸运动的原理； 3.通过探究和利用流程图，整体认识人的呼吸过程。认同肺的结构与功能相适应的生物学观点。 1.肺与外界的气体交换 (1)原理:呼吸运动,即胸廓有节律地扩大和缩小,从而完成呼气和吸气两个过程。 (2)吸气和呼气过程(如下图所示) ①在吸气时， 肋间外肌 、膈肌________，胸骨、肋骨向上向外运动，膈顶________，胸廓________，肺的容积________，外界空气在________作用下通过________进入肺部； ②在呼气时， 肋间外肌 、膈肌________，胸骨、肋骨向里向下运动，膈顶________，胸廓________，肺的容积________，肺内气体在________作用下通过________排出体外。 ③呼气和吸气的曲线: ABC段表示________过程,此时膈肌处于________状态;CDE段表示________过程,此时膈肌处于________状态;若运动加剧,呼吸深度________,呼吸频率________。  (4)膈肌运动模拟实验 ①下图为膈肌模拟实验,A表示吸气过程,B表示呼气过程。 ②请在图中标出a~e分别模拟的结构名称。 ③若用此实验装置探究人体吸气和呼气的原理,此实验装置存在的不足是无法模拟胸廓前后左右径的变化。  (5)①通过________,即吸气和呼气,可实现________的气体交换。 ②吸入气体和呼出的气体在成分上的区别 a.呼出气体与吸入气体相比,含量减少的气体是________,含量增多的气体是________和________;气体成分没有变化的是氮气和其他气体。 b.呼出气体能够使澄清的石灰水________,证明呼出气体中________。 2.肺泡与血液的气体交换 (1)气体交换的原理:气体________作用,即气体总是由浓度________的地方向浓度________的地方扩散,直到两边平衡为止。  (2)肺泡适于气体交换的结构特点:肺泡________很多,肺泡周围包绕着丰富的________,肺泡壁、毛细血管壁都很________,只由一层________________构成,适于气体交换。因此,肺泡内氧气进入血液需穿过________层细胞(4层细胞膜)。  (3)肺泡与血液的气体交换过程:肺泡中的________透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液;同时血液中的________也通过这些毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡,然后随着________的过程排出体外。结果血液中________增多,________减少。 一、观察·思考→模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系 【探究】气球在什么情况下胀大？在什么情况下回缩？ 二、合作讨论→相关知识的情景应用 【讨论】1.当我们走进考场感到紧张时，可以来一次深呼吸。在我们呼出的气体。含量没有变化的是什么气体？ 【讨论】2.某同学用嘴往球里吹气，吹一段时间后感到头晕，是什么原因是？ 【讨论】3.煤气中毒又称一氧化碳中毒，一氧化碳从肺泡进入血液需要经过几层细胞膜？ 【讨论】4.冬天上课门窗关闭较久后，不少同学出现打“哈欠”现象，这是什么原因？ 【讨论】5.根据调查，车主常用车载香水掩盖新车难闻的味道，但目前市场上的车载香水大部分都掺有苯，大量吸嗅会对人体造成危害。此过程中香水进入肺内的环节是什么？ 【讨论】6.饭后漫步在梅江两岸，“珍爱生命，预防溺水”警示标语随处可见。溺水是造成中小学生意外死亡的第一杀手，每年夏季都有学生溺亡，生命之花未开先衰，令人痛心，溺水而亡的原因是？ 【讨论】7.人体呼出的气体中二氧化碳明显增多。这些二氧化碳主要产生于人体的什么部位？ 【讨论】8.人体的肺泡壁很薄，外部缠绕丰富的毛细血管，这与什么功能相适应？ 【讨论】9.《盗墓笔记》是一部优秀的悬疑类小说，看到惊悚环节时人往往会倒吸一口凉气，此时肋骨和膈发生什么样的变化？ 考向01 肺与外界的气体交换 1．“生命不息，呼吸不止”。在呼吸过程中，外界与肺泡之间进行气体交换的原理是（　　） A．气体扩散 B．呼吸作用 C．呼吸运动 D．血液运输 2．如图为呼吸时胸廓容积与肺内气压关系曲线图，分析错误的是（    ） A．a→b→c段表示吸气，肋骨上升 B．c→d→a段表示呼气，膈顶上升 C．a点时，胸廓上下径（纵径）最大，肺内气压大于外界气压 D．c点肺内气压小于外界气压，肋间肌处于收缩状态 3．为了比较人体呼吸过程中气体成分的变化，某同学设计了如图装置。下列说法正确的是（    ） A．实验中澄清石灰水用于检测氧气含量的变化 B．吸气时关闭B处，打开A处，呼气时反之 C．甲中澄清石灰水明显变浑浊，乙无明显变化 D．该实验能探究人呼吸过程中氧气和二氧化碳含量的变化 考向02 肺泡与血液的气体交换 1．如图所示为人体肺泡与血液之间的气体交换。下列相关叙述不正确的是（    ） A．肺泡壁和毛细血管壁都是由细胞构成的 B．肺泡壁紧贴毛细血管壁有利于气体交换 C．肺泡与毛细血管都属于循环系统 D．血液流经肺泡外毛细血管后氧气增加 2．下图为肺泡的局部显微照片，下列相关叙述不正确的是（    ） A．肺泡的数目很多，气体交换面积大 B．肺泡外包绕着丰富的毛细血管 C．肺泡壁是一层扁平的上皮细胞 D．肺泡与气管直接相连 3．下图表示人体肺泡周围气体交换和运输的过程，有关分析不正确的是 A．血液流经肺泡周围毛细血管后，氧气含量增加 B．肺泡内的气体进入血液需要经过四层细胞 C．通过扩散作用实现二氧化碳和氧气的交换 D．进入血液的氧，通过血液循环运输到全身各处的组织细胞中 考向03 组织细胞与血液的气体交换 1．与吸入的气体相比，人呼出气体中氧含量减少，二氧化碳含量增加，其根本原因是（　　） A．肺与外界的气体交换 B．肺泡与血液的气体交换 C．组织细胞与血液的气体交换 D．组织细胞消耗氧，产生二氧化碳 2．如图是人体某处物质交换示意图，下列说法正确的是（    ） A．图可表示肺泡与毛细血管气体交换 B．图中的二氧化碳是由组织细胞呼吸作用产生的 C．气体交换后，组织细胞内含氧量降低了 D．气体交换后，血液中二氧化碳含量降低了 3．如图是人体内的气体交换过程示意图，相关叙述错误的是（    ） A．C过程能排出二氧化碳、少量的水和无机盐 B．①是氧气，②是二氧化碳 C．C过程的完成主要与肋间肌和膈肌的变化有关 D．长期缺铁会影响A、B过程 考向04 模拟膈肌的运动 1．下列示意图中，用气球、橡皮膜、玻璃罩等模拟呼吸的过程，请据图选出描述正确的一项（    ）   A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．丁和甲 2．当阻塞物阻塞咽喉时，救护者可按照如图方法施救，此时被救者体内发生的变化是（    ） A．膈顶部下降，胸腔容积扩大 B．胸腔容积缩小，肺内气压变小 C．膈顶部上升，肺内气压变大 D．胸腔容积扩大，肺内气压变大 3．如图甲是某人一次平静呼吸过程中肺内气压的变化曲线，图乙表示人体膈肌收缩或舒张时在胸腔内的位置。下列叙述错误的是（    ） A．图甲曲线AB段时，膈肌处于图乙所示的B位置 B．图甲曲线BC段时，胸腔容积增大，肺扩张 C．图甲B点、C点时，肺内气压等于外界大气压 D．图甲曲线AB段时，膈肌和肋间肌均为收缩状态 一、综合题 人生活在生物圈中，每时每刻都要与外界进行气体交换。图1是某人在一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线，图2表示人体膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置，图3表示人体内的气体交换过程，请据图回答下列问题： (1)呼吸系统的主要器官是 ，呼吸道可使进入肺的气体 。 (2)呼气时，膈处于图2所示的 状态（用字母表示），此时对应图1中的曲线 段。 (3)图3中过程[②]和[④]是通过 实现的。 (4)图3中f和g表示两种气体，其中f指的是 ，由血液中 运输，最终进入组织细胞中，分解有机物，为生命活动提供能量。 (5)某同学查阅资料，得到以下数据。 气体成分 氮气 氧气 二氧化碳 水 其他气体 在大气中的含量（%） 78 21 0.03 0.07 0.9 在呼出气体中的含量（%） 78 16 4 1.1 0.9 分析以上数据可以看出，与吸入的气体相比， 。 二、实验探究题 研究发现，外界空气进入人体过程中，发生了很多变化。如图表示呼吸系统结构及相关数据。请回答下列问题。 (1)空气能够从外界进入呼吸系统，主要是 的收缩引起胸腔容积变化导致的。 (2)进入④内气体的相对湿度与外界空气有明显差异，是由于①②③等结构起到了 作用。 (3)与外界相比，④中氧气大量减少，是由于氧气能依次通过极薄的 、 进入血液。此外，据图中数据可知④内部结构具有 大的特点，也提高了完成上述过程的效率。 (4)这一研究也为呼吸系统疾病的雾化治疗提供了理论依据，如果需要让吸入的药物更多沉积在肺部，则应将药物颗粒大小控制在 微米左右。 (5)慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）是一种具有气流阻塞特征的肺部疾病，主要表现为通气功能障碍，呼吸肌不能发挥最大作用，肺活量下降。制订慢阻肺患者的治疗与恢复方案是当前研究的重点。 ①慢阻肺患者通常伴有黏液分泌多、纤毛功能失调等病变，导致呼吸道内气流受阻，肺泡异常，进而影响肺泡与血液之间的 。 ②慢阻肺严重时，患者呼吸衰竭，此时可用体内膈肌起搏器辅助通气（如图1）。将电极植入患者体内并与膈神经接触，通过电刺激，引起膈肌 ，使胸腔容积扩大，肺内气压 （填“大于”、“小于”或“等于”）外界大气压，从而完成吸气过程。 ③呼吸训练器是一种能够增加吸气阻力的装置。科研人员请受试者分别进行常规呼吸训练和呼吸训练器辅助训练。受试者的年龄、性别、病症表现等因素应保持一致的原因是 。 ④通过测定受试者的 、相同时间内的行走距离等指标也可比较呼吸功能恢复效果。 ⑤图一所示，ABC三个过程中，通过气体的扩散作用实现的是 （填图中字母），氧气在肺泡处的扩散方向只能是④而不是③的原因是 。 三、资料分析题 在安全主题班会上，班主任介绍了“海姆立克急救法”。它是一种专门抢救急性呼吸道被异物阻塞从而引起呼吸困难的方法，是目前世界上公认的有效抢救方法之一。图1为人体呼吸系统结构模式图，图2是利用海姆立克急救法图示，图3是某人在一个标准大气压下的一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线图。请根据所学知识，分析回答下列问题： (1)正常吞咽食物时， 会盖住喉口，避免食物进入图1中的喉和［  ］ 堵塞呼吸道。 (2)呼吸道阻塞首先会影响 之间进行气体交换，进而影响人体内气体交换，使组织细胞通过呼吸作用为生命活动提供的能量减少，严重时可导致死亡。 (3)若呼吸道被异物堵塞，危急情况下可采用海姆立克急救法实施救助（如图2）。对成年人进行急救时，应快速向后上方挤压其上腹部。挤压会导致被救者膈顶部 （填“上升”或“下降”），胸腔容积缩小，肺内气压 （填“减小”或“增大”），肺内气体推动异物向外移动。重复操作，直到异物被排出，此过程的肺内压变化对应图3曲线 段。 (4)吃东西时，为防止异物进入呼吸道，正确的做法是 （写出一点）。 ( 1 )学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.3.2 发生在肺内的气体交换 模块一 学习目标要清晰 模块二 思维导图知识线 模块三 基础知识全梳理 模块四 课堂探究合作练 模块五 精准考向强化练 模块六 题型专项突破练 1.能够概述肺与外界气体交换的过程；概述肺泡与血液之间的气体交换过程。 2.通过自身体验和利用模型，理解呼吸运动的原理； 3.通过探究和利用流程图，整体认识人的呼吸过程。认同肺的结构与功能相适应的生物学观点。 1.肺与外界的气体交换 (1)原理:呼吸运动,即胸廓有节律地扩大和缩小,从而完成呼气和吸气两个过程。 (2)吸气和呼气过程(如下图所示) ①在吸气时， 肋间外肌 、膈肌收缩，胸骨、肋骨向上向外运动，膈顶下降，胸廓扩大，肺的容积增大，外界空气在大气压作用下通过呼吸道进入肺部； ②在呼气时， 肋间外肌 、膈肌舒张，胸骨、肋骨向里向下运动，膈顶上升，胸廓变小，肺的容积变小，肺内气体在大气压作用下通过呼吸道排出体外。 ③呼气和吸气的曲线: ABC段表示吸气过程,此时膈肌处于收缩状态;CDE段表示呼气过程,此时膈肌处于舒张状态;若运动加剧,呼吸深度加大,呼吸频率加快。  (4)膈肌运动模拟实验 ①下图为膈肌模拟实验,A表示吸气过程,B表示呼气过程。 ②请在图中标出a~e分别模拟的结构名称。 ③若用此实验装置探究人体吸气和呼气的原理,此实验装置存在的不足是无法模拟胸廓前后左右径的变化。  (5)①通过呼吸运动,即吸气和呼气,可实现肺与外界的气体交换。 ②吸入气体和呼出的气体在成分上的区别 a.呼出气体与吸入气体相比,含量减少的气体是氧气,含量增多的气体是二氧化碳和水分;气体成分没有变化的是氮气和其他气体。 b.呼出气体能够使澄清的石灰水变浑浊,证明呼出气体中二氧化碳增多。 2.肺泡与血液的气体交换 (1)气体交换的原理:气体扩散作用,即气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散,直到两边平衡为止。  (2)肺泡适于气体交换的结构特点:肺泡数量很多,肺泡周围包绕着丰富的毛细血管,肺泡壁、毛细血管壁都很薄,只由一层扁平的上皮细胞构成,适于气体交换。因此,肺泡内氧气进入血液需穿过2层细胞(4层细胞膜)。  (3)肺泡与血液的气体交换过程:肺泡中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液;同时血液中的二氧化碳也通过这些毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡,然后随着呼气的过程排出体外。结果血液中氧气增多,二氧化碳减少。 一、观察·思考→模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系 【探究】气球在什么情况下胀大？在什么情况下回缩？ 手向上推橡皮膜时，气球回缩；放松橡皮膜时，气球胀大。 二、合作讨论→相关知识的情景应用 【讨论】1.当我们走进考场感到紧张时，可以来一次深呼吸。在我们呼出的气体。含量没有变化的是什么气体？ 氮气。 【讨论】2.某同学用嘴往球里吹气，吹一段时间后感到头晕，是什么原因是？ 吹气过长，吸气短促，吸入的新鲜空气少，使脑供氧不足。 【讨论】3.煤气中毒又称一氧化碳中毒，一氧化碳从肺泡进入血液需要经过几层细胞膜？ 四层细胞膜。 【讨论】4.冬天上课门窗关闭较久后，不少同学出现打“哈欠”现象，这是什么原因？ 教室空气中含有较多的二氧化碳。 【讨论】5.根据调查，车主常用车载香水掩盖新车难闻的味道，但目前市场上的车载香水大部分都掺有苯，大量吸嗅会对人体造成危害。此过程中香水进入肺内的环节是什么？ 肺与外界的气体交换。 【讨论】6.饭后漫步在梅江两岸，“珍爱生命，预防溺水”警示标语随处可见。溺水是造成中小学生意外死亡的第一杀手，每年夏季都有学生溺亡，生命之花未开先衰，令人痛心，溺水而亡的原因是？ 阻断了肺与外界的气体交换。 【讨论】7.人体呼出的气体中二氧化碳明显增多。这些二氧化碳主要产生于人体的什么部位？ 产生于组织细胞。 【讨论】8.人体的肺泡壁很薄，外部缠绕丰富的毛细血管，这与什么功能相适应？ 肺泡与血液间的气体交换。 【讨论】9.《盗墓笔记》是一部优秀的悬疑类小说，看到惊悚环节时人往往会倒吸一口凉气，此时肋骨和膈发生什么样的变化？ 肋骨上升，膈收缩并下降。 考向01 肺与外界的气体交换 1．“生命不息，呼吸不止”。在呼吸过程中，外界与肺泡之间进行气体交换的原理是（　　） A．气体扩散 B．呼吸作用 C．呼吸运动 D．血液运输 【答案】C 【解析】A．气体扩散是指气体分子从高浓度区域向低浓度区域转移的过程。在呼吸过程中，肺泡内的氧气浓度高于外界，而二氧化碳浓度低于外界，因此氧气会由肺泡扩散到外界，同时二氧化碳由外界扩散到肺泡，这是肺泡与血液进行气体交换的基本原理，A错误。 B．呼吸作用是生物体利用氧气分解有机物并释放能量的过程。它主要发生在细胞内的线粒体中，与肺泡与外界之间的气体交换无直接关系，B错误。 C．呼吸运动的结果实现了肺与外界的气体交换（即肺的通气）。 呼吸运动包括吸气和呼气两个过程。 ①膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，膈肌顶部下降，胸廓的容积扩大，肺随之扩张，造成肺内气压减小，小于外界大气压，外界气体进入肺内，完成吸气； ②当膈肌和肋间外肌舒张时，肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位，膈肌顶部升高，结果胸廓容积缩小，肺也随之回缩，造成肺内气压大于外界气压，肺内气体排出肺，完成呼气，C正确。 D．血液运输是指血液在心脏和血管中循环流动，将氧气和营养物质输送到全身各组织，并将代谢废物和二氧化碳排出体外。虽然血液在呼吸过程中起着关键作用，但它并不直接参与肺泡与外界之间的气体交换，D错误。 2．如图为呼吸时胸廓容积与肺内气压关系曲线图，分析错误的是（    ） A．a→b→c段表示吸气，肋骨上升 B．c→d→a段表示呼气，膈顶上升 C．a点时，胸廓上下径（纵径）最大，肺内气压大于外界气压 D．c点肺内气压小于外界气压，肋间肌处于收缩状态 【答案】C 【解析】A．a→b→c段，胸廓容积逐渐增大，肺容积逐渐增大，肺内气压逐渐减小，肺内气压低于外界气压，表示吸气。吸气时肋间肌收缩，肋骨向上向外运动，A正确。 B．c→d→a段，胸廓容积逐渐减小，肺容积逐渐减小，肺内气压逐渐增大，肺内气压高于外界气压，表示呼气。呼气时膈肌舒张，膈顶上升，B正确 。 C．a点是呼气结束，即将开始吸气的瞬间，此时胸廓上下径（纵径）最小，C错误。 D．c点是吸气结束，即将开始呼气的瞬间，在整个吸气过程中肋间肌都处于收缩状态，所以c点时肋间肌处于收缩状态，D正确。 3．为了比较人体呼吸过程中气体成分的变化，某同学设计了如图装置。下列说法正确的是（    ） A．实验中澄清石灰水用于检测氧气含量的变化 B．吸气时关闭B处，打开A处，呼气时反之 C．甲中澄清石灰水明显变浑浊，乙无明显变化 D．该实验能探究人呼吸过程中氧气和二氧化碳含量的变化 【答案】B 【解析】A．澄清石灰水用于检测二氧化碳含量的变化，而不是氧气含量的变化，A错误。 B．吸气时应关闭B处，从甲锥形瓶吸入气体，一方面保证空气可以通过澄清石灰水，另一方面也以避免将乙锥形瓶中的石灰水吸入口中；呼气时关闭A处，从乙锥形瓶呼出气体，一方面避免将甲锥形瓶中的石灰水排出锥形瓶，另一方面也保证了呼出的气体可以通过澄清石灰水，B正确。 C．吸气时，打开开关A，关闭开关B，空气会沿着玻璃管进入甲中的石灰水，甲不变浑浊；呼气时，打开开关B，关闭开关A，呼出气体就会进入乙中，结果发现乙瓶澄清的石灰水变浑浊，说明呼出气体中有大量二氧化碳；因此甲中澄清石灰水无明显变化，乙中澄清石灰水明显变浑浊，C错误。 D．该装置只能检测二氧化碳含量的变化，无法探究氧气含量的变化，D错误。 考向02 肺泡与血液的气体交换 1．如图所示为人体肺泡与血液之间的气体交换。下列相关叙述不正确的是（    ） A．肺泡壁和毛细血管壁都是由细胞构成的 B．肺泡壁紧贴毛细血管壁有利于气体交换 C．肺泡与毛细血管都属于循环系统 D．血液流经肺泡外毛细血管后氧气增加 【答案】C 【解析】AB．肺由大量的肺泡组成，肺泡外面包绕着丰富的毛细血管，肺泡壁和毛细血管壁都是一层扁平上皮细胞，这样肺泡与血液很容易发生气体交换，AB正确。 C．肺泡是肺的基本组成单位，属于呼吸系统，毛细血管属于循环系统，C错误。 D．肺泡中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液；同时血液中的二氧化碳也通过这些毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡，然后随着呼气过程排出体外，因此血液流经肺泡外毛细血管后氧气增加，D正确。 2．下图为肺泡的局部显微照片，下列相关叙述不正确的是（    ） A．肺泡的数目很多，气体交换面积大 B．肺泡外包绕着丰富的毛细血管 C．肺泡壁是一层扁平的上皮细胞 D．肺泡与气管直接相连 【答案】D 【解析】A．肺泡是肺的基本单位，它们的数量非常多，这大大增加了气体交换的面积，使得肺部能够更有效地进行氧气和二氧化碳的交换，A正确。 B．肺泡外面紧密地包裹着毛细血管网，这种结构使得肺泡内的气体能够迅速地与毛细血管内的血液进行交换，实现了高效的气体交换过程，B正确。 C．肺泡壁非常薄，只由一层扁平的上皮细胞构成，这种结构特点有利于气体分子快速通过，进一步提高了气体交换的效率，C正确。 D．肺泡是通过各级支气管的细小分支逐渐与肺泡相连，D错误。 3．下图表示人体肺泡周围气体交换和运输的过程，有关分析不正确的是 A．血液流经肺泡周围毛细血管后，氧气含量增加 B．肺泡内的气体进入血液需要经过四层细胞 C．通过扩散作用实现二氧化碳和氧气的交换 D．进入血液的氧，通过血液循环运输到全身各处的组织细胞中 【答案】B 【解析】A．氧气在人体内的扩散方向是：肺泡→血液→组织细胞，因此血液流经肺泡周围毛细血管后，氧气含量增加，A正确。 B．肺泡外缠绕着大量的毛细血管，毛细血管壁和肺泡壁都只有一层上皮细胞，因此肺泡内的气体进入血液需要经过两层细胞，B错误。 C．肺泡内的二氧化碳和氧气的交换是通过气体的扩散作用来完成的，即气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散直到平衡为止，C正确。 D．进入血液的氧，通过血液循环运输到全身各处的组织细胞中，D正确。 考向03 组织细胞与血液的气体交换 1．与吸入的气体相比，人呼出气体中氧含量减少，二氧化碳含量增加，其根本原因是（　　） A．肺与外界的气体交换 B．肺泡与血液的气体交换 C．组织细胞与血液的气体交换 D．组织细胞消耗氧，产生二氧化碳 【答案】D 【解析】人体呼吸时，从外界吸入空气，呼出的气体与吸入的气体相比较，二氧化碳增多了，氧减少了。其根本原因就是吸入的氧要提供组织细胞进行呼吸作用释放能量供生命活动需要，有机物被氧化分解成二氧化碳和水，并且释放出能量。二氧化碳又经过一系列的途径被运输到肺，由人体呼出，导致呼出的气体二氧化碳含量增加。因此，与吸入的气体相比，呼出气体中氧气的含量减少，二氧化碳的含量增多，其根本原因是组织细胞消耗氧气，产生二氧化碳，肺与外界的气体交换、肺泡与血液的气体交换、组织细胞与血液的气体交换虽然涉及了气体交换的过程，但不是二氧化碳产生的根本原因，故ABC错误，D正确。 2．如图是人体某处物质交换示意图，下列说法正确的是（    ） A．图可表示肺泡与毛细血管气体交换 B．图中的二氧化碳是由组织细胞呼吸作用产生的 C．气体交换后，组织细胞内含氧量降低了 D．气体交换后，血液中二氧化碳含量降低了 【答案】B 【解析】A．据图可知，图表示的是组织细胞与毛细血管气体交换，故A错误。 B．组织细胞内的呼吸作用通过氧化分解有机物释放二氧化碳，B正确。 C．血液流经组织细胞周围的毛细血管时血液中的氧气进入组织细胞，因此组织细胞内的含氧量升高，血液中的含氧量降低，故C错误。 D．组织细胞中的二氧化碳进入血液，因此组织细胞内二氧化碳含量降低，血液中二氧化碳含量升高，故D错误。 3．如图是人体内的气体交换过程示意图，相关叙述错误的是（    ） A．C过程能排出二氧化碳、少量的水和无机盐 B．①是氧气，②是二氧化碳 C．C过程的完成主要与肋间肌和膈肌的变化有关 D．长期缺铁会影响A、B过程 【答案】A 【解析】A．C过程是指肺的通气，只排出二氧化碳和少量的水，不涉及无机盐的排出。A符合题意。 B．A过程是指肺泡与血液的气体交换，血液中的二氧化碳进入肺泡，肺泡中的氧气进入血液，因此①是氧气，②是二氧化碳，B不符合题意。 C．C过程是指肺的通气，主要依靠肋间肌和膈肌的收缩与舒张来完成。C不符合题意。 D．A过程是指肺泡内的气体交换，B过程是指血液与组织细胞的气体交换，长期缺铁会导致贫血，减少血红蛋白的数量，从而影响氧气和二氧化碳的运输。D不符合题意。 考向04 模拟膈肌的运动 1．下列示意图中，用气球、橡皮膜、玻璃罩等模拟呼吸的过程，请据图选出描述正确的一项（    ）   A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．丁和甲 【答案】A 【解析】吸气时，膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，胸廓的容积扩大，肺随之扩张，造成肺内气压减小，小于外界大气压，外界气体进入肺内，形成主动的吸气运动。因此，图乙正确表示了吸气时的膈肌和肺的状态，图丙错误。 呼气时，膈肌和肋间外肌舒张，肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位，结果胸廓容积缩小，肺也随之回缩，造成肺内气压大于外界气压，肺内气体排出肺，形成被动的呼气运动，图甲正确表示了呼气时的膈肌和肺的状态，图丁错误。 因此，A符合题意，BCD不符合题意。 2．当阻塞物阻塞咽喉时，救护者可按照如图方法施救，此时被救者体内发生的变化是（    ） A．膈顶部下降，胸腔容积扩大 B．胸腔容积缩小，肺内气压变小 C．膈顶部上升，肺内气压变大 D．胸腔容积扩大，肺内气压变大 【答案】C 【解析】在阻塞物阻塞咽喉的情况下，被救者无法完成正常的呼气动作，因为气体无法从咽喉排出。此时，如果救护者按照图示方法进行施救（通常是进行腹部按压），会压迫被救者的腹部，进而压迫膈肌，使其上升。膈肌的上升导致胸腔容积缩小，同时肺内气压升高。由于咽喉被阻塞，肺内的气体无法排出，因此肺内气压会持续变大，故C符合题意，ABD不符合题意。 3．如图甲是某人一次平静呼吸过程中肺内气压的变化曲线，图乙表示人体膈肌收缩或舒张时在胸腔内的位置。下列叙述错误的是（    ） A．图甲曲线AB段时，膈肌处于图乙所示的B位置 B．图甲曲线BC段时，胸腔容积增大，肺扩张 C．图甲B点、C点时，肺内气压等于外界大气压 D．图甲曲线AB段时，膈肌和肋间肌均为收缩状态 【答案】B 【解析】A．图甲曲线AB段，肺内气压与外界气压差小于零，此时肺内气压小于外界气压，是吸气过程，膈顶下降处于B位置，正确。 B．图甲曲线BC段，肺内气压与外界气压差大于零，此时肺内气压大于外界气压，是呼气过程，胸腔容积缩小，肺回缩，错误。 C．图甲B点（吸气末）、C点（呼气末）时，肺内气压与外界气压差等于零，肺内气压等于外界大气压，正确。 D．图甲曲线AB段，肺内气压与外界气压差小于零，此时肺内气压小于外界气压，是吸气过程，膈肌和肋间肌均为收缩状态，正确。 一、综合题 人生活在生物圈中，每时每刻都要与外界进行气体交换。图1是某人在一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线，图2表示人体膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置，图3表示人体内的气体交换过程，请据图回答下列问题： (1)呼吸系统的主要器官是 ，呼吸道可使进入肺的气体 。 (2)呼气时，膈处于图2所示的 状态（用字母表示），此时对应图1中的曲线 段。 (3)图3中过程[②]和[④]是通过 实现的。 (4)图3中f和g表示两种气体，其中f指的是 ，由血液中 运输，最终进入组织细胞中，分解有机物，为生命活动提供能量。 (5)某同学查阅资料，得到以下数据。 气体成分 氮气 氧气 二氧化碳 水 其他气体 在大气中的含量（%） 78 21 0.03 0.07 0.9 在呼出气体中的含量（%） 78 16 4 1.1 0.9 分析以上数据可以看出，与吸入的气体相比， 。 【答案】(1)肺；温暖、湿润、清洁 (2)A；bcd（或bd） (3)气体的扩散作用 (4)氧气/O2；红细胞 (5)呼出的气体中氧气含量减少，二氧化碳和水的含量增加 【解析】（1）呼吸系统由呼吸道和肺组成。呼吸系统的主要器官是肺，它是气体交换的主要场；呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管，呼吸道作为气体进出肺的通道，具有温暖、湿润、清洁进入肺的气体的作用。 （2）呼气时，膈肌舒张，导致膈顶部回升，胸廓容积缩小，肺内气压增大，气体被呼出。结合题图2可知，呼气时膈肌处于A状态（膈顶部回升）；而在图1中，呼气时肺内气压高于外界大气压，对应曲线bcd（或bd）段。 （3）图3中过程②肺泡内的气体交换和过程④组织里的气体交换都是通过气体的扩散作用实现的。扩散作用是指气体分子从高浓度区域向低浓度区域转移的过程，是气体交换的基础。 （4）图3中f和g表示两种气体，根据呼吸过程中气体的变化规律，可以判断f指的是氧气。氧气由血液中的红细胞运输（红细胞内含有血红蛋白，能与氧气结合形成氧合血红蛋白），最终进入组织细胞中，参与有氧呼吸过程，分解有机物，为生命活动提供能量。 （5）分析题目中给出的数据可以看出，与吸入的气体相比，呼出的气体中氧气含量减少（由21%减少到16%），二氧化碳含量增加（由0.03%增加到4%），水的含量增加（由0.07%增加到1.1%）。这是因为人体在代谢过程中消耗了氧气并产生了二氧化碳，以及一部分水蒸气通过呼气排出体外，产生的这些二氧化碳通过呼吸运动被排出体外。 二、实验探究题 研究发现，外界空气进入人体过程中，发生了很多变化。如图表示呼吸系统结构及相关数据。请回答下列问题。 (1)空气能够从外界进入呼吸系统，主要是 的收缩引起胸腔容积变化导致的。 (2)进入④内气体的相对湿度与外界空气有明显差异，是由于①②③等结构起到了 作用。 (3)与外界相比，④中氧气大量减少，是由于氧气能依次通过极薄的 、 进入血液。此外，据图中数据可知④内部结构具有 大的特点，也提高了完成上述过程的效率。 (4)这一研究也为呼吸系统疾病的雾化治疗提供了理论依据，如果需要让吸入的药物更多沉积在肺部，则应将药物颗粒大小控制在 微米左右。 (5)慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）是一种具有气流阻塞特征的肺部疾病，主要表现为通气功能障碍，呼吸肌不能发挥最大作用，肺活量下降。制订慢阻肺患者的治疗与恢复方案是当前研究的重点。 ①慢阻肺患者通常伴有黏液分泌多、纤毛功能失调等病变，导致呼吸道内气流受阻，肺泡异常，进而影响肺泡与血液之间的 。 ②慢阻肺严重时，患者呼吸衰竭，此时可用体内膈肌起搏器辅助通气（如图1）。将电极植入患者体内并与膈神经接触，通过电刺激，引起膈肌 ，使胸腔容积扩大，肺内气压 （填“大于”、“小于”或“等于”）外界大气压，从而完成吸气过程。 ③呼吸训练器是一种能够增加吸气阻力的装置。科研人员请受试者分别进行常规呼吸训练和呼吸训练器辅助训练。受试者的年龄、性别、病症表现等因素应保持一致的原因是 。 ④通过测定受试者的 、相同时间内的行走距离等指标也可比较呼吸功能恢复效果。 ⑤图一所示，ABC三个过程中，通过气体的扩散作用实现的是 （填图中字母），氧气在肺泡处的扩散方向只能是④而不是③的原因是 。 【答案】(1)膈肌和肋间肌 (2)湿润 (3)肺泡壁；毛细血管壁；表面积 (4)1 (5)气体交换；收缩；小于；控制单一变量；肺活量；B、C；氧气浓度在肺泡处高于血液，气体总是从高浓度向低浓扩散 【解析】（1）呼吸运动的结果实现了肺与外界的气体交换（即肺的通气）。呼吸运动包括吸气和呼气两个过程。当膈肌与肋间肌收缩，引起 胸腔前后、左右及上下径均增大，腿肌顶部下降，胸廓的容积扩大，肺随之扩张，造成肺内气压减小，小于外界大气压，外界 气体进入肺内，完成吸气；当膈肌和肋间外肌舒张时，肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位，膈肌顶部升高，结果胸廓容积缩 小，肺也随之回缩，造成肺内气压大于外界气压，肺内气体排出肺，完成呼气。 （2）呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管。人体的鼻腔的前部生有鼻毛，可以阻挡空气中的灰尘；鼻腔的内表面的鼻黏膜上的腺 细胞和气管内表面的腺细胞能够分泌黏液，能使吸入的空气清洁并变得湿润；黏膜中还分布有丰富的毛细血管，对进入的空气有温暖作用。进入④肺内气体的相对湿度与外界空气有明显差异，是由于①②③等结构起到了湿润的作用。 （3）外界氧气沿呼吸道进入人体，在肺泡处扩散到血液，即：外界一气管一肺泡一肺泡周围的毛细血管一血液。因此，与外界相 比，④肺中氧气大量减少是由于氧气能依次通过极薄的肺泡壁、毛细血管壁进入血液。肺是最主要的呼吸器官，是进行气体交换的主要场所，肺泡是进行气体交换的主要部位。由图中数据可知肺泡总表面积大(150cm²)，增加了气体交换的效率。 （4） 由题图可知当颗粒在1微米，停留在肺部，如果需要让吸入的药物更多沉积在肺部，则应将药物颗粒大小控制在1微米左右。 （5）①肺泡功能正常，才能完成与血液间的气体交换，而慢阻肺患者通常伴有黏液分泌多、纤毛功能失调等病变，导致呼吸道内气流受阻，肺泡异常，进而影响肺泡与血液之间的气体交换。 ②正常人的呼吸运动，吸气时，肋间肌和膈肌收缩，使得肋骨位置上升，膈顶部下降，胸廓容积扩张，肺扩张，肺内气压减小，气体入肺。因此，当将电极植入患者体内并与膈神经接触，电刺激膈神经，引起膈肌收缩，使胸腔容积扩大，肺扩张，从而完成吸气过程。 ③对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验，叫做对照实验。本实验的变量为是否使用呼吸训练器，因此受试者的年龄、性别、病症表现等因素应保持一致的原因是保证单一变量（降低个体差异对实验的影响）。 ④肺活量是反应一个人呼吸器官的最大工作能力的指标，因此研究还可以通过测定受试者的肺活量、相同时间内的行走距离等指标来比较呼吸功能恢复效果。 ⑤在图中ABC三个过程中，通过气体的扩散作用实现的是B（肺泡与血液的气体交换）和C（组织细胞与血液的气体交换）。氧气在肺泡处的扩散方向只能是④而不是③的原因是氧气浓度在肺泡处高于血液，气体总是从高浓度向低浓度扩散。这是气体扩散的基本原理。 三、资料分析题 在安全主题班会上，班主任介绍了“海姆立克急救法”。它是一种专门抢救急性呼吸道被异物阻塞从而引起呼吸困难的方法，是目前世界上公认的有效抢救方法之一。图1为人体呼吸系统结构模式图，图2是利用海姆立克急救法图示，图3是某人在一个标准大气压下的一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线图。请根据所学知识，分析回答下列问题： (1)正常吞咽食物时， 会盖住喉口，避免食物进入图1中的喉和［  ］ 堵塞呼吸道。 (2)呼吸道阻塞首先会影响 之间进行气体交换，进而影响人体内气体交换，使组织细胞通过呼吸作用为生命活动提供的能量减少，严重时可导致死亡。 (3)若呼吸道被异物堵塞，危急情况下可采用海姆立克急救法实施救助（如图2）。对成年人进行急救时，应快速向后上方挤压其上腹部。挤压会导致被救者膈顶部 （填“上升”或“下降”），胸腔容积缩小，肺内气压 （填“减小”或“增大”），肺内气体推动异物向外移动。重复操作，直到异物被排出，此过程的肺内压变化对应图3曲线 段。 (4)吃东西时，为防止异物进入呼吸道，正确的做法是 （写出一点）。 【答案】(1)会厌软骨；③气管 (2)肺与外界 (3)上升；增大；BC (4)吃饭的时候不要大声说笑（合理即可） 【解析】（1）在正常吞咽食物时，会厌软骨会盖住喉口。会厌软骨是一个重要的结构，它位于喉部，当吞咽食物时，会厌软骨会向下移动并盖住喉口，从而防止食物误入②喉部和③气管，确保食物顺利进入食道。 （2）呼吸道阻塞首先会影响肺与外界环境之间进行的气体交换。这是因为呼吸道是气体进出肺部的唯一通道，如果呼吸道被阻塞，那么肺部就无法与外界环境进行有效的气体交换，进而影响人体内气体交换，导致组织细胞通过呼吸作用获得的氧气减少，为生命活动提供的能量也会减少，严重时可导致死亡。 （3）若呼吸道被异物堵塞，在危急情况下可采用海姆立克急救法实施救助。对成年人进行急救时，应快速向后上方挤压其上腹部。这种挤压会导致被救者的膈顶部上升，胸腔容积缩小，从而使得肺内气压增大。肺内气压的增大会推动肺内的气体向外移动，包括推动异物向外移动。重复操作此过程，直到异物被排出。此过程中肺内压的变化对应图3曲线中的BC段，即呼气过程。 （4）吃东西时，为防止异物进入呼吸道，应该养成细嚼慢咽的好习惯。细嚼慢咽可以确保食物被充分咀嚼和软化，减少食物误入呼吸道的可能性。同时，在吃东西时不要大声说笑或打闹，以免因口腔和喉部的运动导致食物误入呼吸道。这些措施都有助于保护呼吸道的安全。 ( 1 )学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$