内容正文:
3.5 生物的呼吸和呼吸作用
知识点一.人体呼吸系统的结构和气体交换
1.呼吸:人体与外界环境进行气体交换的过程称为呼吸。
2.呼吸系统:由呼吸道和肺组成
(1)组成部分
(2)结构与功能
3.膈的升降与呼吸
(1)锥形罩内气球的变化
锥形罩模拟胸腔壁,玻璃管模拟气管和支气管,气球模拟肺,橡皮膜模拟膈肌。
当橡皮膜向下拉时,锥形罩内的容积增大,气压降低,低于大气压强,外界的空气通过玻璃管进入气球,气球鼓起,模拟人体吸气的过程。
当橡皮膜向上推时,锥形罩内的容积减小,气压升高,高于大气压强,球内的气体通过玻璃管排出,气球缩小,模拟人体呼气的过程。
(2)膈的升降与呼吸
当横膈膜的肌肉收缩时,横膈膜的顶端下降,胸腔体积增大,位于胸腔内的肺扩张,肺内气压降低,低于大气压强,外界的空气通过呼吸道进入肺,人体完成吸气过程。
当横膈膜的肌肉舒张时,横膈膜的顶端上升,恢复拱形,胸腔体积减小,位于胸腔内的肺回缩,恢复原来的体积,肺内气压升高,高于大气压强,肺内的气体通过呼吸道排出体外,人体完成呼吸过程。
4.呼吸运动:吸气和呼气两个部分
(1)结构及功能:膈肌和肋间外肌
(2)呼吸运动的过程:
①吸气:肋间外肌、膈肌收缩肋骨向上向外移动(膈肌顶部下降)胸腔容积扩大肺扩张,导致肺内气压减小外界气体进入肺泡;
②呼气:肋间外肌、膈肌舒张肋骨向下向内移动(膈肌顶部回升)胸腔容积缩小肺借本身的弹性回缩,导致肺内气压增大肺内气体排出肺泡;
膈肌
肋间外肌
肋间内肌
肋骨胸骨
胸腔体积
胸腔内压力
气流
吸气
收缩变得扁平
收缩
舒张
向上向外
增大
减小
进入
呼气
放松恢复拱形
舒张
收缩
向下向内
减小
增大
离开
(3)肺内气压与大气压强的关系
吸气时,肺内气压小于大气压强。呼气时,肺内气压大于大气压强。
肺内气压和大气压强所形成的差是推动气体进出肺的动力。在吸气结束尚未呼气的一瞬间, 肺内气压等于大气压强。
胸腔
内气压
胸腔
体积变化
膈肌
运动方向
肋骨胸骨
运动方向
吸气
小
变大
向下
向上向外
呼气
大
变小
向上
向下向
5.(氧气、二氧化碳)的交换过程
(1)肺泡内的气体交换指的是肺泡内氧气与肺泡周围毛细血管内二氧化碳的交换过程,即肺泡内的氣气进入肺泡周围毛细血管内的血液中,而血液中的二氧化碳进入肺泡内的过程。
【注意】:肺泡内气体交换的原理是气体的扩散作用,其特点是气体从高浓度向低浓度扩散。肺泡内氧气浓度高,周围毛细血管内氧气浓度低,则氧气的扩散方向是从肺泡到毛细血管;肺泡内二氧化碳浓度低,周围毛细血管内二氧化碳的扩散方向是从毛细血管到肺泡
(2)气体交换的方向和动力:因为肺泡内氣气浓度比血液中氣气的浓度高,所以氣气透过肺泡壁和毛细血管壁扩散进入血液中;因为血液中二氧化碳浓度比肺泡内二氧化碳浓度高,所以二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡内。
(3)肺泡内气体交换的结果:血液中氧气増多、二氧化碳减少,所以静脉血(二氧化碳浓度高,氧气浓度低)变成了动脉血(二氧化碳浓度低,氧气浓度高)。
6.吸入的空气与呼出的气体成分比较
、
知识点二.呼吸作用
1.呼吸作用的概念
人体细胞内的有机物与氧气反应,最终生成二氧化碳和水或其他产物"同时把有机物中的能髭释放出来,满足生命活动的需要,这个过程称为呼吸作用。
2.人体的生命活动所需能量来源于人体细胞内的有机物与氧气发生氧化反应所提供的。
3.葡萄糖的氧化反应表达式:
4.呼吸作用的意义
释放有机物中的能量,供生命活动所需。
5.呼吸作用所需氧气的来源和二氧化碳的去向
外界环境中的氧气进入血液后,通过血液循环运送到全身各处的组织细胞,在细胞内进行呼吸作用。同时,呼吸作用所产生的二氧化碳由血液运送到肺部,进入肺泡内,最后排出体外。m
6.呼吸作用的特点
呼吸作用与燃烧都是氧化反应,等质/的同种物质在燃烧和呼吸作用过程中所释放的能最是相同的,区别在于燃烧过程非常剧烈,而呼吸作用是一种缓慢进行的氧化反应。
知识点三.动植物的呼吸作用
1.动物呼吸作用的实验:
【提出问题】:动物也要不停地进行呼吸作用,那么,动物吸入和呼出的分别是什么气体?
【方法步骤】;a.按照图3-77安装好装置,装置中的碱石灰用来吸收二氧化碳气体,两装置中的碱石灰的量应该相等。
(1).试管B的设置有 对照 的作用。
(2).实验开始时,A、B试管中红色水滴与橡皮塞的距离 基本相同 ,10分钟后,A试管中红色水滴向 左 移动了一段距离,试管B中红色水滴 没有 移动。
(3).A试管中红色水滴向 左 移动的原因是动物进行 呼吸 作用时,消耗了氧气,产生了二氧化碳,产生的二氧化碳被 碱石灰 吸收,试管内气压 减小。
(4).两试管中的碱石灰的量应该相等。
(5).动物跟人一样也在不停地进行 呼吸 作用,分解 有机物 ,获取生命活动所需要的 能量 。
【实验现象】a.开始时,A、B两个装置中的红色水滴的位置与橡皮塞的位置基本相同,实验大约10分钟后,可以观察到A试管中红色水滴向左移了一段距离;而B试管中,红色水滴没有移动。
b.A试管中红色水滴向左移动的原因是动物也要呼吸,呼吸时产生的二氧化碳被碱石灰吸收,试管内气压减小。
【实验证明】动物也要进行呼吸,吸收氧气,呼出二氧化碳。
2.植物呼吸①
【实验装置】
【实验现象】几天后,A试管中的石灰水变浑浊,说明A内种子进行了呼吸作用,产生了二氧化碳,二氧化碳使石灰水变浑浊,B没有。
【实验结论】活种子能进行呼吸作用。
【实验注意点】a.“已浸水”种子中的水分增多,呼吸作用加强,实验效果明显。
b.“已煮熟”意味着种子已经死亡,不能进行呼吸作用。
c.种子消毒是为了排除细菌呼吸作用的影响。
3.植物呼吸②
【提出问题】植物的其他器官也能进行呼吸作用吗?
【实验步骤】a.把数棵新鲜菠菜装入塑料袋中,塑料袋与一橡皮管相连,用夹子夹住橡皮管,防止外界空气进入,在暗处放置一个晚上。
(注意:塑料袋口一定要扎紧,防止外界空气进入。在暗处放置的目的是防止植物进行光合作用)
b.松开塑料袋口,将塑料袋中的空气通入澄清石灰水中,观察石灰水的变化。
(【现象】石灰水变浑浊。【分析】植物进行呼吸,放出了二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。)
c.另取一大口塑料瓶,装入菠菜,盖紧瓶塞,在暗处放置一个晚上,然后打开瓶盖,将点燃的蜡烛放入瓶内,观察火焰变化。
(【现象】蜡烛熄灭。【分析】植物进行呼吸作用,消耗了氧气。)
d.再取一些新鲜菠菜用开水烫熟,重复上述实验。实验b石灰水不变浑浊,实验中蜡烛不熄灭。
【实验结论】植物与大部分动物不同,没有明显的呼吸器官,没有明显的呼气和吸气过程,但是植物和空气之间也有气体交换(得到氧气,排出二氧化碳)。植物的各个部分--根、茎、叶、花、果实、种子的每一个细胞每时每刻都在进行呼吸作用。
4.微生物等其他生物也有呼吸作用。呼吸作用对生命活动来说十分重要。
【食物燃烧】食物如大米、花生、肉类加热到一定温度后,在通气的条件下,也会燃烧产生热量,生成二氧化碳和水等(剩余部分为矿物质类无机盐),这是剧烈的氧化反应,在较短的时间内完成。
【呼吸作用】是受生物体控制和调节的缓慢进行的氧化反应,一般有氧气参与,还需要生物体内酶的参与,这一反应也有热量和能量的释放。
题型一.呼吸系统的组成和功能
1.如图为肺泡内的气体交换示意图。下列相关叙述不正确的是( )
A.过程a、b是通过人体的呼吸运动实现的 B.过程c、d是通过气体扩散实现的
C.与血管甲相比,血管丙内的血液含有更丰富的氧 D.血管乙处是人体内二氧化碳浓度最大的地方
第1题图 第2题图
2.如图是呼吸系统的组成示意图,下列关于呼吸系统组成和功能的叙述,不正确的是( )
A.2既是食物的通道,也是空气的通道 B.人在呼气时,膈肌收缩,7变得扁平
C.人在吸气时,6扩张,气压减小 D.肺泡外缠绕着毛细血管,有利于气体交换
3.重症肺炎患者的治疗,使用人工肺是有效的疗法。通过使用人工肺改善患者血液中的含氧量,从而使患者获得生机。图甲为呼吸系统结构图,图乙为人工肺原理示意图,图丙表示呼吸过程肺内相对气压变化,请分析回答:
(1)写出肺炎病毒通过空气进入肺的途径 (用图甲中序号和箭头表示)。
(2)通过人工肺后,气体②相对气体①变少的成分是 。
(3)正常人的肺有弹性,当膈肌和肋间外肌 时,肺会扩张导致吸气,图丙中代表吸气过程中肺内气压变化的阶段是 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
题型二.呼气和吸气
1.如图是模拟膈肌运动的装置,下列描述错误的是( )
A.②模拟肺,④模拟膈 B.甲模拟吸气过程,此时①内气压小于②内气压
C.乙模拟呼气过程,此时膈肌舒张 D.这个实验说明吸气、呼气与膈的运动有关
第1题图 第2题图 第3题图
2.如图所示是人在平静呼吸时,肺内气压变化的示意图。下列说法中正确的是( )
A.BCD段表示吸气过程 B.OAB段表示呼气过程
C.在A点时,肺内气压小于外界大气压 D.在A点时的肺内气压大于在C点时的肺内气压
3.当异物阻塞呼吸道时,可采取如图所示的海姆立克急救法进行急救。其方法是:施救者从背后双手抱住窒息者的腹部稍高于肚脐的位置,快速向内、向上用力压迫腹部,迫使异物排出,此过程中救助者体内( )
A.膈顶部下降,肺内气压变大 B.膈顶部上升,肺内气压变小
C.膈顶部下降,肺内气压变小 D.膈顶部上升,肺内气压变大
4.如图表示某人平静呼吸时,肺内气压随时间变化曲线图,下列分析正确的是( )
A.曲线ac段表示吸气过程,此时胸腔容积扩大
B.曲线ce段表示吸气过程,此时肋间肌和膈肌收缩
C.曲线bc、cd段表示呼气过程,此时肋间肌和膈肌舒张
D.曲线ab、de段表示呼气过程,此时胸腔容积缩小
5.如图表示某人平静和运动两种状态下的呼吸情况,据图分析错误的是( )
A.曲线A表示平静状态 B.曲线B表示运动状态
C.ab段表示肺容量下降 D.ab段膈肌收缩,呼气
6.图甲是肺内压随时间变化的示意图,图乙表示人体膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置。下列说法正确的是( )
A.曲线ab段表示吸气,膈肌处于A位置
B.曲线bc段表示呼气,膈肌处于A位置
C.曲线cd段表示吸气,膈肌处于B位置
D.曲线de段表示呼气,膈肌处于B位置
7.人体与外界的气体交换与胸廓和肺密切相关,如图甲所示为人在平静呼吸时胸廓和肺的变化示意图,如图乙所示为肺内气压与外界气压差随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是( )
A.①过程膈肌收缩,气体呼出
B.①过程对应曲线上的abc段
C.②过程肋骨向下向内运动,肺扩张
D.②过程开始的瞬间对应b点
8.如图是某同学做模拟实验,并绘制的肺内气压变化曲线图。下列选项正确的是( )
A.甲图中曲线的AB段与乙图都表示吸气状态
B.甲图中曲线的BC段与乙图都表示呼气状态
C.甲图中曲线的AB段与丙图都表示呼气状态
D.甲图中曲线的BC段与丙图都表示吸气状态
9.“海姆立克急救法”是全球抢救异物误入气管的标准方法,被称为“生命的拥抱”。它的原理如图所示,当异物堵在人体喉部时,突然用力压迫两肺下部膈肌,使肺部残留空气形成一股气流,气流冲击异物将堵在喉部的异物驱除,使人获救。如图能正确表示异物排出时膈的升降和肺内压P内、外界气压P外大小关系的是( )
A.P内<P外 B.P内>P外 C.P内<P外 D.P内>P外
10.2020年5月27日上午,珠峰高程测量登山队成功登顶珠峰。在冲顶珠峰过程中,登山者要借助氧气瓶进行呼吸。以下有关对甲、乙、丙图分析中说法正确的是( )
A.甲图表示的过程为肺泡处的气体交换 B.乙图中气体交换后氧气浓度D>C
C.丙图中膈肌从E到F时呼气 D.吸气完成的瞬间膈肌处于丙图中的E状态
11.如图中图甲是小滨呼吸过程中肺内气压的变化曲线图:图乙是肺泡和肺毛细血管间的气体交换图请据图回答下列问题:
(1)持续大笑时人体会因为吸入大量气体导致肚子疼,此时膈肌和肋间外肌 (选填“收缩”或“舒张”),吸入大量气体过程可以用图甲曲线 段表示(选填“AB”或“BC”)。停止大笑后可以通过缓慢深呼吸缓解肚子疼。
(2)图乙中①代表肺泡内的O2通过 作用,透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液中。
12.下列图示中,图一为小金胸腔底部膈肌所处的①、②两种状态示意图;图二是他的肺与外界、肺泡与血液气体交换示意图,图中甲、乙、丙表示不同的血管,a、b、c、d表示气体进出的过程;图三是他进行一次平静呼吸中,肺内气压与外界气压差值的变化曲线,图中A、B、C、D、E是曲线上的五个点。请据图回答下列问题。
图一中膈肌由②状态向①状态转变时,对应图二中气体进出的过程是 (选填“a”或“b”),此时对应图三中肺内气压与外界大气压差值曲线的 段(选填“ABC”、“BCD”或“CDE”)。
13.肺是气体交换的器官,是呼吸系统的最重要部分。
(1)如图是肺从外界吸气的模型。请通过此模型阐述肺吸气的原理:
。
(2)你认为肺有哪些结构特点与气体交换这一功能相适应?
题型三.肺泡内的气体交换
1.如图是人体气体交换示意图,以下说法正确的是( )
A.图甲中②处氧气浓度小于①处
B.图乙中③处二氧化碳浓度大于④处
C.图甲为人体的组织细胞,图乙为肺泡
D.呼出的气体中二氧化碳浓度低于氧气浓度
2.如图所示为人体肺的部分结构示意图,其中箭头a、b代表血液流动的方向,箭头c、d代表气体流动的方向,e、f代表血管,下列说法错误的是( )
A.血管e中的血液为动脉血
B.d方向流动的空气比c方向流动的空气含氧量高
C.气体沿着d方向流动时膈肌收缩
D.f处的血液最先到达心脏的左心房
3.图示表示的是人体肺的结构及肺泡与血液间的气体交换,下列描述中错误的是( )
A.肺泡壁很薄,仅由一层上皮细胞构成 B.每一个肺泡都被毛细血管和弹性纤维包围
C.氧气由肺泡进入毛细血管靠的是扩散作用 D.人体吸入与呼出气体中CO2的浓度保持不变
第3题图 第4题图
4.近年来,越来越多的人登顶珠峰。在冲顶珠峰过程中,登山者要借助氧气瓶进行呼吸。根据人体气体交换示意图,以下选项正确的是( )
A.甲图表示的过程为组织细胞处的气体交换 B.乙图中气体交换后D处氧气浓度大于C处氧气浓度
C.乙图中组织细胞内二氧化碳浓度最高 D.吸气时,膈肌和肋间外肌舒张
5.如图是一个人体气体交换示意图,据图回答:甲、乙两处的气体交换主要通过的原理是( )
A.呼吸作用 B.渗透作用 C.扩散作用 D.交换作用
第5题图 第6题图
6.如图表示人体内肺泡与血液之间的气体交换,相关叙述不正确的是( )
A.氧气进入血液后与红细胞内的血红蛋白结合
B.二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡
C.肺泡与血液之间的气体交换是通过呼吸运动实现的
D.肺泡壁和毛细血管壁都只有一层上皮细胞,利于气体交换
7.甲图是人体内气体交换过程的示意图,乙图是呼吸过程中肺内气压变化示意图。请据图回答下列问题:
(1)甲图中A处表示肺与外界的气体交换过程,此过程是通过 实现的。
(2)甲图中进行①过程时,膈肌处于 状态,胸廓容积会 ,此时肺内气压 (填“大于”或“小于”)外界气压,如乙图中 段变化。
(3)甲图中B处④表示 ,从肺泡进入血液中,需经过 层细胞膜。
(4)在图乙曲线bc段的变化中,胸廓的前后、左右、上下内径都 (填“缩小”或“扩大”)。
(5)本次呼吸中,吸气结束的那一瞬间是乙图坐标中的 点。
8.“海姆立克急救法”是抢救异物误入气管患者的方法,被称为“生命的拥抱”。动作图解如图一,图二表示人体肺泡和血液之间气体交换示意图,A、B代表生理过程,C、D代表不同物质,甲、乙、丙代表三种不同血管;图三表示肺容积在呼吸过程中的同步变化曲线图,请据图回答:
(1)当异物经咽、喉后堵住气管时,会引起呼吸困难。此时,救护者可按照图一中所示方法施救,使被救者膈顶部上升,胸腔容积 ,肺内气压 外界气压,形成较大的气流把异物冲出,此生理过程对应图三中的 段曲线。
(2)呼吸道通畅后,图二中[D] 进入血液,此过程是通过 作用实现的。
(3)组织细胞获得氧气需要各器官、系统的分工合作。氧气最终在组织细胞内参与有机物的分解,为生命活动提供 。
9.如图中的图1、图2分别为人体肺内及组织中气体交换的示意图,①~⑥序号表示血管,a~d字母表示物质。请据图回答以下问题:
(1)图中表示动脉的是 (填序号);人体进行肺内气体交换时,血液的流动过程: (用图中序号、箭头表示)。
(2)图中的a、b分别表示 、 ;b由肺泡进入②要穿过 层细胞;b进入②后,与血液中的 结合,以氧合血红蛋白形式运输;此时的血液d属于 (“动脉血”或“静脉血”)。
(3)肺内及组织中的气体交换都是通过 实现的;通过肺内及组织中气体交换,保证了细胞能得到泡中的b,将细胞中的有机物氧化分解释放 ,供细胞活动所需;并能将细胞氧化分解有机物产生的 运送到肺泡,再经呼气排出体外。
第9题图 第10题图
10.人体进行呼吸的主要器官是 。气体进出肺泡是通过 来实现的。图中a代表的是 气体,血液从毛细血管的[4]端流到[5]端后,血液中 气体含量增加。当肺内气体压力 时,外界气体按照c方向进入肺泡。
题型四.呼吸作用的概念和意义
1.如图所示为验证动物需要呼吸的实验装置,下列有关说法错误的是( )
A.在实验前应该检验装置的气密性
B.为了使实验现象更明显,可换用更细的玻璃管
C.实验时为便于操作和观察,应该用手握紧试管
D.为更好地控制变量,可在B试管内放入等数量的同种死昆虫
2.分析人体从鼻孔吸入的空气与呼出的气体成分比较图,其中不正确的是( )
呼出的气体:
O2:16%,CO2:4%
N2:78%,稀有气体:1%,
较多的水汽
吸入的空气:
O2:21%,CO2:0.03%,
N2:78%,稀有气体:0.94%,
较少的水汽
A.吸入的空气中的氧气只有部分进入血液 B.图中各气体的含量为气体的体积分数
C.呼出的气体中,CO2所占的比例比水汽大 D.人体能产生少量的稀有气体
3.如图显示了人在分别呼吸3种气体时每分钟呼吸的次数。综合这些信息,下列结论中,正确的是( )
A.气体中的体积分数大的话,每分钟呼吸的次数减少
B.气体中的体积分数在8%以上时,人马上就死亡
C.100%的氧气对人体有害
D.在普通空气中每分钟呼吸次数最平稳,因此对人体健康最有利
4.下列生产生活中的措施中,能抑制植物呼吸作用的是( )
①水果、蔬菜在冰箱中低温贮藏 ②在贮藏粮食的密封仓内充加二氧化碳
③农田及时排水 ④小麦种子晒干入库
A.①②④ B.①③④ C.②③④ D.①②③
5.为了探究植物呼吸作用设计了如图所示的实验装置。下列说法不正确的是( )
A.实验前用手握住装置乙的试管外壁,观察红色水滴能否移动,可以检查装置的气密性
B.设置乙装置的作用是形成对照
C.实验可以通过观测红色水滴移动情况或者称量甲乙装置的质量是否发生变化来判断种子是否进行了呼吸作用
D.静置一段时间后,甲装置内红色水滴会向右移动
6.如图所示为某科学社团的同学验证动物呼吸作用的装置,AB装置中放入等质量的碱石灰。为了使实验现象更加明显,下列措施可行的是( )
A.去掉装置B B.换用更细的玻璃管
C.增加碱石灰的质量 D.换用更长的玻璃管
7.小金设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图甲所示,自救呼吸器的结构如图乙所示(其中箭头方向表示气体流动方向)。
呼吸气路的设计:自救呼吸器使用时,需用鼻夹夹住鼻子,用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时,单向阀A和B的开闭情况是 (选填“A打开,B闭合”或“A闭合,B打开”)。
8.小金同学将数棵新鲜菠菜装入黑塑料袋密封,在暗处放置一个晚上。如图所示,松开塑料袋口,插入一根导管,让塑料袋中的空气通入澄清石灰水。关于本实验,下列说法错误的是( )
A.用黑塑料袋的目的是避免植物进行光合作用
B.能观察到澄清石灰水变浑浊的现象
C.如果把新鲜菠菜用开水烫5分钟再做实验,实验现象不明显
D.证明呼吸作用消耗了氧气
9.如图是小柯探究种子呼吸作用的实验装置。
(1)实验前用手握住装置乙的试管外壁,观察红色水滴能否移动。这是为了检查装置的
性。设置乙装置的作用是 。
(2)小柯认为用天平分别称出甲、乙整个装置的质量,若前后质量有变化即可证明种子进行了呼吸作用。你认为他的想法正确吗? 。
(3)甲装置内因 导致气压减小,红色水滴会向右移动。
(4)种子消毒的目的 .
10.兴趣小组的同学设计了如图所示实验探究种子的呼吸作用小欢认为:可根据装置①②实验前后质量的变化情况判断种子是否进行了呼吸作用。
小乐认为:可根据装置①②中红色水滴的移动情况,判断种子是否进行了呼吸作用
(1)将种子消毒后再进行实验,其目的是 。
(2)判断小欢的观点是否正确并说明理由。 。
(3)静置一段时间后,①中红色水滴会向右移动,是因为试管内的 (填写化学式)减少,而导致试管内气压减小的缘故。
强化训练
基础强化
1.人体进行呼吸时会呼出大量的二氧化碳,这些二氧化碳产生于( )
A.活细胞 B.血液 C.肺泡 D.气管和支气管
2.乐乐在运动时,肺泡与血液之间发生气体交换(如图所示)。根据图示分析肺泡内气体成分的变化是( )
A.氧气含量增加,二氧化碳含量增加 B.氧气含量增加,二氧化碳含量降低
C.氧气含量降低,二氧化碳含量增加 D.氧气含量降低,二氧化碳含量降低
第2题图 第4题图 第5题图
3.呼吸运动是人体重要的生命活动,下列有关说法正确的是( )
A.呼气时肺内气压小于外界大气压
B.吸气时,膈肌收缩,膈顶部上升,胸腔容积扩大
C.呼吸时,呼出的气体成分中二氧化碳多于氧气
D.空气从外界进入肺的路线:鼻→咽→喉→气管→支气管→肺泡
4.一些重症肺炎患者需要使用体外膜肺氧合(ECMO)设备进行急救,其工作过程如图所示。血液一般由患者股静脉(下肢静脉之一)引出到体外,通过氧合器吸收氧,排出二氧化碳,经过气体交换的血液,在动力泵的推动下回到患者颈静脉。在此过程中( )
A.流经ECMO后血液中的二氧化碳增加 B.氧合器中氧气从浓度低处扩散到浓度高处
C.氧合器模拟了肺与血液间的气体交换 D.人体在ECMO中完成了呼吸作用
5.如图曲线表示人体血液流经不同部位(、、)时血液中氧或二氧化碳浓度的变化,说法正确的是( )
A.如果表示肺泡处的气体交换,则可以表示氧的浓度
B.如果表示肺泡处的气体交换,则可以表示二氧化碳的浓度
C.如果表示组织细胞处的气体交换,则可以表示氧的浓度
D.如果表示组织细胞处的气体交换,则可以表示氧的浓度
6.下图是某人在标准大气压下的一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线图,说法错误的是( )
A.曲线段表示吸气,膈肌,肋间外肌收缩,胸腔容积增大,肺内气压小于大气压
B.持续大笑时肚子疼,此时吸入大量气体可以用曲线段表示,膈肌舒张横膈变得扁平,可以缓慢深呼吸缓解
C.曲线段表示呼气,横隔恢复拱形,肺处于收缩状态
D.本次呼吸中,吸气结束的那一瞬间是坐标系中的点,此时肺内气压与大气压的值相等
7.为探究植物种子呼吸作用的产物,用如图装置进行对照实验:先在A、B试管中加入等量的澄清石灰水,再往A试管中加入适量的已浸水及消毒的蚕豆种子,则试管B中应加入等量的( )
A.已浸水及消毒的绿豆种子 B.已浸水及未消毒的蚕豆种子
C.已煮熟及未消毒的蚕豆种子 D.已煮熟及消毒的蚕豆种子
第7题图 第9题图 第11题图
8.人体的呼吸系统由鼻、咽、喉、气管、支气管、肺组成,其中肺是气体交换的主要场所。下列属于有利于肺泡内气体交换的特点有( )
①肺泡数量很多②肺泡外面包绕着丰富的毛细血管③毛细血管壁很薄④肺泡壁很厚
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
9.如图表示人的膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置,下列有关表述正确的是( )
A.膈肌从甲到乙时,呼气,此时肺内气压大于外界大气压
B.膈肌从甲到乙时,吸气,此时肺内气压小于外界大气压
C.呼气完成的瞬间,膈肌处于乙状态,肺内气压等于外界大气压
D.吸气完成的瞬间,膈肌处于甲状态,肺内气压等于外界大气压
10.下列关于人体呼吸系统的叙述,错误的是( )
A.人体呼吸系统由呼吸道和肺组成 B.肺是呼吸系统进行气体交换的主要场所
C.肺中有很多肺泡,肺泡的壁很薄 D.肺泡中完成气体交换后,呼出气体中不含有氧气
11.如图所示为验证动物需要呼吸的实验装置,下列有关说法错误的是( )
A.在实验前应该检验装置的气密性
B.为了使实验现象更明显,可适当增加试管内的昆虫数量
C.实验时为便于操作和观察,应该用手握紧试管
D.为更好地控制变量,可在乙试管内放入等数量的同种死昆虫
12.下列对呼吸系统结构和功能的叙述,错误的是( )
A.鼻腔内的鼻毛和黏液在阻挡灰尘、细菌时有重要作用
B.呼吸道有骨和软骨做支架,保证了气流通畅
C.肺内肺泡数量多,肺泡壁薄,有利于肺泡与血液之间的气体交换
D.人体与外界环境进行气体交换的整个过程称为呼吸作用
13.分析人体从鼻孔吸入的空气与呼出的气体成分比较图,其中不正确的是( )
呼出的气体:
O2:16%,CO2:4%
N2:78%,稀有气体:1%,较多的水汽
吸入的空气:
O2:21%,CO2:0.03%,
N2:78%,稀有气体:0.94%,较少的水汽
A.吸入的空气中的氧气只有部分进入血液 B.图中各气体的含量为气体的体积分数
C.呼出的气体中,CO2所占的比例比水汽大 D.人体能产生少量的稀有气体
14.在探究植物的呼吸作用实验中,所用的保温瓶已作灭菌处理,保温瓶内的环境条件适宜。将适量、等质量的正在萌发和煮熟过的种子分别装入两个保温瓶后密闭,多次测定有关的量,并绘制成如图所示的曲线。下列判断符合客观事实的是( )
A.若Y表示瓶内温度,则a表示萌发的种子
B.若Y表示瓶内氧气量,则c表示煮熟过的种子
C.若Y表示种子的质量,则b表示萌发的种子
D.若Y表示瓶内二氧化碳量,则c表示煮熟过的种子
15.下图是肺的内部结构示意图,下列说法正确的是( )
A.外界的气体进入呼吸道是通过气体的扩散作用
B.吸入的空气中的氧气含量最高,呼出的气体中的二氧化碳含量最高
C.肺泡内的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液中
D.肺泡壁是由一层上皮细胞构成的,属于器官层次
16.下列关于人体与外界气体交换的叙述,错误的是( )
A.在人体一次呼吸过程中,吸气结束瞬间肺内气压等于外界大气压
B.人体呼出的气体中含最多的两种成分依次是氮气、二氧化碳
C.呼吸运动需要肋间肌和膈肌提供动力
D.人工呼吸依据的是呼吸运动原理
17.呼吸运动是人重要的生命活动,下列有关说法错误的是( )
A.呼吸时,呼出的气体成分中二氧化碳多于氧气
B.氧气从外界进入人体内血液的路线是:鼻→咽→喉→气管→支气管→肺泡→肺泡周围的毛细血管网
C.吸气时,膈肌收缩,膈顶部下降,胸腔容积扩大
D.呼出的气体中不仅含有二氧化碳气体,还含有氧气
18.生物圈是一个统一的整体,生物圈中的生物之间存在着直接或间接的联系。上图是表示人和绿色开花植物之间物质的关联图,其中a、b,c,d表示物质,请据图回答问题:
(1)人体进行呼吸作用需要消耗a,a主要在消化道的 被消化吸收进入血液。
(2)当肋骨间的肌肉和膈肌收缩时,肺内气压 (填“增大”或“减小”),于是b被吸入肺。
(3)植物呼吸作用的产物可用图中 (填字母)表示。
19.下列图示中,图一为小科胸腔底部膈肌所处的①、②两种状态示意图;图二是他的肺与外界、肺泡与血液气体交换示意图,图中甲、乙、丙表示不同的血管,a、b、c、d表示气体进出的过程;图三是他进行一次平静呼吸中,肺内气压与外界气压差值的变化曲线,图中A、B、C、D、E是曲线上的五个点。据图回答:
(1)图一中膈肌由①状态向②状态转变时,对应图二中气体进出的过程是 (填字母编号)。
(2)小科在下列四种生活状态中,对应图三内A点到E点之间距离最短的是 (填字母编号)。
A.漫步 B.静坐 C.打篮球 D.睡觉
20.如图坐标系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。请分析回答:
(1)曲线AB段表示 时肺内气压的变化。
(2)曲线BC段的变化中,胸廓的前后、左右、上下径都 。
(3)本次呼吸中吸气结束的那一瞬间,肺内气压 大气压。(填“大于”、“小于”或“等于”)
(4)在曲线AB、BC段变化中,与呼吸有关的肌肉的变化情况是:AB段: ;BC段: 。
21.科研人员为了探究某因素对植物呼吸作用 的影响,从而探究植物的最佳存储条件。测定了某植 物分别在 25℃和 0.5℃时在密闭容器内产生 CO2的速 率,结果见图甲和图乙。请回答下列问题:
(1)上述实验的假设是 会影响植物的呼吸作用
(2)分析图甲或图乙可知,随着时间的增加,产生 CO2的速率均有下降。原因是 。
(3)科研人员认为要研究该植物最佳的存储温度,还需要设计如下方案:
①将 4 株品种和 相同的植物分别装入 4 只相同的密闭容器中;
②分别置于 1.5℃、1℃、0℃、-0.5℃条件下观察,每隔一段时间测定 CO2浓度; 有科研人员认为不需要进行 0℃以下的实验组,你觉得原因是 。
22.小科利用下列实验装置验证植物的呼吸作用(把各装置放在适宜的环境中,一天后进行观察),请分析并回答问题:
(1)装置A:甲瓶内温度计示数高于乙瓶内温度计示数,说明萌发的种子进行呼吸作用时会 (填“储存”或“释放”) 能量。
(2)装置B:澄清石灰水中发生的反应是 。(用化学方程式表示)
(3)装置C:燃烧的蜡烛放进甲瓶内立即熄灭,放进乙瓶内继续燃烧,说明 。
23.如图所示为某兴趣小组的同学验证动物呼吸作用的装置,装置中放入等质量的碱石灰,A组放入若干健康、生命力旺盛的昆虫,实验前标记红色水滴位置。将A、B两组装置放在同一适宜的环境中,10分钟后观察并记录现象。(装置内空气足以供给昆虫呼吸)
(1)设置B组实验的目的是 。
(2)10分钟后,观察到A组中红色水滴向 移动(选填“左”或“右”),原因是 。
(3)为了使实验现象更明显,下列措施可行的是 (选填字母)。
A.适当增加昆虫数量
B.换用更细的玻璃管
C.将碱石灰向铁丝网靠近
24.某学习小组的同学欲利用下列装置探究绿色植物呼吸过程中是否有二氧化碳气产生,设计的探究过程如图,请回答其中的相关问题:
(1)写出绿色植物呼吸作用的文字表达式 。
(2)A装置的作用是 ;B装置的作用是 。
(3)C处玻璃罩不能透光的原因是 。
(4)能表示这个探究实验成功的两个主要现象是 和 。
(5)如果该研究小组探究的结论不正确,原因是多方面的,请你从实验条件控制上找出可能的两个原因:
和 。
25.为更好的理解呼吸运动,项目学习小组制作了“呼吸运动模型”来模拟图甲中呼气和吸气过程,并制定了评价量表,如表所示.
“呼吸运动模型”评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
结构完整,能合理的模拟呼吸系统的呼吸道和肺
结构较完整,能粗略模拟呼吸系统的呼吸道和肺
结构不完整,有1处及以上缺失
指标二
能模拟横膈运动和肋骨运动且两者协同进行,具有一致性
能模拟横膈运动和肋骨运动,但两者不能协同进行,不具有一致性
不能模拟横膈运动和肋骨运动
【原理分析】
(1)图甲中呼吸运动是指 过程(选填数字①②③④).
(2)膈肌和肋间肌的收缩和舒张会引起肺内气压变化.吸气时,肺内气压变化情况为 。
A.先减小后变大 B.先变大后减小
【模型制作】
(3)利用玻璃管、透明气球、玻璃罩、橡皮膜、带孔橡胶塞等材料做了如图乙所示的模型,若要用该模型模拟图甲②过程,可进行的操作是 。
【改进与评价】
(4)分析发现图乙模型存在一定的缺陷,于是将玻璃罩换成大的矿泉水瓶,将直玻璃管换成Y型玻璃管,模型如图丙所示。改进后,依据评价量表,评价模型丙指标一为“优秀”,指标二仍只能为“合格”。请分析:利用模型丙模拟吸气时“两者不能协同进行,不具有一致性”的原因: 。
26.甲图为人体获得空气中氧气,并由血液运输至全身各处组织细胞的模式图:
(1)乙图为某人在标准大气压下的一次平静呼吸中横膈膜的两个位置,A为最高处,B为最低处,则箭头a过程开始时刻横膈膜应处于 (选填A或B)位置。
(2)d过程表示血液中的二氧化碳通过 壁和肺泡壁从而进入肺泡内。
(3)c过程中氧气能进入血液,是通过 作用实现的。
27.2019年底开始的新冠肺炎,致使全球患者达一百多万人。请据图回答下列问题:
(1)新冠肺炎病毒经鼻、咽、喉、气管、支气管,最后到达 而引发肺炎。
(2)呼吸运动包括吸气和呼气两个过程,肺炎会造成呼吸困难,病人需加快呼吸频率,以保证对氧气的需求。吸气时,图一中的[3]横膈膜顶部下降。此时膈肌处于 (选填“收缩”或“舒张”)状态,该过程对应于图二曲线的哪一段? (选填“AB”或“BC”)。
(3)人体呼出的气体能使澄清石灰水变浑浊。写出该反应的化学方程式 。
素养提升
1.某同学设计了如图的装置(瓶中植株未经暗处理)。下列描述中(注:氢氧化钠是二氧化碳的吸收剂):①该装置可验证植物的光合作用能产生氧气;②该装置可验证植物的呼吸作用能产生二氧化碳;③丙内石灰水保持澄清;④丙内石灰水变浑浊;
正确的组合是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
第1题图 第2题图 第3题图
2.如图所示是人在平静呼吸时,肺内气压变化的示意图。下列说法中正确的是( )
A.bcd段表示吸气过程 B.Oab段表示呼气过程
C.在a点时,肺内气压小于外界大气压 D.在a点时的肺内气压大于c点时的肺内气压
3.如图是人体肺泡与毛细血管之间的气体交换示意图,以下说法正确的是( )
A.图中①表示二氧化碳 B.图中②表示氧气
C.图中a处氧气浓度小于b处 D.将图中肺泡改为组织细胞,②就表示二氧化碳
4.人体与外界的气体交换与胸廓和肺密切相关,如图甲所示为人在平静呼吸时胸廓和肺的变化示意图,如图乙所示为肺内气压与外界气压差随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是( )
A.①表示气体呼出 B.②表示气体吸入
C.①过程对应乙图曲线上的abc段 D.②过程对应乙图曲线上的abc段
5.如图1是某人在一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线,图2是模拟膈肌运动的示意图。下列叙述中,正确的是( )
A.曲线AB段的变化中,胸廓的体积缩小
B.曲线BC段与甲图表示的生理活动相同
C.乙图演示呼气,此时膈肌处于收缩状态
D.B点和C点时,肺内气压都等于大气压
6.小明制作了一个用来模拟肺呼吸运动的装置(如图)。气球模拟肺、橡皮膜模拟横膈、玻璃钟罩模拟胸廓,U形管的液面升降反映胸廓内压力的变化情况。使用时若将橡皮膜向下拉,则该装置( )
A.模拟膈肌收缩,U形管右边液面上升
B.模拟膈肌收缩,U形管左边液面上升
C.模拟膈肌舒张,U形管左边液面上升
D.模拟膈肌舒张,U形管右边液面上升
7.关于人体的呼吸,下列说法正确的是( )
A.图甲中表示人体中肺的大致位置的序号是3
B.图乙中表示人体呼气过程的是A
C.吸气过程对应的肺内气压变化可用图丙中的CD段曲线表示
D.图丁中①代表通过气压差透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液
8.为研究植物的呼吸作用,同学们将萌发的和煮熟的大豆种子放在两个广口瓶中密封,一段时间后打开瓶塞,观察点燃的蜡烛在瓶中的燃烧情况。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙瓶中分别是煮熟的和萌发的种子 B.实验只能在晚上无光时进行
C.实验开始前两瓶中种子的大小、数量相同 D.该实验说明呼吸作用产生二氧化碳
9.人体的呼吸系统由呼吸道和肺两部分组成。图是人体呼吸系统模式图,图中肺可以( )
A.过滤、温暖和湿润空气 B.分泌黏液和作为气体通道
C.自主收缩舒张,从而完成呼气和吸气 D.使血液中氧气含量增多,二氧化碳含量减少
第9题图 第10题图
10.如图所示,实验装置中的小白鼠呼吸会产生二氧化碳,而产生的二氧化碳又会被氢氧化钠(NaOH)溶液吸收,则经过数个小时,U形管A、B两处的液面会出现的情况是( )
A.A处上升,B处下降 B.A、B两处都下降 C.A处下降,B处上升 D.A、B两处都不变
11.下列关于人体肺泡内气体交换的叙述,正确的是( )
A.肺泡内气体交换是通过呼吸运动实现的
B.在肺泡内气体交换过程中,氧气从血液扩散进入肺泡
C.经过肺泡内气体交换后,血液中二氧化碳浓度升高
D.氧气从肺泡扩散进入血液,必须要透过肺泡壁和毛细血管壁
12.如图,在容器中装入等量的不同种子,加入适量的水后密封。一段时间后向漏斗中倒入清水,通过观察到的澄清石灰水的不同变化,可以得出的结论是( )
A.种子萌发需要一定的水分 B.种子萌发需要适宜的温度
C.种子呼吸作用需要氧气 D.种子呼吸作用会产生二氧化碳
13.呼吸运动是人体重要的生命活动,下列有关说法正确的是( )
A.呼气时肺内气压小于外界大气压
B.吸气时,膈肌收缩,膈顶部上升,胸腔容积扩大
C.呼吸时,呼出的气体成分中二氧化碳多于氧气
D.空气从外界进入肺的路线:鼻→咽→喉→气管→支气管→肺泡
14.下图是某人在标准大气压下的一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线图,说法错误的是( )
A.曲线段表示吸气,膈肌,肋间外肌收缩,胸腔容积增大,肺内气压小于大气压
B.持续大笑时肚子疼,此时吸入大量气体可以用曲线段表示,膈肌舒张横膈变得扁平,可以缓慢深呼吸缓解
C.曲线段表示呼气,横隔恢复拱形,肺处于收缩状态
D.本次呼吸中,吸气结束的那一瞬间是坐标系中的点,此时肺内气压与大气压的值相等
15.人体与外界的气体交换与胸廓和肺密切相关,如图甲所示为人在平静呼吸时胸廓和肺的变化示意图,如图乙所示为肺内气压与外界气压差随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是( )
A.①过程膈肌收缩,气体呼出 B.①过程对应曲线上的abc段
C.②过程肋骨向下向内运动,肺扩张 D.②过程开始的瞬间对应b点
16.下图是研究豌豆种子萌发过程中的温度变化,哪一幅图能表示实验结果( )
A. B.C.D.
17.下列各项表示平静呼吸时的吸气过程,其中正确的是( )
A.膈肌、肋间外肌收缩→胸廓扩大→肺扩张→肺内气压大于大气压→气体进入肺
B.膈肌、肋间外肌收缩→胸廓扩大→肺扩张→肺内气压小于大气压→气体进入肺
C.膈肌、肋间外肌舒张→胸廓缩小→肺缩小→肺内气压小于大气压→气体进入肺
D.膈肌、肋间外肌舒张→胸廓缩小→肺缩小→肺内气压大于大气压→气体进入肺
18.如图所示为验证动物需要呼吸的实验装置,下列有关说法错误的是( )
A.在实验前应该检验装置的气密性
B.为了使实验现象更明显,可适当增加试管内的昆虫数量
C.实验时为便于操作和观察,应该用手握紧试管
D.为更好地控制变量,可在乙试管内放入等数量的同种死昆虫
19.小乐用如图所示模型模拟吸烟,直观地认识吸烟对呼吸系统的影响。多次挤压塑料瓶后发现笔管和面巾纸卷被熏黄,塑料瓶中残留着大量烟雾。下列分析和推理合理的是( )
A.笔管、塑料瓶依次模拟了肺和气管 B.挤压塑料瓶用于模拟吸气过程
C.吸烟对呼吸道没有任何影响 D.呼气时肺内的有害气体并不能全部排出
20.关于人体的呼吸,下列说法正确的是( )
A.图甲中表示人体中肺的大致位置的序号是1
B.图乙中表示人体呼气过程的是A
C.吸气过程对应的肺内气压变化可用图丙中的CD段曲线表示
D.图丁中①代表CO2通过扩散作用透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液
21.在学校的健康体检中,测得某同学的肺容量变化如图所示,据图分析正确的是( )
A.该同学的肺容量最大为4升
B.AB段表示吸气过程
C.BC段膈肌处于收缩状态
D.D点表示吸气结束的瞬间,肺内气压等于外界大气压
22.甲图为肺泡内的气体交换示意图,①、②代表呼吸运动过程,a、b代表气体;乙图M、N是膈肌的位置。a表示的气体是 ,②过程等同于乙图膈肌的运动过程为 (选填“M→N”或“N→M")。
第22题图 第23题图
23.向盛有相同浓度和体积石灰水的甲、乙两支试管分别放入已浸水及消毒的蚕豆种子20粒、已煮熟及消毒的蚕豆种子20粒(如图所示)。几天后,观察到澄清石灰水变浑浊的是试管 (选填“甲”或“乙”)。对乙试管中使用已煮熟的蚕豆种子的目的是 。为保证实验时无 干扰,需要对所用的蚕豆种子进行消毒处理。该实验得到的结论是 。
24.小李同学为了探究植物体的呼吸作用,依照课本中的三个演示实验,也操作了一遍,并认真观察了实验现象(如图所示)。据图回答问题。
(1)图(一)所示的实验装置,往瓶中注入清水,打开阀门,使瓶内的气体进入试管。试管内澄清的石灰水会 ,这说明种子萌发时,分解有机物放出了 。
(2)图(二)中甲瓶装有萌发的种子,乙瓶装有等量的煮熟的种子,把甲乙两瓶放在温暖的地方,一段时间后,观察蜡烛在两瓶中的燃烧情况。甲瓶中蜡烛熄灭,因为种子萌发时消耗了瓶内的 。图乙在此实验中起的作用是 。
(3)图(三)中,甲、乙两个保温瓶中分别装有萌发的种子和煮熟的种子,一段时间后,甲瓶比乙瓶中温度高,这说明萌发的种子 。
25.如图为人体肺泡与血液气体交换示意图。,分别代表进行交换的两种气体,箭头表示气体交换的方向。请据图分析回答下列问题:
(1)代表的气体是 。
(2)若气体交换是发生在组织细胞与血液之间,气体交换后,血液中含量明显增多的气体是 。
(3)“结构与功能相适应”是生物学的基本观点之一,请列举有利于肺泡和毛细血管之间进行气体交换的结构特点: 。(写出一点即可)
第25题图 第26题图
26.“咳嗽”是由于异物侵入呼吸道或呼吸道发生炎症引起的保护性生理活动。咳嗽时会快速向外呼出气体,此时膈肌 (填“收缩”或“舒张”) ,肺内的气压大于外界大气压。“喷嚏”指鼻黏膜受刺激,急剧吸气。然后很快地由鼻孔喷出并发出声音的现象,如图曲线中,符合打喷嚏时呼吸特点的曲线是 (填“甲”或“乙”)。
27.如图所示为某兴趣小组的同学验证动物呼吸作用的装置,装置中放入等质量的碱石灰,A组放入若干健康、生命力旺盛的昆虫,实验前标记红色水滴位置。将A、B两组装置放在同一适宜的环境中,10分钟后观察并记录现象。(装置内空气足以供给昆虫呼吸)
(1)设置B组实验的目的是 。
(2)10分钟后,观察到A组中红色水滴向 移动(选填“左”或“右”),原因是 。
(3)为了使实验现象更明显,下列措施可行的是 (选填字母)。
A.适当增加昆虫数量 B.换用更细的玻璃管 C.将碱石灰向铁丝网靠近
28.根据“人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同”实验,请回答:
(1)为了比较人体呼出的气体和吸入的空气中二氧化碳的含量,某化学活动小组的同学设计了如图所示的装覃进行实验。
①首先,由 (填“A”或“B”)导管吸气约20秒,观察到澄清石灰水无明显变化。
②然后,由 (填“A”或“B”)导管吹气约20秒,观察到澄清石灰水变浑浊。
③比较以上两次实验结果,该小组同学得出人体呼出的气体中二氧化碳的含量比吸入的空气中二氧化碳的含量 (填“高”或“低”)。
(2)利用智能化探头,在常温常压下,小组同学测量了呼吸前后气体组成的实验数据。
物质
吸入空气(体积分数/%)
呼出气体(体积分数/%)
氮气
78
75
氧气
21
16
二氧化碳
0.03
4
水蒸气
a
b
①细胞呼吸作用时消耗氧气产生二氧化碳和水,同时释放能量。请结合信息回答,呼吸前后气体中水蒸气含量变化,实验中其体积分数b a(填“<”“=”或“>”)。
②氮气的化学性质比较稳定,难溶于水,在呼吸前后氮气的量没有发生变化,实验中呼出气体的总体积 吸入空气的总体积(填“>”“=”或“<”)。
29.“海姆立克急救法”是抢救异物误入气管患者的标准方法,被称为“生命的拥抱”。“海姆立克急救法”具体操作:急救者以前腿弓、后腿登的姿势站稳,让患者坐在自己弓起的大腿上,并让其身体略前倾,急救者将双臂分别从患者两腋下前伸并环抱患者。一手握拳,另一只手从前方握住握拳的手腕,使握拳虎口贴在患者肚脐上方的上腹部中央,然后突然用力收紧双臂,用握拳虎口向患者上腹部内上方猛烈施压(手法要点如右图),迫使其上腹部下陷,腹腔内容物上移,挤压横膈膜。这样每次冲击可以为气道提供一定的气量,施压完毕后立即放松手臂,然后再重复操作,直到异物被排出(如图甲、乙所示,注意:幼儿、孕妇、肥胖等患者等不能用此法)。
手法要点——剪刀、石头、布
剪刀:两个手指并拢,像一个闭合的剪刀。海姆立克急救法的按压点在肚脐上方两拇指以上的位置,首先要找到患者肚脐的位置,然后将两根并拢的手指横放在肚脐以上,即可找到按压点。
石头:指的是拳头。一手握拳,拇指侧的拳眼放在按压点上。
布:指的是用另一只手抱拳。然后用向上、向内的力量,冲击患者的上腹部。
【异物误入气管危害】若有较大的异物误入气管,会影响气体进入人体,人体内的各组织细胞因缺氧无法进行 ,从而导致能量的供应不足,严重时会造成昏迷、甚至死亡。
【“海姆立克急救法”原理】为了让更多的人掌握这个黄金急救法,某校志愿者团队同学想利用周末时间进社区进行示范宣讲,但现有的模型(图丙)只能用于模拟操作,不能显示内部原理。为了帮助社区居民理解这个方法的原理,该团队同学自制了呼吸运动模型(图丁)来模拟该过程,他们制作的模型评价量表(部分)如下。
评价指标
评价等级
优秀
合格
待改进
指标一
两个“肺”能同时扩张,且扩张明显
一个“肺”能扩张,且该“肺”扩张明显
两个“肺”都不能扩张,且扩张不明显
指标二
“横膈膜”有弹性,且变化明显
“横膈膜”略有弹性,变化不明显
“横膈膜”无弹性、无变化
①制作过程中,某同学将A部位向下拉时,发现只有一只气球鼓起,请写出造成该现象可能的原因 。
②模型制作初步完成后,甲组同学在测试模型时发现,其“指标二”为合格,为了使指标二变为优秀,该组同学可用 材料替代原本的保鲜膜制作。
③乙组同学在甲组同学基础之上,增加了一个装置(如图戊所示),写出这样改进的一条优点 。
④请结合所学知识及材料内容,解释海姆立克急救法能使气管中异物排出的原理: 。
【自救和预防】该急救方法还可用于自救,自救时,患者稍稍弯下腰,上腹部靠在一个固定的物体(如椅子靠背)上,以物体边缘(如椅背上沿)压迫在腹部,快速向上冲击,使异物被气流冲出。生活中,为了防止异物误入堵塞气管,请提出一条合理的建议: 。
30.在学习了“呼吸系统”相关内容后,老师布置作业:制作“呼吸运动模型”来模拟图甲中呼气和吸气过程。大家一起讨论制定了如表的项目成果评价表。
项目成果评价表
“呼吸运动模型”评价表
评价指标得分
优秀
合格
待改进
指标一
结构完整, 所选材料的外观与肺,气管高度相似
结构完整, 所选材料的外观与肺,气管较为相似
结构不完整, 有1处及以上缺失
指标二
能模拟横膈运动和肋骨运动
能模拟横膈运动或肋骨运动
不能模拟横膈运动和肋骨运动
(1)制作产品:小文同学利用玻璃管、透明气球、玻璃罩、橡皮膜、带孔橡胶塞等材料做了如图乙所示的模型。图甲④过程中进入肺泡的气体是 。若要用图乙模型模拟图甲②过程,小文的正确操作是 。
(2)改进与评价产品:小文同学将直玻璃管替换为Y型玻璃管,将玻璃罩换成大的矿泉水瓶如图丙。依据评价表请模仿以下范例来评价指标二的得分,并简要说明评分依据。
例:指标一优秀,Y型玻璃管模拟了气管和支气管,两个透明气球模拟了双侧肺。 。
31.为更好的理解呼吸运动,项止学习小组制作了“呼吸运动模型”来模拟图甲中呼气和吸气过程,并制定了评价量表,如表所示。
“呼吸运动模型”评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
结构完整,能合理的模拟呼吸系统的呼吸道和肺
结构较完整,能粗略模拟呼吸系统的呼吸道和肺
结构不完整,有1处及以上缺失
指标二
能模拟横膈运动和肋骨运动且两者协同进行,具有一致性
能模拟横膈运动和肋骨运动,但两者不能协同进行,不具有一致性
不能模拟横膈运动和肋骨运动
(1)图甲中呼吸运动是指 过程(选填数字)。
(2)膈肌和肋间肌的收缩和舒张会引起肺内气压变化。吸气时,肺内气压变化情况为____。
A.先减小后变大 B.先变大后减小
(3)利用玻璃管、透明气球、玻璃罩、橡皮膜、带孔橡胶塞等材料做了如图乙所示的模型。若用该模型模拟呼气过程,操作方法是 (填“向上推”或“向下拉”)橡皮膜。
(4)分析发现图乙模型存在一定的缺陷,于是将玻璃罩换成大的矿泉水瓶,将直玻璃管换成Y型玻璃管,模型如图丙所示。改进后,依据评价量表,评价模型内指标一为“优秀”,指标二仍只能为“合格”。请分析:利用模型内模拟吸气时“两者不能协同进行,不具有一致性”的原因: 。
(5)小组同些又制作了如图所示的模型模拟吸烟对呼吸系统的影响。点燃香烟,模拟呼吸运动一段时间后,发现面巾纸、笔中和气球内壁粘附了黄色物质。由此推测,吸烟可能会影响呼吸系统的哪一结构功能?____。
A.肺泡与血液的气体交换能力
B.呼吸道对公气的湿润池暖,清洁能力
C.完全不会影响肺的功能
32.某兴趣小组开展“制作呼吸模型”项目化学习,如表为模型的评价量表。
人体呼吸模型评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
既能模拟横膈膜运动又能模拟肋骨运动
只能模拟横膈膜运动或只能模拟肋骨运动
不能模拟横膈膜运动和肋骨运动
指标二
材料能体现结构的特征
部分材料能体现结构的特征
材料无法体现结构的特征
该小组利用吸管、玻璃罩、气球和橡皮膜等材料制作模型,内部形成一个密闭环境,如图所示。
(1)如图模型中气球模拟的人体器官是 。
(2)如图是模拟的人呼气过程。请通过此模型阐述人体呼气的原理: 。
(3)根据评价量表,请对该模型的指标一进行评价并说明理由 。
学科网(北京)股份有限公司1
学科网(北京)股份有限公司
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3.5 生物的呼吸和呼吸作用
知识点一.人体呼吸系统的结构和气体交换
1.呼吸:人体与外界环境进行气体交换的过程称为呼吸。
2.呼吸系统:由呼吸道和肺组成
(1)组成部分
(2)结构与功能
3.膈的升降与呼吸
(1)锥形罩内气球的变化
锥形罩模拟胸腔壁,玻璃管模拟气管和支气管,气球模拟肺,橡皮膜模拟膈肌。
当橡皮膜向下拉时,锥形罩内的容积增大,气压降低,低于大气压强,外界的空气通过玻璃管进入气球,气球鼓起,模拟人体吸气的过程。
当橡皮膜向上推时,锥形罩内的容积减小,气压升高,高于大气压强,球内的气体通过玻璃管排出,气球缩小,模拟人体呼气的过程。
(2)膈的升降与呼吸
当横膈膜的肌肉收缩时,横膈膜的顶端下降,胸腔体积增大,位于胸腔内的肺扩张,肺内气压降低,低于大气压强,外界的空气通过呼吸道进入肺,人体完成吸气过程。
当横膈膜的肌肉舒张时,横膈膜的顶端上升,恢复拱形,胸腔体积减小,位于胸腔内的肺回缩,恢复原来的体积,肺内气压升高,高于大气压强,肺内的气体通过呼吸道排出体外,人体完成呼吸过程。
4.呼吸运动:吸气和呼气两个部分
(1)结构及功能:膈肌和肋间外肌
(2)呼吸运动的过程:
①吸气:肋间外肌、膈肌收缩肋骨向上向外移动(膈肌顶部下降)胸腔容积扩大肺扩张,导致肺内气压减小外界气体进入肺泡;
②呼气:肋间外肌、膈肌舒张肋骨向下向内移动(膈肌顶部回升)胸腔容积缩小肺借本身的弹性回缩,导致肺内气压增大肺内气体排出肺泡;
膈肌
肋间外肌
肋间内肌
肋骨胸骨
胸腔体积
胸腔内压力
气流
吸气
收缩变得扁平
收缩
舒张
向上向外
增大
减小
进入
呼气
放松恢复拱形
舒张
收缩
向下向内
减小
增大
离开
(3)肺内气压与大气压强的关系
吸气时,肺内气压小于大气压强。呼气时,肺内气压大于大气压强。
肺内气压和大气压强所形成的差是推动气体进出肺的动力。在吸气结束尚未呼气的一瞬间, 肺内气压等于大气压强。
胸腔
内气压
胸腔
体积变化
膈肌
运动方向
肋骨胸骨
运动方向
吸气
小
变大
向下
向上向外
呼气
大
变小
向上
向下向
5.(氧气、二氧化碳)的交换过程
(1)肺泡内的气体交换指的是肺泡内氧气与肺泡周围毛细血管内二氧化碳的交换过程,即肺泡内的氣气进入肺泡周围毛细血管内的血液中,而血液中的二氧化碳进入肺泡内的过程。
【注意】:肺泡内气体交换的原理是气体的扩散作用,其特点是气体从高浓度向低浓度扩散。肺泡内氧气浓度高,周围毛细血管内氧气浓度低,则氧气的扩散方向是从肺泡到毛细血管;肺泡内二氧化碳浓度低,周围毛细血管内二氧化碳的扩散方向是从毛细血管到肺泡
(2)气体交换的方向和动力:因为肺泡内氣气浓度比血液中氣气的浓度高,所以氣气透过肺泡壁和毛细血管壁扩散进入血液中;因为血液中二氧化碳浓度比肺泡内二氧化碳浓度高,所以二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡内。
(3)肺泡内气体交换的结果:血液中氧气増多、二氧化碳减少,所以静脉血(二氧化碳浓度高,氧气浓度低)变成了动脉血(二氧化碳浓度低,氧气浓度高)。
6.吸入的空气与呼出的气体成分比较
、
知识点二.呼吸作用
1 .呼吸作用的概念
人体细胞内的有机物与氧气反应,最终生成二氧化碳和水或其他产物"同时把有机物中的能髭释放出来,满足生命活动的需要,这个过程称为呼吸作用。
2.人体的生命活动所需能量来源于人体细胞内的有机物与氧气发生氧化反应所提供的。
3.葡萄糖的氧化反应表达式:
4.呼吸作用的意义
释放有机物中的能量,供生命活动所需。
5.呼吸作用所需氧气的来源和二氧化碳的去向
外界环境中的氧气进入血液后,通过血液循环运送到全身各处的组织细胞,在细胞内进行呼吸作用。同时,呼吸作用所产生的二氧化碳由血液运送到肺部,进入肺泡内,最后排出体外。m
6.呼吸作用的特点
呼吸作用与燃烧都是氧化反应,等质/的同种物质在燃烧和呼吸作用过程中所释放的能最是相同的,区别在于燃烧过程非常剧烈,而呼吸作用是一种缓慢进行的氧化反应。
知识点三.动植物的呼吸作用
1.动物呼吸作用的实验:
【提出问题】:动物也要不停地进行呼吸作用,那么,动物吸入和呼出的分别是什么气体?
【方法步骤】;a.按照图3-77安装好装置,装置中的碱石灰用来吸收二氧化碳气体,两装置中的碱石灰的量应该相等。
(1).试管B的设置有 对照 的作用。
(2).实验开始时,A、B试管中红色水滴与橡皮塞的距离 基本相同 ,10分钟后,A试管中红色水滴向 左 移动了一段距离,试管B中红色水滴 没有 移动。
(3).A试管中红色水滴向 左 移动的原因是动物进行 呼吸 作用时,消耗了氧气,产生了二氧化碳,产生的二氧化碳被 碱石灰 吸收,试管内气压 减小。
(4).两试管中的碱石灰的量应该相等。
(5).动物跟人一样也在不停地进行 呼吸 作用,分解 有机物 ,获取生命活动所需要的 能量 。
【实验现象】a.开始时,A、B两个装置中的红色水滴的位置与橡皮塞的位置基本相同,实验大约10分钟后,可以观察到A试管中红色水滴向左移了一段距离;而B试管中,红色水滴没有移动。
b.A试管中红色水滴向左移动的原因是动物也要呼吸,呼吸时产生的二氧化碳被碱石灰吸收,试管内气压减小。
【实验证明】动物也要进行呼吸,吸收氧气,呼出二氧化碳。
2.植物呼吸①
【实验装置】
【实验现象】几天后,A试管中的石灰水变浑浊,说明A内种子进行了呼吸作用,产生了二氧化碳,二氧化碳使石灰水变浑浊,B没有。
【实验结论】活种子能进行呼吸作用。
【实验注意点】a.“已浸水”种子中的水分增多,呼吸作用加强,实验效果明显。
b.“已煮熟”意味着种子已经死亡,不能进行呼吸作用。
c.种子消毒是为了排除细菌呼吸作用的影响。
3.植物呼吸②
【提出问题】植物的其他器官也能进行呼吸作用吗?
【实验步骤】a.把数棵新鲜菠菜装入塑料袋中,塑料袋与一橡皮管相连,用夹子夹住橡皮管,防止外界空气进入,在暗处放置一个晚上。
(注意:塑料袋口一定要扎紧,防止外界空气进入。在暗处放置的目的是防止植物进行光合作用)
b.松开塑料袋口,将塑料袋中的空气通入澄清石灰水中,观察石灰水的变化。
(【现象】石灰水变浑浊。【分析】植物进行呼吸,放出了二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。)
c.另取一大口塑料瓶,装入菠菜,盖紧瓶塞,在暗处放置一个晚上,然后打开瓶盖,将点燃的蜡烛放入瓶内,观察火焰变化。
(【现象】蜡烛熄灭。【分析】植物进行呼吸作用,消耗了氧气。)
d.再取一些新鲜菠菜用开水烫熟,重复上述实验。实验b石灰水不变浑浊,实验中蜡烛不熄灭。
【实验结论】植物与大部分动物不同,没有明显的呼吸器官,没有明显的呼气和吸气过程,但是植物和空气之间也有气体交换(得到氧气,排出二氧化碳)。植物的各个部分--根、茎、叶、花、果实、种子的每一个细胞每时每刻都在进行呼吸作用。
4.微生物等其他生物也有呼吸作用。呼吸作用对生命活动来说十分重要。
【食物燃烧】食物如大米、花生、肉类加热到一定温度后,在通气的条件下,也会燃烧产生热量,生成二氧化碳和水等(剩余部分为矿物质类无机盐),这是剧烈的氧化反应,在较短的时间内完成。
【呼吸作用】是受生物体控制和调节的缓慢进行的氧化反应,一般有氧气参与,还需要生物体内酶的参与,这一反应也有热量和能量的释放。
题型一.呼吸系统的组成和功能
1. 如图为肺泡内的气体交换示意图。下列相关叙述不正确的是( )
A.过程a、b是通过人体的呼吸运动实现的
B.过程c、d是通过气体扩散实现的
C.与血管甲相比,血管丙内的血液含有更丰富的氧
D.血管乙处是人体内二氧化碳浓度最大的地方
【解答】解:A、a、b表示肺泡与外界的气体交换,是通过呼吸运动实现的,A正确。
B、乙是肺泡外的毛细血管,毛细血管的特点是毛细血管壁很薄,只有一层上皮细胞构成,有利于进行物质交换,c、d表示肺泡内的气体交换,是通过气体扩散作用实现的,B正确。
C、当血液流经肺泡外的毛细血管网时,与肺泡进行气体交换,血液中的二氧化碳进入肺泡,肺泡中的氧气进入血液,由颜色暗红的静脉血变成了鲜红的动脉血。所以甲内的血液含有较多的二氧化碳,而与丙相比,丙内的血液含有更丰富的营养物质,C正确。
D、根据气体扩散原理,二氧化碳最高的地方是组织细胞,而血管乙处是人体内二氧化碳浓度最低的地方,D错误。
故选:D。
2. 如图是呼吸系统的组成示意图,下列关于呼吸系统组成和功能的叙述,不正确的是( )
A.2既是食物的通道,也是空气的通道 B.人在呼气时,膈肌收缩,7变得扁平
C.人在吸气时,6扩张,气压减小 D.肺泡外缠绕着毛细血管,有利于气体交换
【答案】B
【分析】图中的1鼻腔,2咽,3喉,4气管,5支气管,6肺,7膈肌。
【解析】A.2咽既是食物的通道,也是空气的通道,A正确。
B.人在呼气时,膈肌舒张,7膈肌向上移动,胸廓的容积变小,气压增大,B错误。
C.人在吸气时,6肺扩张,气压减小,外界的空气进入肺,C正确。
D.肺泡外缠绕着丰富的毛细血管和弹性纤维,有利于气体交换,D正确。
故选B。
3. 重症肺炎患者的治疗,使用人工肺是有效的疗法。通过使用人工肺改善患者血液中的含氧量,从而使患者获得生机。图甲为呼吸系统结构图,图乙为人工肺原理示意图,图丙表示呼吸过程肺内相对气压变化,请分析回答:
(1)写出肺炎病毒通过空气进入肺的途径 (用图甲中序号和箭头表示)。
(2)通过人工肺后,气体②相对气体①变少的成分是 。
(3)正常人的肺有弹性,当膈肌和肋间外肌 时,肺会扩张导致吸气,图丙中代表吸气过程中肺内气压变化的阶段是 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
【解答】解:(1)呼吸系统的组成包括呼吸道和肺两部分。呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管。肺炎病毒通过飞沫依次通过A鼻腔→E咽→B喉→F气管→C支气管→D肺。
(2)血液流经肺部时,血液中的二氧化碳进入肺,肺中的氧气进入血液。通过人工肺后,气体②相对气体①变少的成分是氧气。
(3)正常人的肺有弹性,当肋间肌和膈肌舒张时,胸廓体积缩小,肺也随之回缩,肺内气压高于外界大气压,肺内气体通过呼吸道排出体外,完成呼气。吸气时,肋间肌和膈肌收缩,胸廓体积增大,肺也随之扩张,肺内气压低于外界大气压,外界气体通过呼吸道进入肺,完成吸气,完成吸气动作的一瞬间,肺内气压和外界气压相等。所以,图丙中代表吸气过程中肺内气压变化的阶段是Ⅱ,肺容积扩大。
故答案为:(1)A→F→B→E→C→D;
(2)氧气;
(3)收缩;Ⅱ。
题型二.呼气和吸气
1. 如图是模拟膈肌运动的装置,下列描述错误的是( )
A.②模拟肺,④模拟膈
B.甲模拟吸气过程,此时①内气压小于②内气压
C.乙模拟呼气过程,此时膈肌舒张
D.这个实验说明吸气、呼气与膈的运动有关
【解答】解:A、图中①模拟气管,②模拟肺,③模拟胸廓,④模拟膈,A正确;
B、图甲中膈肌收缩,膈肌顶部下降,肺扩张,表示吸气,此时①内气压大于②内气压,B错误;
C、图乙中膈肌舒张,膈肌顶部升高,肺缩小,表示呼气,C正确;
D、由此实验可见:实验说明吸气、呼气与膈的运动有关,D正确。
故选:B。
2. 如图所示是人在平静呼吸时,肺内气压变化的示意图。下列说法中正确的是( )
A.BCD段表示吸气过程 B.OAB段表示呼气过程
C.在A点时,肺内气压小于外界大气压 D.在A点时的肺内气压大于在C点时的肺内气压
【答案】C
【解析】A.曲线图中,BCD段表明肺内气压高于外界大气压,是呼气时肺内气压的变化,A错误。
B.曲线图中,OAB段表明肺内气压低于外界大气压,是吸气时肺内气压的变化,B错误。
C.据图可见:在A点时,肺内气压小于外界大气压,C正确。
D.据图可见:在A点时的肺内气压小于在C点时的肺内气压,D错误。
故选C。
3. 当异物阻塞呼吸道时,可采取如图所示的海姆立克急救法进行急救。其方法是:施救者从背后双手抱住窒息者的腹部稍高于肚脐的位置,快速向内、向上用力压迫腹部,迫使异物排出,此过程中救助者体内( )
A.膈顶部下降,肺内气压变大 B.膈顶部上升,肺内气压变小
C.膈顶部下降,肺内气压变小 D.膈顶部上升,肺内气压变大
【答案】D
【解析】当快速向内、向上用力压迫腹部时,救助者体内的变化是:膈肌舒张,膈顶部上升,肺内的容积变小,肺内气压变大,从而驱使肺部残留空气形成一股气流,将堵住气管、喉部的食物硬块等异物驱除,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4. 如图表示某人平静呼吸时,肺内气压随时间变化曲线图,下列分析正确的是( )
A.曲线ac段表示吸气过程,此时胸腔容积扩大
B.曲线ce段表示吸气过程,此时肋间肌和膈肌收缩
C.曲线bc、cd段表示呼气过程,此时肋间肌和膈肌舒张
D.曲线ab、de段表示呼气过程,此时胸腔容积缩小
【解答】解:由图可知,ab、de段表明肺内气压低于外界大气压,是吸气时肺内气压的变化,此时呼吸肌收缩,肺的容积增大;bc、cd段表明肺内气压高于外界大气压,是呼气时肺内气压的变化,呼吸肌舒张,肺的容积缩小,C选项正确。
故选:C。
5. 如图表示某人平静和运动两种状态下的呼吸情况,据图分析错误的是( )
A.曲线A表示平静状态 B.曲线B表示运动状态
C.ab段表示肺容量下降 D.ab段膈肌收缩,呼气
【解答】解:AB、从图中可以看出甲图曲线呼吸频率较低,呼吸深度较小,因此表示平静状态时的呼吸状况,乙图曲线呼吸频率较高,呼吸深度较大,因此表示剧烈的运动时的呼吸状况,AB正确;
CD、曲线ab段表示肺内气体容量由大变小,表示呼气,是呼气时肺内气压的变化,当肋间肌舒张时,肋骨因重力回落向下运动,使胸廓的前后径和左右径都变小,同时膈肌舒张,膈顶部上升,使胸廓的上下径变小,这样胸廓的容积就变小,肺也随之回缩,肺内气压高于外界大气压,肺内气体通过呼吸道排出体外,完成呼气,C正确;D错误;
故选:D。
6. 图甲是肺内压随时间变化的示意图,图乙表示人体膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置。下列说法正确的是( )
A.曲线ab段表示吸气,膈肌处于A位置
B.曲线bc段表示呼气,膈肌处于A位置
C.曲线cd段表示吸气,膈肌处于B位置
D.曲线de段表示呼气,膈肌处于B位置
【解答】解:A、图甲曲线ab段表示吸气,膈肌处于图乙所示的B位置,A错误。
B、图甲曲线bc段表示呼气,膈肌处于图乙所示的A位置,B正确。
C、图甲曲线cd段表示呼气,膈肌处于图乙所示的A位置,C错误。
D、图甲曲线de段表示吸气,膈肌处于图乙所示的B位置,D错误。
故选:B。
7. 人体与外界的气体交换与胸廓和肺密切相关,如图甲所示为人在平静呼吸时胸廓和肺的变化示意图,如图乙所示为肺内气压与外界气压差随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是( )
A.①过程膈肌收缩,气体呼出
B.①过程对应曲线上的abc段
C.②过程肋骨向下向内运动,肺扩张
D.②过程开始的瞬间对应b点
【解答】解:AB、①膈的顶部下降表示吸气,吸气时膈肌收缩,肺内气压小于外界气压,气体进入肺,对应图乙中abc段,A错误,B正确;
CD、②过程膈的顶部上升,表示呼气,呼气时,肋骨向下向内运动,肺缩小,②过程开始的瞬间对应c点,CD错误。
故选:B。
8. 如图是某同学做模拟实验,并绘制的肺内气压变化曲线图。下列选项正确的是( )
A.甲图中曲线的AB段与乙图都表示吸气状态
B.甲图中曲线的BC段与乙图都表示呼气状态
C.甲图中曲线的AB段与丙图都表示呼气状态
D.甲图中曲线的BC段与丙图都表示吸气状态
【解答】解:A、曲线AB段表示肺内气压高于外界大气压,此时,肺内气体排出。图乙气球变小,表示呼气。A错误;
B、曲线BC段表示肺内气压低于外界大气压,此时外界气体进入肺内,图乙气球变小,表示呼气,B错误;
C、曲线AB段表示肺内气压高于外界大气压,此时,肺内气体排出。图丙气球变大,表示吸气。C错误;
D、曲线BC段表示肺内气压低于外界大气压,此时外界气体进入肺内;图丙气球变大,表示吸气。D正确。
故选:D。
9. “海姆立克急救法”是全球抢救异物误入气管的标准方法,被称为“生命的拥抱”。它的原理如图所示,当异物堵在人体喉部时,突然用力压迫两肺下部膈肌,使肺部残留空气形成一股气流,气流冲击异物将堵在喉部的异物驱除,使人获救。如图能正确表示异物排出时膈的升降和肺内压P内、外界气压P外大小关系的是( )
A.P内<P外 B.P内>P外 C.P内<P外 D.P内>P外
【解答】解:肺富有弹性,当肋骨间的肌肉和膈肌收缩(膈顶下降)使得胸腔容积扩大时,肺便扩张,肺内的气体压力相应降低,于是外界气体就被吸入。当肋骨间的肌肉和膈肌舒张(膈顶上升)使得胸腔容积缩小时,肺便收缩,肺内的气体压力相应增大,于是气体就被呼出。所以,对异物堵在人体喉部通过“海姆立克急救法”进行急救时,应快速向后上方挤压其上腹部,导致被救者:膈顶上升→胸腔容积缩小→肺内气压大于外界气压→肺内气体推动异物向外移动。
故选:D。
10. 2020年5月27日上午,珠峰高程测量登山队成功登顶珠峰。在冲顶珠峰过程中,登山者要借助氧气瓶进行呼吸。以下有关对甲、乙、丙图分析中说法正确的是( )
A.甲图表示的过程为肺泡处的气体交换
B.乙图中气体交换后氧气浓度D>C
C.丙图中膈肌从E到F时呼气
D.吸气完成的瞬间膈肌处于丙图中的E状态
【解答】解:A、甲图血液中的二氧化碳扩散到肺泡内,氧气从肺泡扩散到血液中,可以判断甲图表示的过程为肺泡内的气体交换,A正确。
B、乙图表示的过程为组织细胞处的气体交换,D处氧气浓度小于C处氧气浓度,B错误。
C、丙图中膈肌从E到F时,表示膈肌收缩,膈肌顶部下降,此时表示吸气,C错误。
D、吸气时,膈肌收缩,膈肌顶部下降,膈肌处于丙图中的F状态,D错误。
故选:A。
11. 如图中图甲是小滨呼吸过程中肺内气压的变化曲线图:图乙是肺泡和肺毛细血管间的气体交换图请据图回答下列问题:
(1)持续大笑时人体会因为吸入大量气体导致肚子疼,此时膈肌和肋间外肌 (选填“收缩”或“舒张”),吸入大量气体过程可以用图甲曲线 段表示(选填“AB”或“BC”)。停止大笑后可以通过缓慢深呼吸缓解肚子疼。
(2)图乙中①代表肺泡内的O2通过 作用,透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液中。
【解答】解:(1)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,膈肌顶部下降,胸廓容积扩大,肺随之扩张,肺内气压减小,小于外界大气压。持续大笑时人体会因为吸入大量气体导致肚子疼,此时膈肌和肋间外肌收缩,吸入大量气体,可以用图甲曲线AB段表示。
(2)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。血液流经肺部时,肺泡氧的浓度高于血液中氧的浓度,因此,肺泡内的①O2通过气体扩散作用,穿过肺泡壁和毛细血管壁进入血液中。
故答案是:(1)收缩;AB;
(2)气体的扩散。
12. 下列图示中,图一为小金胸腔底部膈肌所处的①、②两种状态示意图;图二是他的肺与外界、肺泡与血液气体交换示意图,图中甲、乙、丙表示不同的血管,a、b、c、d表示气体进出的过程;图三是他进行一次平静呼吸中,肺内气压与外界气压差值的变化曲线,图中A、B、C、D、E是曲线上的五个点。请据图回答下列问题。
图一中膈肌由②状态向①状态转变时,对应图二中气体进出的过程是 (选填“a”或“b”),此时对应图三中肺内气压与外界大气压差值曲线的 段(选填“ABC”、“BCD”或“CDE”)。
【解答】解:图一中膈肌由②状态向①状态转变时,胸廓的上下径变小,肺回缩,肺内气压大于外界气压,气体呼出肺,表示呼气,表示对应图二中气体进出的过程是b呼气,此时对应图三中肺内气压与外界大气压差值曲线的CDE段。
故答案为:b;CDE;
13. 肺是气体交换的器官,是呼吸系统的最重要部分。
(1)如图是肺从外界吸气的模型。请通过此模型阐述肺吸气的原理: 橡皮膜下拉后,锥形罩的容积变大,气压变小,气球内的气压大于罩内空气气压,气球扩张,气球容积变大,气球气压变小,外界气压大于气球内的气压。 。
(2)你认为肺有哪些结构特点与气体交换这一功能相适应? 肺泡数量多,肺泡壁薄,肺泡壁上有毛细血管和弹性纤维等
【解答】解:(1)当用手拉下橡皮膜时,钟罩容积增大,气压变小,气球内气压低于大气压,空气进入气球表示吸气过程。
(2)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,数目很多,增加了气体交换的效率;肺泡外面包绕着丰富的毛细血管和弹性纤维;肺泡的壁和毛细血管壁都很薄,只有一层上皮细胞构成,这些特点都有利于气体交换。
故答案为:(1)橡皮膜下拉后,锥形罩的容积变大,气压变小,气球内的气压大于罩内空气气压,气球扩张,气球容积变大,气球气压变小,外界气压大于气球内的气压。
(2)肺泡数量多,肺泡壁薄,肺泡壁上有毛细血管和弹性纤维等。
题型三.肺泡内的气体交换
1. 如图是人体气体交换示意图,以下说法正确的是( )
A.图甲中②处氧气浓度小于①处
B.图乙中③处二氧化碳浓度大于④处
C.图甲为人体的组织细胞,图乙为肺泡
D.呼出的气体中二氧化碳浓度低于氧气浓度
【解答】解:A、图示甲表示肺泡里的气体交换,当血液流经肺泡时,肺泡中氧的浓度高,周围血液中氧的浓度低,这时血液中的二氧化碳扩散进入肺泡,肺泡中的氧扩散进入血液,所以经过气体交换图甲中②处氧气浓度大于①处,错误。
B、乙图表示的过程为组织细胞处的气体交换,血液中的氧气扩散到组织细胞,组织细胞产生二氧化碳扩散到血液,所以图乙中③处二氧化碳浓度小于④处,错误。
C、图示甲表示肺泡里的气体交换,图示乙表示组织里的气体交换,错误。
D、人体呼出的气体中,呼出的气体中,氧气占16%,二氧化碳占4%,所以二氧化碳的浓度低于氧气的浓度,D正确。
故选:D。
2. 如图所示为人体肺的部分结构示意图,其中箭头a、b代表血液流动的方向,箭头c、d代表气体流动的方向,e、f代表血管,下列说法错误的是( )
A.血管e中的血液为动脉血
B.d方向流动的空气比c方向流动的空气含氧量高
C.气体沿着d方向流动时膈肌收缩
D.f处的血液最先到达心脏的左心房
【解答】解:A、血管e中的血液为静脉血,因为血液是流向肺部毛细血管,属于肺动脉,此时血液含氧低,颜色暗红,是静脉血,故A错误;
B、d代表气体进入人体,此时含氧较高,含二氧化碳较低,而c是人体排出的气体含氧低,故B正确;
C、气体沿着d方向流动时,气体进入肺,说明是吸气时,此时肋间肌和膈肌收缩,故C正确;
D、f处血管是肺静脉,血液沿肺循环路线首先流回心脏的左心房,故D正确。
故选:A。
3. 图示表示的是人体肺的结构及肺泡与血液间的气体交换,下列描述中错误的是( )
A.肺泡壁很薄,仅由一层上皮细胞构成 B.每一个肺泡都被毛细血管和弹性纤维包围
C.氧气由肺泡进入毛细血管靠的是扩散作用 D.人体吸入与呼出气体中CO2的浓度保持不变
【答案】D
【解析】A.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,A正确。
B.每个肺泡都被毛细血管和弹性纤维包围,有利于气体交换,B正确。
C.肺内的气体交换是自主的由高浓度向低浓度移动,属于扩散作用,C正确。
D.人体呼出的CO2浓度高于吸入的CO2浓度,D错误。
故选D。
4. 近年来,越来越多的人登顶珠峰。在冲顶珠峰过程中,登山者要借助氧气瓶进行呼吸。根据人体气体交换示意图,以下选项正确的是( )
A.甲图表示的过程为组织细胞处的气体交换 B.乙图中气体交换后D处氧气浓度大于C处氧气浓度
C.乙图中组织细胞内二氧化碳浓度最高 D.吸气时,膈肌和肋间外肌舒张
【答案】C
【解析】A.甲图表示的过程为肺泡内的气体交换,乙图表示的过程为组织细胞处的气体交换,A错误。
B.血液流经组织细胞周围的毛细血管时,与组织细胞进行物质交换:将运来的营养物质和氧气供给细胞利用,将细胞产生的二氧化碳等废物带走;这样,血液经过体循环,就由动脉血变成了静脉血。因此,乙图中气体交换后D处氧气浓度小于C处氧气浓度,B错误。
C.乙图中组织细胞利用氧气进行呼吸作用产生二氧化碳,因此,组织细胞内二氧化碳浓度最高,C正确。
D.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;因此,吸气时,膈肌和肋间外肌收缩,D错误。
故选C。
5. 如图是一个人体气体交换示意图,据图回答:甲、乙两处的气体交换主要通过的原理是( )
A.呼吸作用 B.渗透作用 C.扩散作用 D.交换作用
【解答】解:从图中可以看出,人体的呼吸过程包括四个过程:分别为肺的通气,是肺与外界之间的气体交换;肺泡内的气体交换,是肺泡与血液之间的气体交换;气体在血液中的运输,是指氧气和二氧化碳在血液循环中的运输过程;组织里的气体交换,是血液与组织细胞之间的气体交换。
由图示可以判断图甲表示肺泡与血液之间的气体交换。过程中的箭头可以看出,肺泡内的气体进入血液,血液中的气体进入肺泡,说明是在肺泡内发生气体交换的过程。乙过程的箭头可以看出,血液中的气体进入组织,组织里的气体进入血液,说明是在组织内发生气体交换的过程。肺泡内的气体交换与组织里的气体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。
故选:C。
6. 如图表示人体内肺泡与血液之间的气体交换,相关叙述不正确的是( )
A.氧气进入血液后与红细胞内的血红蛋白结合
B.二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡
C.肺泡与血液之间的气体交换是通过呼吸运动实现的
D.肺泡壁和毛细血管壁都只有一层上皮细胞,利于气体交换
【解答】解:A、血红蛋白在氧浓度高的地方与氧结合,在氧浓度低的地方与氧分离,所以氧气由肺泡扩散进入血液后与红细胞内的血红蛋白结合。A正确。
B、血液流经肺部毛细血管时,血液中的二氧化碳比肺泡中的多,二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁由血液扩散进入肺泡。B正确。
C、气体总是由多的地方向少的地方扩散,肺泡与血液之间的气体交换是通过气体扩散作用实现的。C错误。
D、肺泡外面包绕着丰富的毛细血管,肺泡壁和毛细血管壁都只有一层上皮细胞,利于气体交换。D正确。
故选:C。
7. 甲图是人体内气体交换过程的示意图,乙图是呼吸过程中肺内气压变化示意图。请据图回答下列问题:
(1)甲图中A处表示肺与外界的气体交换过程,此过程是通过 实现的。
(2)甲图中进行①过程时,膈肌处于 状态,胸廓容积会 ,此时肺内气压 (填“大于”或“小于”)外界气压,如乙图中 段变化。
(3)甲图中B处④表示 ,从肺泡进入血液中,需经过 层细胞膜。
(4)在图乙曲线bc段的变化中,胸廓的前后、左右、上下内径都 (填“缩小”或“扩大”)。
(5)本次呼吸中,吸气结束的那一瞬间是乙图坐标中的 点。
【解答】解:(1)肺泡与外界环境之间进行气体交换的过程叫做肺的通气,肺的通气是通过呼吸运动实现的,呼吸运动是由呼吸肌的收缩和舒张而引起的。
(2)当膈肌与肋间肌收缩时,引起胸腔前后、左右及上下径均增大,肺随之扩大,造成肺内气压小于外界大气压,外界气体①进入肺内,形成主动的吸气运动。结合分析,此过程对应图乙的ab段。
(3)肺泡里的④氧气扩散进入血液,要通过肺泡壁和毛细血管壁,它们均只由一层上皮细胞组成,因此,共经过两层细胞,穿过四层细胞膜。
(4)bc段的肺内气压与大气压的气压差是正值,表示肺内气压大于外界大气压,是呼气过程。此时,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,结果胸廓的前后、左右、上下内径都缩小,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。
(5)结合第(1)、(4)小题的详解,可知吸气结束的那一瞬间,肺内气压等于外界气压,对应图乙坐标中的b点。
故答案为:(1)呼吸运动。
(2)收缩;扩大;小于;ab。
(3)氧气;4。
(4)缩小。
(5)b。
8. “海姆立克急救法”是抢救异物误入气管患者的方法,被称为“生命的拥抱”。动作图解如图一,图二表示人体肺泡和血液之间气体交换示意图,A、B代表生理过程,C、D代表不同物质,甲、乙、丙代表三种不同血管;图三表示肺容积在呼吸过程中的同步变化曲线图,请据图回答:
(1)当异物经咽、喉后堵住气管时,会引起呼吸困难。此时,救护者可按照图一中所示方法施救,使被救者膈顶部上升,胸腔容积 ,肺内气压 外界气压,形成较大的气流把异物冲出,此生理过程对应图三中的 段曲线。
(2)呼吸道通畅后,图二中[D] 进入血液,此过程是通过 作用实现的。
(3)组织细胞获得氧气需要各器官、系统的分工合作。氧气最终在组织细胞内参与有机物的分解,为生命活动提供 。
【解答】解:(1)按照图一中所示方法施救,使被救者膈顶部上升,胸腔容积缩小,肺内气压大于外界气压,形成较大的气流把异物冲出,此生理过程属于呼气,对应图三中的cde段曲线。
(2)图二中CD是肺泡内的气体交换,通过的是气体扩散作用,D氧气由肺泡扩散到血液,血液中C二氧化碳由血液扩散到肺泡,血液中氧气增加,二氧化碳减少,由静脉血变成动脉血。
(3)细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。呼吸作用的主要部位是所有活的细胞,场所是细胞中的线粒体。呼吸作用的反应式是:有机物+氧气→二氧化碳+水+能量。呼吸作用的实质是:分机有机物,释放能量,为生物的生命活动提供能量。
故答案为:(1)缩小;大于;cde。
(2)氧气;气体的扩散(扩散)。
9. 如图中的图1、图2分别为人体肺内及组织中气体交换的示意图,①~⑥序号表示血管,a~d字母表示物质。请据图回答以下问题:
(1)图中表示动脉的是 (填序号);人体进行肺内气体交换时,血液的流动过程: (用图中序号、箭头表示)。
(2)图中的a、b分别表示 、 ;b由肺泡进入②要穿过 层细胞;b进入②后,与血液中的 结合,以氧合血红蛋白形式运输;此时的血液d属于 (“动脉血”或“静脉血”)。
(3)肺内及组织中的气体交换都是通过 实现的;通过肺内及组织中气体交换,保证了细胞能得到泡中的b,将细胞中的有机物氧化分解释放 ,供细胞活动所需;并能将细胞氧化分解有机物产生的 运送到肺泡,再经呼气排出体外。
【解答】解:(1)据分析可见:图中①表示肺动脉,④表示体动脉。肺循环是指血液由右心室流入肺动脉,流经肺部的毛细血管网,再由肺静脉流回左心房的循环。
(2)图中a表示二氧化碳,b表示氧气。
(3)人体内的气体交换包括肺泡与血液之间(肺泡内的气体交换)、血液和组织之间的气体交换(组织里的气体交换)。都是通过气体扩散实现的。在呼吸系统的作用下,氧进入血液,随着血液循环输送到全身各处的组织细胞,在组织细胞内的线粒体中,通过 呼吸作用,分解有机物,释放能量,供细胞生命活动的需要。产生的二氧化碳由血浆运输到肺泡,排出体外。
故答案为:
(1)①、④;①→②→③;
(2)二氧化碳;氧气;2;血红蛋白;动脉血;
(3)气体扩散作用;能量;二氧化碳。
10. 人体进行呼吸的主要器官是 。气体进出肺泡是通过 来实现的。图中a代表的是 气体,血液从毛细血管的[4]端流到[5]端后,血液中 气体含量增加。当肺内气体压力 时,外界气体按照c方向进入肺泡。
【解答】解:(1)呼吸系统的组成包括呼吸道和肺两部分,其中肺是气体交换的器官,肺泡是肺进行气体交换的主要部位,外面缠绕着丰富的毛细血管和弹性纤维。肺泡壁和毛细血管壁都很薄,各有一层上皮细胞组成。这些结构特点,都有利于进行气体交换。呼吸运动是由呼吸肌的收缩和舒张引起的,肺与外界的气体交换叫做肺的通气,是通过呼吸运动实现的。
(2)肺泡内的气体b氧气浓度高于肺泡周围毛细血管内氧气的浓度,毛细血管中a二氧化碳的浓度高于肺泡内二氧化碳的浓度,根据气体扩散作用的原理,气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散,故b氧气由肺泡扩散到毛细血管中去,a二氧化碳由毛细血管扩散到肺泡中去。因此,血液从毛细血管的[4]端流到[5]端后,成分变化是氧气含量增加,二氧化碳含量减少,当肺内气体压力降低时,外界气体按照c方向进入肺泡。
故答案为:肺;呼吸运动;二氧化碳;氧气;降低
题型四.呼吸作用的概念和意义
1. 如图所示为验证动物需要呼吸的实验装置,下列有关说法错误的是( )
A.在实验前应该检验装置的气密性
B.为了使实验现象更明显,可换用更细的玻璃管
C.实验时为便于操作和观察,应该用手握紧试管
D.为更好地控制变量,可在B试管内放入等数量的同种死昆虫
【答案】C
【解析】A.为了防止呼吸作用产生的二氧化碳逸出,因此在实验前应该检验装置的气密性,A正确;
B.换用更细的玻璃管使红色水滴移动的距离更加明显,B正确。
C.实验时用手握住试管会导致试管内压强改变,影响实验结果,C错误。
D.对照实验是唯一变量实验,因此为更好地控制变量,可在乙试管内放入等数量的同种死昆虫,D正确。
故选C。
2. 分析人体从鼻孔吸入的空气与呼出的气体成分比较图,其中不正确的是( )
呼出的气体:
O2:16%,CO2:4%
N2:78%,稀有气体:1%,
较多的水汽
吸入的空气:
O2:21%,CO2:0.03%,
N2:78%,稀有气体:0.94%,
较少的水汽
A.吸入的空气中的氧气只有部分进入血液 B.图中各气体的含量为气体的体积分数
C.呼出的气体中,CO2所占的比例比水汽大 D.人体能产生少量的稀有气体
【答案】D
【解析】A、吸入的空气中氧气体积分数为21%,呼出的气体中氧气的体积分数为16%,所以可知吸入的空气中的氧气只有部分进入血液,说法正确。
B、人体从鼻孔吸入的空气与呼出的气体成分都是指体积分数,说法正确。
C、 呼出的气体中,CO2所占的比例为4%,水汽所占的比例为(1-16%- 4%-78%-1%)=1% ,所以呼出的气体中,CO2所占的比例比水汽大,说法正确。
D、稀有气体体积分数增加的原因是气体的总量减少了一点,而不是稀有气体增加,人体是不能产生少量的稀有气体,说法错误。
故选:D。
3. 如图显示了人在分别呼吸3种气体时每分钟呼吸的次数。综合这些信息,下列结论中,正确的是( )
A.气体中的体积分数大的话,每分钟呼吸的次数减少
B.气体中的体积分数在8%以上时,人马上就死亡
C.100%的氧气对人体有害
D.在普通空气中每分钟呼吸次数最平稳,因此对人体健康最有利
【答案】D
【解析】A.根据图中3条曲线分布可知,气体中的体积分数大的话,每分钟呼吸的次数并不一定会减少,选项A错误。
B. 气体中的体积分数在8%以上时人不会马上死亡。人体中也存在有,当缺氧情况下,浓度和呼吸的频率都会上升,但并不意味着马上死亡,选项B错误。
C. 100%的氧气浓度,造成的效果从图上看仅是呼吸的频率下降了,人体对氧气的吸收程度是有限的,很多氧气是会重新被排放出来,所以其浓度在一定范围之上以后,效果都是一样的,选项C错误。
D.长期自然选择的结果,人在普通空气中每分钟呼吸次数最平稳,说明普通的空气是最适合人类呼吸的,选项D正确。
4. 下列生产生活中的措施中,能抑制植物呼吸作用的是( )
①水果、蔬菜在冰箱中低温贮藏 ②在贮藏粮食的密封仓内充加二氧化碳
③农田及时排水 ④小麦种子晒干入库
A.①②④ B.①③④ C.②③④ D.①②③
【答案】A
【解析】①温度主要是影响呼吸酶的活性,一般而言,在一定的温度范围内,呼吸强度随着温度的升高而增强。根据温度对呼吸强度的影响原理,低温贮藏水果、蔬菜可以抑制水果、蔬菜呼吸作用,以减少呼吸作用对有机物的消耗,正确。
②氧气不足和二氧化碳浓度高都会抑制呼吸作用,藏在贮藏粮食的密封仓内充加二氧化碳,抑制了粮食呼吸作用,减少了有机物的消耗,从而延长了粮食的储藏时间,正确。
③植物的根呼吸的是空气中的氧气,农田及时排水可以增加土壤中的空气,从而促进根部的呼吸作用,错误。
④植物进行呼吸作用消耗氧气分解有机物,释放能量,而种子内的物质必须先溶解在水里才能被种子利用,因此种子含水多,呼吸作用旺盛,含水少,种子的呼吸作用较弱;因此小麦种子晒干入库,抑制了种子的呼吸作用,可以延长了种子的储存时间,正确。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 为了探究植物呼吸作用设计了如图所示的实验装置。下列说法不正确的是( )
A.实验前用手握住装置乙的试管外壁,观察红色水滴能否移动,可以检查装置的气密性
B.设置乙装置的作用是形成对照
C.实验可以通过观测红色水滴移动情况或者称量甲乙装置的质量是否发生变化来判断种子是否进行了呼吸作用
D.静置一段时间后,甲装置内红色水滴会向右移动
【答案】C
【解析】A、实验前用手握住装置乙的试管外壁,试管受热气体膨胀,红色水滴向外移动,否则装置的气密性不好,因此实验前用手握住装置乙的试管外壁,观察红色水滴能否移动,这是为了检查装置的气密性,故A正确。
B、图中两个装置中分别装有萌发的种子和煮熟的种子,一段时间后,由于甲瓶中的种子在呼吸时,产生二氧化碳,乙瓶由于煮熟的种子,红色水滴变化不大,因此设置乙装置的作用是形成对照,故B正确。
C、如图所示:不论是甲装置,还是乙装置,它们的装置密闭,前后质量没有变化,因此不能通过质量的变化明种子进行了呼吸作用,故C错误。
D、甲中种子的呼吸作用消耗氧气呼出二氧化碳,甲装置中气体减少,气压下降。因此,静止一段时间后,甲装置内红色水滴会向右移动,故D正确。
故选C。
6. 如图所示为某科学社团的同学验证动物呼吸作用的装置,AB装置中放入等质量的碱石灰。为了使实验现象更加明显,下列措施可行的是( )
A.去掉装置B B.换用更细的玻璃管
C.增加碱石灰的质量 D.换用更长的玻璃管
【解答】解:装置A和装置B形成对照实验,变量为昆虫。昆虫进行呼吸作用会吸收氧气,释放二氧化碳。所以,装置A中,昆虫呼吸消耗了氧气,产生的二氧化碳被碱石灰吸收,导致试管内气体体积减小,压强减小,大气压将红色水滴压向左边;而装置B中由于空气中二氧化碳含量极少,红色水滴无明显现象。由此可以验证动物呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳。为了使实验现象更加明显,即要使红色水滴移动更明显,可以适当增加昆虫的数量,让昆虫消耗更多的氧气,产生更多会被碱石灰吸收的二氧化碳;也可以换用更细的玻璃管,使红色水滴的移动更容易被观察到。可见B符合题意。
故选:B。
7. 小金设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图甲所示,自救呼吸器的结构如图乙所示(其中箭头方向表示气体流动方向)。
呼吸气路的设计:自救呼吸器使用时,需用鼻夹夹住鼻子,用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时,单向阀A和B的开闭情况是 (选填“A打开,B闭合”或“A闭合,B打开”)。
【解答】解:图乙中,在呼气时,人肺部体积变小,肺内气压变大,人肺内气压大于呼吸器内的气压,从人体呼出的气体向下压,使单向阀A被推开,单向阀B被关闭,从人体呼出的二氧化碳、水蒸气等气体进入生氧装置,产生的氧气存储在气囊中;在吸气时,人肺部体积变大,肺内气压变小,呼吸器内的气压大于人肺内气压,呼吸器内的气体向上压,使单向阀A关闭,单向阀B打开,气囊中的氧气进入人肺内。
故答案为:A打开,B闭合。
8. 小金同学将数棵新鲜菠菜装入黑塑料袋密封,在暗处放置一个晚上。如图所示,松开塑料袋口,插入一根导管,让塑料袋中的空气通入澄清石灰水。关于本实验,下列说法错误的是( )
A.用黑塑料袋的目的是避免植物进行光合作用
B.能观察到澄清石灰水变浑浊的现象
C.如果把新鲜菠菜用开水烫5分钟再做实验,实验现象不明显
D.证明呼吸作用消耗了氧气
【解答】解:A、用黑塑料袋的目的是避免植物进行光合作用,A正确。
B、能够观察到澄清石灰水变浑浊,是因为呼吸作用过程中生成二氧化碳,B正确。
C、新鲜菠菜用开水烫5分钟后,呼吸作用减弱甚至停止,实验现象不明显,C正确。
D、由分析栏内容可知,本实验不能证明呼吸作用消耗了氧气,D错误。
故选:D。
9. 如图是小柯探究种子呼吸作用的实验装置。
(1)实验前用手握住装置乙的试管外壁,观察红色水滴能否移动。这是为了检查装置的 性。设置乙装置的作用是 。
(2)小柯认为用天平分别称出甲、乙整个装置的质量,若前后质量有变化即可证明种子进行了呼吸作用。你认为他的想法正确吗? 。
(3)甲装置内因 导致气压减小,红色水滴会向右移动。
(4)种子消毒的目的 .
【答案】(1)气密对照或对比(2)不正确(3)种子呼吸作用消耗氧气,产生的二氧化碳又被氢氧化钠溶液吸收(4)防止微生物的呼吸作用影响实验结果
10. 兴趣小组的同学设计了如图所示实验探究种子的呼吸作用小欢认为:可根据装置①②实验前后质量的变化情况判断种子是否进行了呼吸作用。
小乐认为:可根据装置①②中红色水滴的移动情况,判断种子是否进行了呼吸作用
(1)将种子消毒后再进行实验,其目的是 。
(2)判断小欢的观点是否正确并说明理由。 。
(3)静置一段时间后,①中红色水滴会向右移动,是因为试管内的 (填写化学式)减少,而导致试管内气压减小的缘故。
【答案】(1)防止种子外的微生物呼吸作用对本实验的影响
(2)能,因为呼吸作用消耗氧气,产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收了,所以试管中的气压会变小,所以红色水滴会移动;煮熟的种子属于死的种子,不会进行呼吸作用;
(3)氧气
【解析】绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;生物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用;
【解答】(1)将种子消毒后再进行实验,其目的是防止种子外的微生物呼吸作用对本实验的影响
(2)判断小欢的观点是否正确并说明理由。 能,因为呼吸作用消耗氧气,产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收了,所以试管中的气压会变小,所以红色水滴会移动;煮熟的种子属于死的种子,不会进行呼吸作用;
(3)静置一段时间后,①中红色水滴会向右移动,是因为试管内的氧气减少,产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收的,而导致试管内气压减小的缘故。
故答案为:(1)防止种子外的微生物呼吸作用对本实验的影响(2)能,因为呼吸作用消耗氧气,产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收了,所以试管中的气压会变小,所以红色水滴会移动;煮熟的种子属于死的种子,不会进行呼吸作用;(3)氧气
强化训练
基础强化
1. 人体进行呼吸时会呼出大量的二氧化碳,这些二氧化碳产生于( )
A.活细胞 B.血液 C.肺泡 D.气管和支气管
【答案】A
【解析】人体进行生命活动所需要的能量是由细胞内的有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳时释放出来的,即有机物+氧气→二氧化碳+水+能量;产生的二氧化碳又通过呼吸排出,如图所示:
因此人体呼出的二氧化碳,其最终来源是组织细胞。
2. 乐乐在运动时,肺泡与血液之间发生气体交换(如图所示)。根据图示分析肺泡内气体成分的变化是( )
A.氧气含量增加,二氧化碳含量增加 B.氧气含量增加,二氧化碳含量降低
C.氧气含量降低,二氧化碳含量增加 D.氧气含量降低,二氧化碳含量降低
【答案】C
【解析】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;肺泡中氧气的含量比血液中的多,而二氧化碳的含量比血液中的少;因此,氧气由肺泡扩散到血液里,二氧化碳由血液扩散到肺泡里,那么图示分析肺泡内气体成分的变化是氧气含量降低,二氧化碳含量增加, 这样血液流经肺部毛细血管后就由静脉血变成了动脉血,C符合题意。
故选C。
3. 呼吸运动是人体重要的生命活动,下列有关说法正确的是( )
A.呼气时肺内气压小于外界大气压
B.吸气时,膈肌收缩,膈顶部上升,胸腔容积扩大
C.呼吸时,呼出的气体成分中二氧化碳多于氧气
D.空气从外界进入肺的路线:鼻→咽→喉→气管→支气管→肺泡
【答案】D
【解析】A.呼吸运动的进行是与呼吸肌的收缩和舒张分不开的,当膈肌与肋间肌收缩时,膈顶部下降,引起胸腔上下、前后、左右径均增大,肺随之扩大,形成主动的吸气运动,因此呼气时肺内气压大于外界大气压,A不符合题意。
B.吸气时,膈肌收缩,膈顶部下降,胸腔容积扩大,B不符合题意。
C.人体呼吸时,吸入的空气中,氮气占78%,氧气占21%,二氧化碳占0.04%,呼出的气体中,氮气占78%,氧气占14%,二氧化碳占4%,水占1.1%,由此可见,人体呼吸时,呼出的气体中二氧化碳比氧气少,C不符合题意。
D.人体内氧气从外界进入人体内血液的路线是:鼻→咽→喉→气管→支气管→肺泡→肺泡周围的毛细血管网,D符合题意。
故选D。
4. 一些重症肺炎患者需要使用体外膜肺氧合(ECMO)设备进行急救,其工作过程如图所示。血液一般由患者股静脉(下肢静脉之一)引出到体外,通过氧合器吸收氧,排出二氧化碳,经过气体交换的血液,在动力泵的推动下回到患者颈静脉。在此过程中( )
A.流经ECMO后血液中的二氧化碳增加 B.氧合器中氧气从浓度低处扩散到浓度高处
C.氧合器模拟了肺与血液间的气体交换 D.人体在ECMO中完成了呼吸作用
【答案】C
【解析】A.通过氧合器(ECMO)吸氧,排出二氧化碳,血液中的二氧化碳降低,静脉血转化为动脉血,故A错误。
B.氧合器中氧气从浓度高处扩散到浓度低处,故B错误。
C.体外膜肺氧合(ECMO)设备工作的原理是:血液一般由患者股静脉(下肢静脉之一)引出到体外,通过氧合器吸收氧,排出二氧化碳,经过气体交换的血液,在动力泵的推动下回到患者颈静脉,可见氧合器模拟了肺与血液间的气体交换,故C正确。
D.人体在ECMO中完成了肺泡与血液的气体交换,不是呼吸作用,呼吸作用是在人体组织细胞内完成的,故D错误。
故选C。
5.
如图曲线表示人体血液流经不同部位(、、)时血液中氧或二氧化碳浓度的变化,说法正确的是( )
A.如果表示肺泡处的气体交换,则可以表示氧的浓度
B.如果表示肺泡处的气体交换,则可以表示二氧化碳的浓度
C.如果表示组织细胞处的气体交换,则可以表示氧的浓度
D.如果表示组织细胞处的气体交换,则可以表示氧的浓度
【答案】A
【解析】 AB.当血液流经肺部毛细血管时,由于吸入肺泡内的空气中,氧的含量比血液中的多,而二氧化碳的含量比血液中的少,因此肺泡内的氧气扩散到血液里,血液中的二氧化碳扩散到肺泡里。所以血液流经肺部毛细血管后氧气含量增多,如果 I 表示肺泡处的气体交换,则 J H可以表示氧的浓度,A正确,B错误。
CD.血液与组织细胞的气体交换,由于组织细胞中二氧化碳的浓度高,周围血液氧的浓度高,组织细胞中的二氧化碳扩散到血液,血液中的氧气扩散到组织细胞,完成此过程后组织细胞中的氧气浓度升高。JH表示二氧化碳浓度,错误。
故选A。
6. 下图是某人在标准大气压下的一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线图,说法错误的是( )
A.曲线段表示吸气,膈肌,肋间外肌收缩,胸腔容积增大,肺内气压小于大气压
B.持续大笑时肚子疼,此时吸入大量气体可以用曲线段表示,膈肌舒张横膈变得扁平,可以缓慢深呼吸缓解
C.曲线段表示呼气,横隔恢复拱形,肺处于收缩状态
D.本次呼吸中,吸气结束的那一瞬间是坐标系中的点,此时肺内气压与大气压的值相等
【答案】B
【解析】A.图中曲线AB段肺内气压是负值,表示肺内气压低于外界大气压,因此表示吸气时的肺内气压的变化。吸气时膈肌,肋间外肌收缩,正确。
B.持续大笑时肚子疼,此时吸入大量气体可以用曲线 AB 段表示,膈肌收缩,可以通过缓慢深呼吸缓解,错误。
C.曲线BC段肺内气压是正值,表示肺内气压高于外界大气压,因此表示呼气时的肺内气压变化,这时横膈恢复拱形,肺处于收缩状态,正确。
D.本次呼吸中,吸气结束的那一瞬间是图坐标中的B点,此时肺内气压与大气压的值相等,既不吸气也不呼气,正确。
故选B。
7. 为探究植物种子呼吸作用的产物,用如图装置进行对照实验:先在A、B试管中加入等量的澄清石灰水,再往A试管中加入适量的已浸水及消毒的蚕豆种子,则试管B中应加入等量的( )
A.已浸水及消毒的绿豆种子 B.已浸水及未消毒的蚕豆种子
C.已煮熟及未消毒的蚕豆种子 D.已煮熟及消毒的蚕豆种子
【答案】D
【解析】探究实验中的单一变量原则体现了除了变量不同外,其它条件均相同。若要探究植物种子呼吸作用的产物,则变量是种子,除种子活性不同外其它均相同,故实验中装置B中应加入等量的已煮熟及消毒的种子,并将其置于与装置A相同的温度环境中。
故选D。
8. 人体的呼吸系统由鼻、咽、喉、气管、支气管、肺组成,其中肺是气体交换的主要场所。下列属于有利于肺泡内气体交换的特点有( )
①肺泡数量很多②肺泡外面包绕着丰富的毛细血管③毛细血管壁很薄④肺泡壁很厚
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
【答案】A
【解析】在人体的呼吸系统中,肺是气体交换的主要场所,是呼吸系统的主要器官。构成肺结构和功能的基本单位是肺泡。①肺泡数量很多,气体交换的效率高;②肺泡外面包绕着丰富的毛细血管和弹性纤维,利于进行气体交换;③肺泡壁和毛细血管壁都很薄,只由一层上皮细胞构成,利于气体交换。
故选A。
9. 如图表示人的膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置,下列有关表述正确的是( )
A.膈肌从甲到乙时,呼气,此时肺内气压大于外界大气压
B.膈肌从甲到乙时,吸气,此时肺内气压小于外界大气压
C.呼气完成的瞬间,膈肌处于乙状态,肺内气压等于外界大气压
D.吸气完成的瞬间,膈肌处于甲状态,肺内气压等于外界大气压
【答案】B
【解析】AB.吸气时,膈肌收缩,膈顶部下降,使胸廓的上下径增大,肺内气压减小,气体入肺;呼气时,膈肌舒张,膈顶部回升,胸廓的上下径缩小,肺内气压增大,气体出肺。因此图示中膈肌从甲到乙时,即膈肌收缩,膈顶部下降,这表示的是吸气,故A错误,而B正确。
C.呼气完成的瞬间,膈肌应处于甲状态,因为膈肌舒张,膈顶部回升,故C错误。
D.吸气完成的瞬间,膈肌应处于乙状态,因为膈肌收缩,膈顶部下降,故D错误。
故选B。
10. 下列关于人体呼吸系统的叙述,错误的是( )
A.人体呼吸系统由呼吸道和肺组成 B.肺是呼吸系统进行气体交换的主要场所
C.肺中有很多肺泡,肺泡的壁很薄 D.肺泡中完成气体交换后,呼出气体中不含有氧气
【答案】D
【解析】ABC.呼吸系统由呼吸道和肺组成,肺是呼吸系统的主要器官,是气体交换的场所。肺由许多肺泡构成,肺泡外面包绕着丰富的毛细血管和弹性纤维,肺泡的壁和毛细血管壁都很薄,只由一层上皮细胞构成,这些特点都有利于气体交换,正确。
D.呼出的气体与吸入的气体比较,含有的氧气减少,不是不含氧气,错误。
故选D。
11. 如图所示为验证动物需要呼吸的实验装置,下列有关说法错误的是( )
A.在实验前应该检验装置的气密性
B.为了使实验现象更明显,可适当增加试管内的昆虫数量
C.实验时为便于操作和观察,应该用手握紧试管
D.为更好地控制变量,可在乙试管内放入等数量的同种死昆虫
【答案】C
【解析】A、为了防止呼吸作用产生的二氧化碳逸出,因此在实验前应该检验装置的气密性,选项正确;
B、二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊,昆虫的数量越多呼吸作用释放的二氧化碳越多,效果越明显,可适当增加试管内的昆虫数量,选项正确;
C、实验时为便于操作和观察,应该用试管架固定而不是手握紧试管,选项错误;
D、对照实验是唯一变量实验,因此为更好地控制变量,可在乙试管内放入等数量的同种死昆虫,选项正确,
故选C。
12. 下列对呼吸系统结构和功能的叙述,错误的是( )
A.鼻腔内的鼻毛和黏液在阻挡灰尘、细菌时有重要作用
B.呼吸道有骨和软骨做支架,保证了气流通畅
C.肺内肺泡数量多,肺泡壁薄,有利于肺泡与血液之间的气体交换
D.人体与外界环境进行气体交换的整个过程称为呼吸作用
【答案】D
【解析】A.鼻腔具有温暖、清洁和湿润进入体内空气的作用:鼻腔能预热吸入的冷空气,鼻腔内的黏液还能杀灭一些细菌并能湿润吸入的空气,鼻毛和鼻腔内的黏液能阻挡和粘住吸入的灰尘和细菌,对吸入的空气起到过滤作用,A正确。
B.呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管,它是气体进出肺的通道。呼吸道都有骨或软骨作支架,保证气体顺畅通过,B正确。
C.肺泡是肺的功能单位,肺泡数量多,肺泡外面包绕着毛细血管,肺泡和毛细血管的壁都佷薄,只由一层上皮细胞构成,这些特点有利于肺泡与血液之间进行气体交换 ,C正确。
D.肺与外界进行气体交换的过程叫做肺通气,D错误。
故选D
13. 分析人体从鼻孔吸入的空气与呼出的气体成分比较图,其中不正确的是( )
呼出的气体:
O2:16%,CO2:4%
N2:78%,稀有气体:1%,
较多的水汽
吸入的空气:
O2:21%,CO2:0.03%,
N2:78%,稀有气体:0.94%,
较少的水汽
A.吸入的空气中的氧气只有部分进入血液 B.图中各气体的含量为气体的体积分数
C.呼出的气体中,CO2所占的比例比水汽大 D.人体能产生少量的稀有气体
【答案】D
【解析】A、吸入的空气中氧气体积分数为21%,呼出的气体中氧气的体积分数为16%,所以可知吸入的空气中的氧气只有部分进入血液,说法正确。
B、人体从鼻孔吸入的空气与呼出的气体成分都是指体积分数,说法正确。
C、 呼出的气体中,CO2所占的比例为4%,水汽所占的比例为(1-16%- 4%-78%-1%)=1% ,所以呼出的气体中,CO2所占的比例比水汽大,说法正确。
D、稀有气体体积分数增加的原因是气体的总量减少了一点,而不是稀有气体增加,人体是不能产生少量的稀有气体,说法错误。
故选:D。
14. 在探究植物的呼吸作用实验中,所用的保温瓶已作灭菌处理,保温瓶内的环境条件适宜。将适量、等质量的正在萌发和煮熟过的种子分别装入两个保温瓶后密闭,多次测定有关的量,并绘制成如图所示的曲线。下列判断符合客观事实的是( )
A.若Y表示瓶内温度,则a表示萌发的种子 B.若Y表示瓶内氧气量,则c表示煮熟过的种子
C.若Y表示种子的质量,则b表示萌发的种子 D.若Y表示瓶内二氧化碳量,则c表示煮熟过的种子
【答案】A
【解析】A.若Y表示瓶内温度,a曲线升高,表示释放了热量,煮熟过的种子不能进行呼吸作用释放热量,因此a表示正在萌发的种子,A正确。
B.若Y表示瓶内氧气量,c曲线逐渐减少,表示呼吸作用消耗氧气,煮熟过的种子不能进行呼吸作用消耗氧气,因此c表示正在萌发的种子,B错误。
C.若Y表示种子的质量,b曲线是水平,表示质量不变,萌发的种子呼吸作用消耗有机物,质量减小,因此b表示煮熟过的种子,C错误。
D.若Y表示瓶内二氧化碳的量,a曲线升高,表示产生了二氧化碳,煮熟过的种子不能进行呼吸作用产生二氧化碳,因此a表示正在萌发的种子,c表示煮熟的种子,D错误。
15. 下图是肺的内部结构示意图,下列说法正确的是( )
A.外界的气体进入呼吸道是通过气体的扩散作用
B.吸入的空气中的氧气含量最高,呼出的气体中的二氧化碳含量最高
C.肺泡内的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液中
D.肺泡壁是由一层上皮细胞构成的,属于器官层次
【答案】C
【解析】A.肺泡与外界环境之间进行气体交换的过程叫做肺的通气,肺的通气是通过呼吸运动实现的,A错误。
B.吸入的气体中,氧气的含量21%,氮气的含量是78%,因此人体吸入的气体中,氧气的含量不是最高,含量最高的是氮气;呼出的气体中二氧化碳的含量是4%,氮气的含量是78%,因此呼出的气体中二氧化碳的含量不是最高,含量最高的是氮气,B错误。
C.根据气体扩散作用的原理,空气中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入肺泡外的毛细血管中的血液里,C正确。
D.肺泡壁是由一层上皮细胞构成的,属于组织层次,D错误。
16. 下列关于人体与外界气体交换的叙述,错误的是( )
A.在人体一次呼吸过程中,吸气结束瞬间肺内气压等于外界大气压
B.人体呼出的气体中含最多的两种成分依次是氮气、二氧化碳
C.呼吸运动需要肋间肌和膈肌提供动力
D.人工呼吸依据的是呼吸运动原理
【答案】B
【解析】肺通气是人体与外界进行气体交换的过程,通过呼吸运动来完成的,包括吸气运动和呼气运动,主要是肋间肌和膈肌的收缩和舒张引起的。呼气时膈肌和肋间肌舒张,胸廓缩小,肺内气压大于外界气压,肺内的气体排出体外;吸气时时膈肌和肋间肌收缩,胸廓扩大,肺内气压小于外界大气压,外界的气体进入肺内,同时在人体一次呼吸过程,吸气结束的瞬间肺内气压等于外界大气压。空气中氮气的含量最高,约占空气体积的五分之四,而呼吸前后改变的是氧气与二氧化碳的含量,呼出的气体中含量最高的是氮气和氧气。故选B。
17. 呼吸运动是人重要的生命活动,下列有关说法错误的是( )
A.呼吸时,呼出的气体成分中二氧化碳多于氧气
B.氧气从外界进入人体内血液的路线是:鼻→咽→喉→气管→支气管→肺泡→肺泡周围的毛细血管网
C.吸气时,膈肌收缩,膈顶部下降,胸腔容积扩大
D.呼出的气体中不仅含有二氧化碳气体,还含有氧气
【答案】A
【解析】吸入的气体中氧气占空气体积的21%,二氧化碳占0.03%;呼出的气体中氧气占空气体积的16%,二氧化碳占4%。因此呼吸时,呼出的气体成分中二氧化碳少于氧气,不是多于氧气,A错误;
呼吸道由上而下的顺序是:鼻腔、咽、喉、气管和支气管,气体通过呼吸道进入肺泡后,在肺泡里进行气体交换,然后进入肺泡周围的毛细血管。故氧气从外界进入人体内血液的路线是:鼻→咽→喉→气管→支气管→肺泡→肺泡周围的毛细血管网,B正确;
吸气时,膈肌收缩,膈顶部下降,胸腔容积扩大,C正确;
呼出的气体中不仅含有二氧化碳气体,还含有氧气等,D正确。
18. 生物圈是一个统一的整体,生物圈中的生物之间存在着直接或间接的联系。上图是表示人和绿色开花植物之间物质的关联图,其中a、b,c,d表示物质,请据图回答问题:
(1)人体进行呼吸作用需要消耗a,a主要在消化道的 被消化吸收进入血液。
(2)当肋骨间的肌肉和膈肌收缩时,肺内气压 (填“增大”或“减小”),于是b被吸入肺。
(3)植物呼吸作用的产物可用图中 (填字母)表示。
【答案】 小肠 减小 c、d/d、c
【详解】(1)细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在a有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要的过程叫做呼吸作用。小肠是消化和吸收的主要场所。a有机物主要在小肠被消化和吸收。
(2)吸气时,肋间外肌收缩,肋骨上提,胸骨向上、向外移动,使胸廓的前后径和左右径都增大;同时,膈肌收缩,膈顶部下降,使胸廓的上下径增大。这时,胸廓扩大,肺随着扩张,肺的容积增大,肺内气压下降,外界空气就通过呼吸道进入肺,完成吸气动作。
(3)细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要的过程叫做呼吸作用。可见植物呼吸作用的产物二氧化碳和水,可用图中c二氧化碳,d水分表示
19. 下列图示中,图一为小科胸腔底部膈肌所处的①、②两种状态示意图;图二是他的肺与外界、肺泡与血液气体交换示意图,图中甲、乙、丙表示不同的血管,a、b、c、d表示气体进出的过程;图三是他进行一次平静呼吸中,肺内气压与外界气压差值的变化曲线,图中A、B、C、D、E是曲线上的五个点。据图回答:
(1)图一中膈肌由①状态向②状态转变时,对应图二中气体进出的过程是 (填字母编号)。
(2)小科在下列四种生活状态中,对应图三内A点到E点之间距离最短的是 (填字母编号)。
A.漫步 B.静坐 C.打篮球 D.睡觉
【答案】 a C
【详解】(1)图一①②表示膈肌不同的状态。当膈肌由①状态向②状态转变时,即膈肌下降,表示吸气。即图二中a吸气过程。
(2)选项中的打篮球状态,呼吸频率快,图三中A到E的距离最近。
20. 如图坐标系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。请分析回答:
(1)曲线AB段表示 时肺内气压的变化。
(2)曲线BC段的变化中,胸廓的前后、左右、上下径都 。
(3)本次呼吸中吸气结束的那一瞬间,肺内气压 大气压。(填“大于”、“小于”或“等于”)
(4)在曲线AB、BC段变化中,与呼吸有关的肌肉的变化情况是:AB段: ;BC段: 。
【答案】 吸气 缩小 等于 收缩 舒张
【详解】(1)[1]图示中:纵坐标表示肺内气压与大气压的气压差,横坐标表示呼吸时间;AB段的肺内气压与大气压的气压差是负值,表示肺内气压低于外界大气压,是吸气过程;吸气时膈肌收缩,隔顶下降,肋间肌收缩,肋骨上移。
(2)[2]曲线BC段的肺内气压与大气压的气压差是正值,表示肺内气压高于外界大气压,是呼气过程;呼气时膈肌舒张,隔顶上升,胸廓的上下径缩小;肋间外肌舒张,胸骨肋骨下移、胸廓的前后径、左右径缩小,胸廓容积缩小。
(3)[3]AB是吸气过程,BC是呼气过程。因此本次呼吸中,吸气结束的一瞬间是坐标中的B,B点还是呼气开始的一瞬间。此时肺内气压与大气压的气压差是0,表示肺内气压与大气压的值相等。既不吸气也不呼气。
(4)[4][5]吸气时膈肌收缩,隔顶下降,肋间肌收缩,肋骨上移。因此在曲线AB与呼吸有关的肌肉的变化情况是肋间外肌和膈肌收缩。呼气时膈肌舒张,隔顶上升,肋间外肌舒张,肋骨下移。因此BC段变化中与呼吸有关的肌肉的变化情况肋间外肌和膈肌舒张。
21. 科研人员为了探究某因素对植物呼吸作用 的影响,从而探究植物的最佳存储条件。测定了某植 物分别在 25℃和 0.5℃时在密闭容器内产生 CO2的速 率,结果见图甲和图乙。请回答下列问题:
(1)上述实验的假设是 会影响植物的呼吸作用
(2)分析图甲或图乙可知,随着时间的增加,产生 CO2的速率均有下降。原因是 。
(3)科研人员认为要研究该植物最佳的存储温度,还需要设计如下方案:
①将 4 株品种和 相同的植物分别装入 4 只相同的密闭容器中;
②分别置于 1.5℃、1℃、0℃、-0.5℃条件下观察,每隔一段时间测定 CO2浓度; 有科研人员认为不需要进行 0℃以下的实验组,你觉得原因是 。
【答案】 温度 密闭容器中二氧化碳浓度升高会抑制植物的呼吸作用 长势相同 0℃以下,会影响植物的生长
【详解】(1)上述实验测定了某植物分别在 25℃和 0.5℃时在密闭容器内产生 CO2 的速 率的假设是温度会影响植物的呼吸作用。
(2)分析图甲或图乙可知,随着时间的增加,产生 CO2 的速率均有下降。原因是 :密闭容器中二氧化碳浓度升高会抑制植物的呼吸作用 。
(3)科研人员认为要研究该植物最佳的存储温度,还需要设计如下方案:
①将 4 株品种和长势相同的植物分别装入 4 只相同的密闭容器中;
②分别置于 1.5℃、1℃、0℃、-0.5℃条件下观察,每隔一段时间测定 CO2 浓度; 有科研人员认为不需要进行 0℃以下的实验组,你觉得原因是0℃以下,会影响植物的生长,甚至使植物死亡。
22. 小科利用下列实验装置验证植物的呼吸作用(把各装置放在适宜的环境中,一天后进行观察),请分析并回答问题:
(1)装置A:甲瓶内温度计示数高于乙瓶内温度计示数,说明萌发的种子进行呼吸作用时会 (填“储存”或“释放”) 能量。
(2)装置B:澄清石灰水中发生的反应是 。(用化学方程式表示)
(3)装置C:燃烧的蜡烛放进甲瓶内立即熄灭,放进乙瓶内继续燃烧,说明 。
【答案】释放 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 萌发的种子消耗氧气
【分析】萌发的种子呼吸作用旺盛,种子的呼吸作用在消耗氧气、产生二氧化碳和水的同时,还释放出大量的能量。
A装置是检验种子的呼吸作用释放能量的实验装置。萌发的种子呼吸作用旺盛,释放的能量一部分用于种子的萌发,还有一部分以热能的形式散失了,煮熟的种子不能萌发。因此,甲瓶内温度计示数高于乙瓶内温度计示数。
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,其化学方程式是:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
氧气有助燃的性质。燃烧的蜡烛放进甲瓶内立即熄灭,说明瓶内没有氧气了,被萌发的种子消耗了;放进乙瓶内继续燃烧,说明乙瓶内还有氧气,煮熟的种子不再进行呼吸作用。
23. 如图所示为某兴趣小组的同学验证动物呼吸作用的装置,装置中放入等质量的碱石灰,A组放入若干健康、生命力旺盛的昆虫,实验前标记红色水滴位置。将A、B两组装置放在同一适宜的环境中,10分钟后观察并记录现象。(装置内空气足以供给昆虫呼吸)
(1)设置B组实验的目的是 。
(2)10分钟后,观察到A组中红色水滴向 移动(选填“左”或“右”),原因是 。
(3)为了使实验现象更明显,下列措施可行的是 (选填字母)。
A.适当增加昆虫数量
B.换用更细的玻璃管
C.将碱石灰向铁丝网靠近
【答案】 作对照 左 试管内的昆虫呼吸消耗了氧气,生成的二氧化碳气体被碱石灰吸收,试管内压强减小,大气压将红色水滴压向左边 AB
【分析】(1)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之外,其他条件都相同的实验。其中这种不同的条件就是实验变量。据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理的就是对照组。
(2)动物呼吸时消耗氧气,释放出二氧化碳。
【详解】(1)一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理的就是对照组。设置B组实验的目的是做对照。
(2)10分钟后,观察到试管A中红色水滴向左移动,这是因为试管内的昆虫呼吸消耗了氧气,生成的二氧化碳气体被碱石灰吸收,试管内压强减小,大气压将红色水滴压向左边。
(3)为了使实验现象更明显,可以增加昆虫的数量,或者换用更细的玻璃管。
故选AB。
24. 某学习小组的同学欲利用下列装置探究绿色植物呼吸过程中是否有二氧化碳气产生,设计的探究过程如图,请回答其中的相关问题:
(1)写出绿色植物呼吸作用的文字表达式 。
(2)A装置的作用是 ;B装置的作用是 。
(3)C处玻璃罩不能透光的原因是 。
(4)能表示这个探究实验成功的两个主要现象是 和 。
(5)如果该研究小组探究的结论不正确,原因是多方面的,请你从实验条件控制上找出可能的两个原因:
和 。
【答案】 有机物+氧气二氧化碳+水+能量 吸收空气中的二氧化碳 检验空气中的二氧化碳是否被除尽 避免植物进行光合作用消耗二氧化碳 B处饱和石灰水不变浑浊 D处石灰水变浑浊 鼓入空气的时间太短 D装置中的石灰水的浓度太低
【详解】(1)绿色植物呼吸作用时,绿色植物体中的有机物与氧气反应生成二氧化碳和水,并释放能量,故反应的文字表达式写为:有机物+氧气二氧化碳+水+能量。
(2)A装置中的氢氧化钠溶液能够与空气中的二氧化碳反应,避免空气中的二氧化碳对实验产生干扰,即A装置的作用是吸收空气中的二氧化碳,故填吸收空气中的二氧化碳;
饱和石灰水中的氢氧化钙能够与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,能够使石灰水变浑浊,实验B装置的作用是检验空气中的二氧化碳是否被除尽,故填检验空气中的二氧化碳是否被除尽。
(3)C处玻璃罩不能透光的原因是避免植物进行光合作用消耗二氧化碳,对实验产生干扰,故填避免植物进行光合作用消耗二氧化碳。
(4)B处饱和石灰水不变浑浊,说明空气中的二氧化碳被除尽,D处石灰水变浑浊,生成呼吸作用生成了二氧化碳,即能表示这个探究实验成功的两个主要现象是B处饱和石灰水不变浑浊和D处石灰水变浑浊,故填B处饱和石灰水不变浑浊和D处石灰水变浑浊。
(5)如果该研究小组探究的结论不正确,实验条件控制上的原因是鼓入空气的时间太短,绿色植物没能够充分进行呼吸作用,生成的二氧化碳太少,或者是D装置中的石灰水的浓度太低,实验现象不明显等,故填鼓入空气的时间太短或D装置中的石灰水的浓度太低。
25. 为更好的理解呼吸运动,项目学习小组制作了“呼吸运动模型”来模拟图甲中呼气和吸气过程,并制定了评价量表,如表所示.
“呼吸运动模型”评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
结构完整,能合理的模拟呼吸系统的呼吸道和肺
结构较完整,能粗略模拟呼吸系统的呼吸道和肺
结构不完整,有1处及以上缺失
指标二
能模拟横膈运动和肋骨运动且两者协同进行,具有一致性
能模拟横膈运动和肋骨运动,但两者不能协同进行,不具有一致性
不能模拟横膈运动和肋骨运动
【原理分析】
(1)图甲中呼吸运动是指 过程(选填数字①②③④).
(2)膈肌和肋间肌的收缩和舒张会引起肺内气压变化.吸气时,肺内气压变化情况为 。
A.先减小后变大 B.先变大后减小
【模型制作】
(3)利用玻璃管、透明气球、玻璃罩、橡皮膜、带孔橡胶塞等材料做了如图乙所示的模型,若要用该模型模拟图甲②过程,可进行的操作是 。
【改进与评价】
(4)分析发现图乙模型存在一定的缺陷,于是将玻璃罩换成大的矿泉水瓶,将直玻璃管换成Y型玻璃管,模型如图丙所示。改进后,依据评价量表,评价模型丙指标一为“优秀”,指标二仍只能为“合格”。请分析:利用模型丙模拟吸气时“两者不能协同进行,不具有一致性”的原因: 。
【答案】 ①②/②① B 橡皮膜上移 橡皮膜下移时,即膈肌收缩,膈肌顶部下降,肋骨不能向上向外移动
【分析】(1)吸气过程: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,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,形成主动的吸气运动。
(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下降回位,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,形成被动的呼气运动。
【详解】(1)胸廓有节律地扩大和缩小叫作呼吸运动,呼吸运动包括呼气和吸气两个过程。图甲中①表示吸气、②表示呼气。
(2)吸气时:肋间外肌、膈肌收缩→肋骨向上向外移动(膈肌顶部下降)→胸廓扩大、胸腔容积增大→肺扩张→外界大气压力大于肺内气压→外界气体进入肺。因此吸气时,肺内气压变化情况为:先变大后减小,B正确。
故选B。
(3)图甲中②表示呼气,呼气时,膈肌与肋间肌舒张,引起胸腔前后、左右及上下径均缩小,膈肌顶部上升,胸廓的容积缩小,肺随之缩小,造成肺内气压增大,大于外界大气压,肺内气体呼出肺,完成呼气。图乙模型中橡皮膜代表膈肌,因此正确操作是橡皮膜上移。
(4)利用模型丙模拟吸气时,橡皮膜下移时,即膈肌收缩,膈肌顶部下降,肋骨不能向上向外移动,因此两者不能协同进行,不具有一致性。
26. 甲图为人体获得空气中氧气,并由血液运输至全身各处组织细胞的模式图:
(1)乙图为某人在标准大气压下的一次平静呼吸中横膈膜的两个位置,A为最高处,B为最低处,则箭头a过程开始时刻横膈膜应处于 (选填A或B)位置。
(2)d过程表示血液中的二氧化碳通过 壁和肺泡壁从而进入肺泡内。
(3)c过程中氧气能进入血液,是通过 作用实现的。
【答案】 A 毛细血管 扩散
【详解】(1)图中a表示吸气,吸气时,膈肌收缩,顶部下降,因此乙图膈肌的状态由呼气结束时的A到吸收结束时B变化,因此箭头a过程开始时刻横膈膜应处A呼气结束时即吸气开始时。
(2)d过程是二氧化碳进入肺泡的过程,二氧化碳气体先穿过毛细血管壁,然后穿过肺泡壁才会进入肺泡内。
(3)c过程是氧气进入毛细血管的过程,该过程是扩散作用实现的。
27. 2019年底开始的新冠肺炎,致使全球患者达一百多万人。请据图回答下列问题:
(1)新冠肺炎病毒经鼻、咽、喉、气管、支气管,最后到达 而引发肺炎。
(2)呼吸运动包括吸气和呼气两个过程,肺炎会造成呼吸困难,病人需加快呼吸频率,以保证对氧气的需求。吸气时,图一中的[3]横膈膜顶部下降。此时膈肌处于 (选填“收缩”或“舒张”)状态,该过程对应于图二曲线的哪一段? (选填“AB”或“BC”)。
(3)人体呼出的气体能使澄清石灰水变浑浊。写出该反应的化学方程式 。
【答案】 肺 收缩 AB CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【详解】(1)呼吸系统的组成:由呼吸道和肺组成。呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管,是气体进出肺的通道。对吸入的气体进行处理,使肺部的气体温暖、湿润、清洁。肺是进行气体交换的器官,所以新冠肺炎病毒经鼻、咽、喉、气管、支气管最后到达肺而引发肺炎。
(2)吸气时,肋间外肌收缩,肋骨上提,胸骨向上、向外移动,使胸廓的前后径和左右径都增大;同时,膈肌收缩,膈顶部下降,使胸廓的上下径增大。这时,胸廓扩大,肺随着扩张,肺的容积增大,肺内气压下降,外界空气就通过呼吸道进入肺,完成吸气动作。图二中AB肺内气压低于大气压,表示吸气;BC肺内气压高于大气压,表示呼气。
(3)石灰水中的溶质是氢氧化钙,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。
素养提升
1. 某同学设计了如图的装置(瓶中植株未经暗处理)。下列描述中(注:氢氧化钠是二氧化碳的吸收剂):①该装置可验证植物的光合作用能产生氧气;②该装置可验证植物的呼吸作用能产生二氧化碳;③丙内石灰水保持澄清;④丙内石灰水变浑浊;
正确的组合是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】B
【详解】①此装置验证植物的光合作用产生氧气,因为二氧化碳被左边氢氧化钠溶液吸收,所以缺乏光合作用的原料二氧化碳,无法完成;
②要验证植物呼吸作用放出二氧化碳,丙内有澄清的石灰水,二氧化碳遇到石灰水变浑浊,可以达到目的;
③二氧化碳遇到石灰水变浑浊,此种现象不可能;
④丙内石灰水遇到植物呼吸作用释放的二氧化碳会变浑浊,总之,只有②④具有可能。
故选B。
2. 如图所示是人在平静呼吸时,肺内气压变化的示意图。下列说法中正确的是( )
A.bcd段表示吸气过程
B.Oab段表示呼气过程
C.在a点时,肺内气压小于外界大气压
D.在a点时的肺内气压大于c点时的肺内气压
【答案】C
【详解】A.bcd段表示呼气过程,故A错误;
B.0ab段表示吸气过程,故B错误;
CD.在a点时,肺容积增大,肺扩张,肺内气压小于外界大气压,故C正确。D错误。
3. 如图是人体肺泡与毛细血管之间的气体交换示意图,以下说法正确的是( )
A.图中①表示二氧化碳
B.图中②表示氧气
C.图中a处氧气浓度小于b处
D.将图中肺泡改为组织细胞,②就表示二氧化碳
【答案】C
【详解】A.图中①由肺泡向血液里扩散,为氧气,A错误。
B.图中②由血液向肺泡里扩散,表示二氧化碳,B错误。
C.图中a处是含氧较少、含二氧化碳较多的静脉血,经过肺泡与血液之间的气体交换后,b处为含氧丰富的动脉血,因此,图中a处氧气浓度小于b处,C正确。
D.将图中肺泡改为组织细胞,图示为组织细胞与血液之间的气体交换,②向组织细胞扩散,为氧气,D错误。
故选D。
4. 人体与外界的气体交换与胸廓和肺密切相关,如图甲所示为人在平静呼吸时胸廓和肺的变化示意图,如图乙所示为肺内气压与外界气压差随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是( )
A.①表示气体呼出 B.②表示气体吸入
C.①过程对应乙图曲线上的abc段 D.②过程对应乙图曲线上的abc段
【答案】C
【解析】AC.①膈的顶部下降表示吸气,吸气时膈肌收缩,肺内气压小于外界气压,气体进入肺,对应图乙中abc段,A错误,C正确。
BD.②过程膈的顶部上升,表示呼气,呼气时,肋骨向下向内运动,肺缩小,②过程开始的瞬间对应c点,BD错误。
故选C。
5. 如图1是某人在一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线,图2是模拟膈肌运动的示意图。下列叙述中,正确的是( )
A.曲线AB段的变化中,胸廓的体积缩小 B.曲线BC段与甲图表示的生理活动相同
C.乙图演示呼气,此时膈肌处于收缩状态 D.B点和C点时,肺内气压都等于大气压
【答案】D
【解析】A.AB段的肺内气压与大气压的气压差是负值,表示肺内气压小于外界大气压,是吸气过程;吸气时胸廓的容积扩大,A错误。
B.BC段的肺内气压与大气压的气压差是正值,表示肺内气压高于外界大气压,是呼气过程;图2中甲的膈顶下降,胸廓的容积扩大,肺扩张,肺内气压减小,外界气体进入肺内,模拟的是吸气过程,B错误。
C.图2中乙的膈顶上升,胸廓容积缩小,肺回缩,肺内气压大于外界气压,肺内气体排出肺,模拟的是呼气过程;呼气时膈肌舒张,C错误。
D.图1中,B点表示完成吸气的瞬间,气压差为0;C点表示完成呼气的瞬间,气压差为0;因此,B点和C点时,肺内气压都等于大气压,D正确。
故选D。
6. 小明制作了一个用来模拟肺呼吸运动的装置(如图)。气球模拟肺、橡皮膜模拟横膈、玻璃钟罩模拟胸廓,U形管的液面升降反映胸廓内压力的变化情况。使用时若将橡皮膜向下拉,则该装置( )
A.模拟膈肌收缩,U形管右边液面上升 B.模拟膈肌收缩,U形管左边液面上升
C.模拟膈肌舒张,U形管左边液面上升 D.模拟膈肌舒张,U形管右边液面上升
【答案】A
【解析】将橡皮膜向下拉,模拟膈肌收缩,此时玻璃钟罩内气压下降、U形管右边液面上升;同时,气球随之扩张、气球内气压降低,外界气体进入气球。
将橡皮膜向上推,模拟膈肌舒张,此时玻璃钟罩内气压升高、U形管左边液面上升;同时,气球随之回缩、气球内气压升高,气体出肺。
因此,A正确,BCD错误。
故选A。
7. 关于人体的呼吸,下列说法正确的是( )
A.图甲中表示人体中肺的大致位置的序号是3
B.图乙中表示人体呼气过程的是A
C.吸气过程对应的肺内气压变化可用图丙中的CD段曲线表示
D.图丁中①代表通过气压差透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液
【答案】C
【解析】A.肺位于人体胸腔内,左右各一个,左肺有两叶,右肺有三叶。肺是气体交换的主要场所,是呼吸系统的主要器官。图甲中表示人体中肺的大致位置的序号是2,A错误。
B.图乙中的A膈膜下降,胸腔增大,肺扩张,肺内气压减小,外界气体进入肺内,表示吸气;图乙中的B膈膜上升,胸腔变小,肺回缩,肺内气压增大,肺内气体出肺,表示呼气,B错误。
C.图丙中,CD段肺内气压低于外界气压,气体入肺,为吸气;DE段肺内气压大于外界气压,气体出肺,为呼气;因此,吸气过程对应的肺内气压变化可用图丙中的CD段曲线表示,C正确。
D.气体总是由多的地方向少的地方扩散,即总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散,直到平衡为止。肺泡与血液之间、血液和组织细胞之间的气体交换,都是通过这种气体扩散作用实现的。图丁中①代表O2通过浓度差透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液,D错误。
故选C。
8. 为研究植物的呼吸作用,同学们将萌发的和煮熟的大豆种子放在两个广口瓶中密封,一段时间后打开瓶塞,观察点燃的蜡烛在瓶中的燃烧情况。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙瓶中分别是煮熟的和萌发的种子 B.实验只能在晚上无光时进行
C.实验开始前两瓶中种子的大小、数量相同 D.该实验说明呼吸作用产生二氧化碳
【答案】C
【解析】A.甲瓶装的是萌发的种子,种子在萌发时消耗氧气,甲瓶中缺少氧气,而蜡烛燃烧需要氧气,所以甲瓶里蜡烛熄灭;乙瓶装的是煮熟的种子,不萌发,不消耗氧气,所以能继续燃烧,A错误。
B.呼吸作用在有光和无光的情况都能进行,B错误。
C.甲乙作为一组对照实验,变量是种子能否进行呼吸作用,其他条件应该相同,选择种子的大小、数量相同是为了控制变量,C正确。
D.萌发的种子呼吸作用旺盛,吸收瓶里的氧气,因此甲瓶蜡烛熄灭;煮熟的种子已没有生命力,不再进行呼吸作用,瓶内氧气不会减少,因此乙瓶蜡烛继续燃烧,因此该实验证明种子萌发的呼吸作用消耗氧气,本实验无法证明产生二氧化碳,D错误。
故选B。
9. 人体的呼吸系统由呼吸道和肺两部分组成。图是人体呼吸系统模式图,图中肺可以( )
A.过滤、温暖和湿润空气 B.分泌黏液和作为气体通道
C.自主收缩舒张,从而完成呼气和吸气 D.使血液中氧气含量增多,二氧化碳含量减少
【答案】D
【解析】A.呼吸道包括鼻腔、咽、喉、气管,支气管,具有过滤、温暖和湿润空气的作用,A不符合题意。
B.呼吸道能分泌黏液,是气体通道,B不符合题意。
C.通过呼吸运动,人体胸廓容积有规律地扩大与缩小,从而完成外界气体和肺内气体的交换,C不符合题意。
D.肺是气体交换的场所,是呼吸系统的主要器官。血液流经肺泡时,发生了肺泡内的气体交换,氧气由肺泡扩散到血液里,二氧化碳由血液扩散到肺泡里;这样,血液流经肺部毛细血管后就由含氧气少、二氧化碳多的静脉血变成了含氧气多、二氧化碳少的动脉血。因此肺可以使血液中氧气含量增多,二氧化碳含量减少,D符合题意。
故选D。
10. 如图所示,实验装置中的小白鼠呼吸会产生二氧化碳,而产生的二氧化碳又会被氢氧化钠(NaOH)溶液吸收,则经过数个小时,U形管A、B两处的液面会出现的情况是( )
A.A处上升,B处下降 B.A、B两处都下降 C.A处下降,B处上升 D.A、B两处都不变
【答案】C
【解析】小白鼠的生命活动消耗氧气,生成二氧化碳,生成的二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收,这样会导致试剂瓶中的气体越来越少,压强不断减小,在外界大气压的作用下,会出现A处下降,B处上升的实验现象,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11. 下列关于人体肺泡内气体交换的叙述,正确的是( )
A.肺泡内气体交换是通过呼吸运动实现的
B.在肺泡内气体交换过程中,氧气从血液扩散进入肺泡
C.经过肺泡内气体交换后,血液中二氧化碳浓度升高
D.氧气从肺泡扩散进入血液,必须要透过肺泡壁和毛细血管壁
【答案】D
【解析】A.肺泡内气体交换是通过气体的扩散作用实现的,A错误。
BC.当血液流经肺泡时,肺泡中氧的浓度高,周围血液中氧的浓度低,这时血液中的二氧化碳扩散进入肺泡,肺泡中的氧扩散进入血液。这样血液氧的浓度升高,二氧化碳浓度降低,BC错误。
D.当血液流经肺泡时,氧气从肺泡扩散进入血液,要透过肺泡壁和毛细血管壁两层细胞,D正确。
故选D。
12. 如图,在容器中装入等量的不同种子,加入适量的水后密封。一段时间后向漏斗中倒入清水,通过观察到的澄清石灰水的不同变化,可以得出的结论是( )
A.种子萌发需要一定的水分 B.种子萌发需要适宜的温度
C.种子呼吸作用需要氧气 D.种子呼吸作用会产生二氧化碳
【答案】D
【解析】萌发的种子进行呼吸作用吸收氧气释放二氧化碳,二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊。所以题干中的实验验证的是种子呼吸作用会产生二氧化碳。
故选D。
13. 呼吸运动是人体重要的生命活动,下列有关说法正确的是( )
A.呼气时肺内气压小于外界大气压
B.吸气时,膈肌收缩,膈顶部上升,胸腔容积扩大
C.呼吸时,呼出的气体成分中二氧化碳多于氧气
D.空气从外界进入肺的路线:鼻→咽→喉→气管→支气管→肺泡
【答案】D
【解析】A.呼吸运动的进行是与呼吸肌的收缩和舒张分不开的,当膈肌与肋间肌收缩时,膈顶部下降,引起胸腔上下、前后、左右径均增大,肺随之扩大,形成主动的吸气运动,因此呼气时肺内气压大于外界大气压,A不符合题意。
B.吸气时,膈肌收缩,膈顶部下降,胸腔容积扩大,B不符合题意。
C.人体呼吸时,吸入的空气中,氮气占78%,氧气占21%,二氧化碳占0.04%,呼出的气体中,氮气占78%,氧气占14%,二氧化碳占4%,水占1.1%,由此可见,人体呼吸时,呼出的气体中二氧化碳比氧气少,C不符合题意。
D.人体内氧气从外界进入人体内血液的路线是:鼻→咽→喉→气管→支气管→肺泡→肺泡周围的毛细血管网,D符合题意。
故选D。
14. 下图是某人在标准大气压下的一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线图,说法错误的是( )
A.曲线段表示吸气,膈肌,肋间外肌收缩,胸腔容积增大,肺内气压小于大气压
B.持续大笑时肚子疼,此时吸入大量气体可以用曲线段表示,膈肌舒张横膈变得扁平,可以缓慢深呼吸缓解
C.曲线段表示呼气,横隔恢复拱形,肺处于收缩状态
D.本次呼吸中,吸气结束的那一瞬间是坐标系中的点,此时肺内气压与大气压的值相等
【答案】B
【解析】A.图中曲线AB段肺内气压是负值,表示肺内气压低于外界大气压,因此表示吸气时的肺内气压的变化。吸气时膈肌,肋间外肌收缩,正确。
B.持续大笑时肚子疼,此时吸入大量气体可以用曲线 AB 段表示,膈肌收缩,可以通过缓慢深呼吸缓解,错误。
C.曲线BC段肺内气压是正值,表示肺内气压高于外界大气压,因此表示呼气时的肺内气压变化,这时横膈恢复拱形,肺处于收缩状态,正确。
D.本次呼吸中,吸气结束的那一瞬间是图坐标中的B点,此时肺内气压与大气压的值相等,既不吸气也不呼气,正确。
故选B。
15. 人体与外界的气体交换与胸廓和肺密切相关,如图甲所示为人在平静呼吸时胸廓和肺的变化示意图,如图乙所示为肺内气压与外界气压差随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是( )
A.①过程膈肌收缩,气体呼出 B.①过程对应曲线上的abc段
C.②过程肋骨向下向内运动,肺扩张 D.②过程开始的瞬间对应b点
【答案】B
【解析】AB.①膈的顶部下降表示吸气,吸气时膈肌收缩,肺内气压小于外界气压,气体进入肺,对应图乙中abc段,故A错误,B正确。
CD.②过程膈的顶部上升,表示呼气,呼气时,肋骨向下向内运动,肺缩小,②过程开始的瞬间对应c点,故CD错误。
故选B。
16. 下图是研究豌豆种子萌发过程中的温度变化,哪一幅图能表示实验结果( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】呼吸作用进行的条件是具有生命力的种子,萌发的种子呼吸作用旺盛,有机物在氧气的参与下分解,释放出的能量供给种子的各项生理活动的利用,同时一部分能量以热的形式散失出来,所以甲瓶内的温度计度数会升高。
乙瓶内的种子煮熟后,失去了生命力,无法进行呼吸作用,无热量散失,所以温度计度数基本不变。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17. 下列各项表示平静呼吸时的吸气过程,其中正确的是( )
A.膈肌、肋间外肌收缩→胸廓扩大→肺扩张→肺内气压大于大气压→气体进入肺
B.膈肌、肋间外肌收缩→胸廓扩大→肺扩张→肺内气压小于大气压→气体进入肺
C.膈肌、肋间外肌舒张→胸廓缩小→肺缩小→肺内气压小于大气压→气体进入肺
D.膈肌、肋间外肌舒张→胸廓缩小→肺缩小→肺内气压大于大气压→气体进入肺
【答案】B
【分析】呼吸肌的收缩和舒张而造成胸腔有规律的扩大与缩小,叫呼吸运动,包括吸气和呼气两个过程。呼吸运动的基本意义是实现了肺的通气,即肺内气体与外界气体进行交换。
【详解】吸气时:肋间外肌、膈肌收缩→肋骨向上向外移动(膈肌顶部下降)→胸廓扩大、胸腔容积增大→肺扩张→肺内气压小于大气压→外界气体进入肺;
呼气时:肋间外肌、膈肌舒张→肋骨下降,膈肌顶部回升→胸腔容积缩小→肺借弹性回缩→导致肺内气压大于大气压→肺内气体排出肺,故选项B正确。
故选B。
18. 如图所示为验证动物需要呼吸的实验装置,下列有关说法错误的是( )
A.在实验前应该检验装置的气密性
B.为了使实验现象更明显,可适当增加试管内的昆虫数量
C.实验时为便于操作和观察,应该用手握紧试管
D.为更好地控制变量,可在乙试管内放入等数量的同种死昆虫
【答案】C
【详解】A、为了防止呼吸作用产生的二氧化碳逸出,因此在实验前应该检验装置的气密性,选项正确;
B、二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊,昆虫的数量越多呼吸作用释放的二氧化碳越多,效果越明显,可适当增加试管内的昆虫数量,选项正确;
C、实验时为便于操作和观察,应该用试管架固定而不是手握紧试管,选项错误;
D、对照实验是唯一变量实验,因此为更好地控制变量,可在乙试管内放入等数量的同种死昆虫,选项正确,
故选C。
19. 小乐用如图所示模型模拟吸烟,直观地认识吸烟对呼吸系统的影响。多次挤压塑料瓶后发现笔管和面巾纸卷被熏黄,塑料瓶中残留着大量烟雾。下列分析和推理合理的是( )
A.笔管、塑料瓶依次模拟了肺和气管
B.挤压塑料瓶用于模拟吸气过程
C.吸烟对呼吸道没有任何影响
D.呼气时肺内的有害气体并不能全部排出
【答案】D
【分析】呼吸系统的组成包括呼吸道和肺。观图可知:饮料瓶模拟肺,笔筒模拟气管。
【详解】A.观图可知:饮料瓶模拟肺,笔筒模拟气管,A错误。
B.挤压饮料瓶时,瓶内气压升高,模拟的是呼气过程,B错误。
C.此实验是模拟吸烟的过程,香烟插入笔筒后点燃,多次挤压饮料瓶,模拟吸烟过程:烟燃尽后取下烟蒂,取出笔筒内的面巾纸卷,并展开;观察被烟雾污染后的笔筒、面巾纸卷和饮料瓶,实验后,面巾纸卷变成黄色,这说明呼吸道对吸入的气体能进行处理。香烟燃尽后,笔筒仍被熏黄,刺鼻的烟雾还残留在饮料瓶中,这说明呼吸道对空气的处理能力是有限的,C错误。
D.实验过程中,无论挤压力度和次数如何变化,饮料瓶中仍残留大量烟雾,可见呼气时并不能将肺内的有害气体全部排出,D正确。
故选D。
20. 关于人体的呼吸,下列说法正确的是( )
A.图甲中表示人体中肺的大致位置的序号是1
B.图乙中表示人体呼气过程的是A
C.吸气过程对应的肺内气压变化可用图丙中的CD段曲线表示
D.图丁中①代表CO2通过扩散作用透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液
【答案】C
【分析】(1)人的肺位于胸腔内,左右各一个,共五叶,左二右三,是呼吸系统的主要器官,也是气体变换的场所。
(2)呼吸运动是由呼吸肌的收缩和舒张造成肺内气压与外界大气压之间存在压力差而引起的,参加呼吸运动的肌肉主要有膈肌、肋间肌等呼吸肌。
(3)人体内的气体交换包括肺泡与血液之间(肺泡内的气体交换)、血液和组织之间的气体交换(组织里的气体交换),都是通过气体扩散实现的。
【详解】A.图中1是颈部,2是胸部,3是腹部。肺是呼吸系统的主要器官,位于胸腔内,即图中的2处,A错误。
B.图中A、B演示呼吸运动过程,其中A表示吸气,B表示呼气,B错误。
C.图中CD之间表示肺内气压小于外界气压,表示吸气过程;DE之间表示肺内气压大于外界气压,表示呼气过程,C正确。
D.当血液通过流经肺部的毛细血管时,由于吸入肺泡内的空气中,氧的含量比血液中的多,而二氧化碳的含量比血液中的少,因此肺泡内的①氧气扩散到血液里,血液中的②二氧化碳扩散到肺泡里,这样,血液由含二氧化碳较多的静脉血变成了含氧气较多、二氧化碳较少的动脉血,D错误。
故选C。
21. 在学校的健康体检中,测得某同学的肺容量变化如图所示,据图分析正确的是( )
A.该同学的肺容量最大为4升
B.AB段表示吸气过程
C.BC段膈肌处于收缩状态
D.D点表示吸气结束的瞬间,肺内气压等于外界大气压
【答案】B
【分析】图是肺容积变化曲线图,A→B肺容量变大,B→C肺容量变小。
【详解】A.据图可见14秒左右:该同学肺容量最大要大于4升,A错误。
B.AB段肺容量变大,表示吸气过程,B正确。
C.BC段肺容量变小,表示呼气过程,膈肌处于舒张状态,C错误。
D.D点表示呼气结束的瞬间,肺内气压等于外界大气压,D错误。
故选B。
22. 甲图为肺泡内的气体交换示意图,①、②代表呼吸运动过程,a、b代表气体;乙图M、N是膈肌的位置。a表示的气体是 ,②过程等同于乙图膈肌的运动过程为 (选填“M→N”或“N→M")。
【答案】 二氧化碳或CO2 M→N
【详解】血液流经肺部毛细血管时,血液中的二氧化碳进入肺泡,肺泡中的氧气进入血液,故甲图中a表示的气体是二氧化碳。图甲中②过程为吸气过程,这时膈肌收缩,膈顶部下降,胸廓的上下径变大,故乙图膈肌的运动过程为M→N。
23. 向盛有相同浓度和体积石灰水的甲、乙两支试管分别放入已浸水及消毒的蚕豆种子20粒、已煮熟及消毒的蚕豆种子20粒(如图所示)。几天后,观察到澄清石灰水变浑浊的是试管 (选填“甲”或“乙”)。对乙试管中使用已煮熟的蚕豆种子的目的是 。为保证实验时无 干扰,需要对所用的蚕豆种子进行消毒处理。该实验得到的结论是 。
【答案】 甲 对照 微生物呼吸作用 种子呼吸作用产生二氧化碳
【详解】浸水的种子能够进行呼吸产生二氧化碳,已煮熟的种子不能进行呼吸,不会产生二氧化碳,所以向盛有相同浓度和体积石灰水的甲、乙两支试管分别放入已浸水及消毒的蚕豆种子20粒、已煮熟及消毒的蚕豆种子20粒,几天后,观察到澄清石灰水变浑浊的是试管甲,故填甲;
浸水的种子能够进行呼吸产生二氧化碳,已煮熟的种子不能进行呼吸,不会产生二氧化碳,对乙试管中使用已煮熟的蚕豆种子的目的是与试管甲作对照,故填对照;
对所用的蚕豆种子进行消毒处理,能够杀死种子上的微生物,避免微生物进行呼吸对实验产生干扰,故填微生物呼吸作用;
试管甲中的澄清石灰水变浑浊,说明种子呼吸作用产生二氧化碳,故填种子呼吸作用产生二氧化碳。
24. 小李同学为了探究植物体的呼吸作用,依照课本中的三个演示实验,也操作了一遍,并认真观察了实验现象(如图所示)。据图回答问题。
(1)图(一)所示的实验装置,往瓶中注入清水,打开阀门,使瓶内的气体进入试管。试管内澄清的石灰水会 ,这说明种子萌发时,分解有机物放出了 。
(2)图(二)中甲瓶装有萌发的种子,乙瓶装有等量的煮熟的种子,把甲乙两瓶放在温暖的地方,一段时间后,观察蜡烛在两瓶中的燃烧情况。甲瓶中蜡烛熄灭,因为种子萌发时消耗了瓶内的 。图乙在此实验中起的作用是 。
(3)图(三)中,甲、乙两个保温瓶中分别装有萌发的种子和煮熟的种子,一段时间后,甲瓶比乙瓶中温度高,这说明萌发的种子 。
【答案】 浑浊 二氧化碳 氧气 对照 放出热量
【分析】细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放能量的过程,叫做呼吸作用。这一过程可用反应式表示如下:有机物(存储着能量)+氧气→二氧化碳+水+能量。
【详解】(1)图A所示的实验装置,萌发的种子呼吸作用旺盛,而呼吸作用吸收氧气产生二氧化碳,因此往瓶子中注入清水,打开阀门,使瓶内的气体进入试管。试管内澄清的石灰水变浑浊,说明种子萌发时,分解有机物放出了二氧化碳。
(2)图B中甲瓶装有萌发的种子,乙瓶装有等量的煮熟的种子,这样甲乙两瓶形成对照实验。甲瓶中的蜡烛立即熄灭,而乙瓶中的煮熟的种子不能进行呼吸作用,因此里面的氧气比甲的多,因此甲瓶中蜡烛会燃烧通过这个实验验证了萌发的种子进行呼吸时吸收(消耗)氧气。
(3)图C中,甲、乙两个保温瓶中分别装有萌发的种子和煮熟的种子,一段时间后,由于甲瓶中的种子在呼吸时,还释放大量的热量,因此甲瓶中温度明显高于乙瓶。
25.
如图为人体肺泡与血液气体交换示意图。,分别代表进行交换的两种气体,箭头表示气体交换的方向。请据图分析回答下列问题:
(1)代表的气体是 。
(2)若气体交换是发生在组织细胞与血液之间,气体交换后,血液中含量明显增多的气体是 。
(3)“结构与功能相适应”是生物学的基本观点之一,请列举有利于肺泡和毛细血管之间进行气体交换的结构特点: 。(写出一点即可)
【答案】 氧气() 二氧化碳() 毛细血管壁薄(有一层上皮细胞构成)肺泡壁薄;肺泡数目多,表面积大(一点即可)
【分析】肺是呼吸系统的主要器官,是气体交换的主要场所,肺泡是气体交换的主要部位。肺与外界空气间的气体交换也叫肺的通气,通过呼吸运动实现的;肺泡与血液之间的气体交换叫做肺泡内的气体交换,是通过气体的扩散作用实现的。如图为人体肺泡与血液气体交换示意图,图示A表示氧气,B表示二氧化碳。
【详解】(1)A、B表示肺泡内的气体交换,是通过气体扩散作用实现的,肺泡内的氧气浓度高于血液、而二氧化碳的浓度低于血液,因此图示所示的血液中的B二氧化碳扩散到肺泡,肺泡里的A氧气扩散到血液。根据箭头方向可知A和B分别表示氧气和二氧化碳。
(2)若气体交换是发生在组织细胞与血液之间,气体交换后:血液里的氧气扩散到组织细胞,组织细胞里的二氧化碳扩散到血液。动脉血变为静脉血,所以血液中含量明显增多的气体是二氧化碳。
(3)肺泡的壁和毛细血管的壁都很薄,只由一层上皮细胞构成,有利于进行气体交换。
【点睛】解答此类题目的关键是掌握体内气体交换的过程原理等。
26. “咳嗽”是由于异物侵入呼吸道或呼吸道发生炎症引起的保护性生理活动。咳嗽时会快速向外呼出气体,此时膈肌 (填“收缩”或“舒张”) ,肺内的气压大于外界大气压。“喷嚏”指鼻黏膜受刺激,急剧吸气。然后很快地由鼻孔喷出并发出声音的现象,如图曲线中,符合打喷嚏时呼吸特点的曲线是 (填“甲”或“乙”)。
【答案】 舒张 甲
【分析】人体与外界环境的气体交换,是通过呼吸运动来完成的。肺与外界空气间的气体交换也叫肺的通气。呼吸运动包括吸气和呼气。吸气与呼气与膈肌的收缩和舒张有关系。膈肌舒张,膈顶上升,肺内气体排出,是呼气过程;膈肌收缩,膈顶下降,外界气体进入肺内,是吸气过程。
【详解】“咳嗽”是由于异物侵入呼吸道或呼吸道发生炎症,引起的保护性生理活动,使胸内压增高,加重心脏负担,呼吸肌舒张,肺内压增高(或增大)。打喷嚏主要特点是急剧吸气,然后再急速完成呼气,肺容积是先迅速增大,再快速减小。所以如图曲线中,符合打喷嚏时呼吸特点的曲线是曲线甲。
27. 如图所示为某兴趣小组的同学验证动物呼吸作用的装置,装置中放入等质量的碱石灰,A组放入若干健康、生命力旺盛的昆虫,实验前标记红色水滴位置。将A、B两组装置放在同一适宜的环境中,10分钟后观察并记录现象。(装置内空气足以供给昆虫呼吸)
(1)设置B组实验的目的是 。
(2)10分钟后,观察到A组中红色水滴向 移动(选填“左”或“右”),原因是 。
(3)为了使实验现象更明显,下列措施可行的是 (选填字母)。
A.适当增加昆虫数量
B.换用更细的玻璃管
C.将碱石灰向铁丝网靠近
【答案】 作对照 左 试管内的昆虫呼吸消耗了氧气,生成的二氧化碳气体被碱石灰吸收,试管内压强减小,大气压将红色水滴压向左边 AB
【分析】(1)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之外,其他条件都相同的实验。其中这种不同的条件就是实验变量。据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理的就是对照组。
(2)动物呼吸时消耗氧气,释放出二氧化碳。
【详解】(1)一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理的就是对照组。设置B组实验的目的是做对照。
(2)10分钟后,观察到试管A中红色水滴向左移动,这是因为试管内的昆虫呼吸消耗了氧气,生成的二氧化碳气体被碱石灰吸收,试管内压强减小,大气压将红色水滴压向左边。
(3)为了使实验现象更明显,可以增加昆虫的数量,或者换用更细的玻璃管。
故选AB。
28. 根据“人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同”实验,请回答:
(1)为了比较人体呼出的气体和吸入的空气中二氧化碳的含量,某化学活动小组的同学设计了如图所示的装覃进行实验。
①首先,由 (填“A”或“B”)导管吸气约20秒,观察到澄清石灰水无明显变化。
②然后,由 (填“A”或“B”)导管吹气约20秒,观察到澄清石灰水变浑浊。
③比较以上两次实验结果,该小组同学得出人体呼出的气体中二氧化碳的含量比吸入的空气中二氧化碳的含量 (填“高”或“低”)。
(2)利用智能化探头,在常温常压下,小组同学测量了呼吸前后气体组成的实验数据。
物质
吸入空气(体积分数/%)
呼出气体(体积分数/%)
氮气
78
75
氧气
21
16
二氧化碳
0.03
4
水蒸气
a
b
①细胞呼吸作用时消耗氧气产生二氧化碳和水,同时释放能量。请结合信息回答,呼吸前后气体中水蒸气含量变化,实验中其体积分数b a(填“<”“=”或“>”)。
②氮气的化学性质比较稳定,难溶于水,在呼吸前后氮气的量没有发生变化,实验中呼出气体的总体积 吸入空气的总体积(填“>”“=”或“<”)。
【答案】 A B 高 > >
【详解】(1)①要从导管中吸气,只能从A,空气的中的二氧化碳因含量较少,不能使石灰水变浑浊。所以首先由导管A吸气约20s,观察到澄清的石灰水无变化,说明空气中二氧化碳的含量低。
②要从导管中吹气,可从B吹入,吹出的气体中含有较多的二氧化碳,可使石灰水变浑浊。所以由导管B吹气约20s,观察到澄清的石灰水变浑浊,说明呼出的气体中二氧化碳的含量高。
③综合上述实验,可得出的结论是:人体呼出的气体中二氧化碳的含量比空气中的高。
(4)①呼吸前后气体中水蒸气含量变化较大,实验中其体积分数b=1-75%-16%-4%=5%;a=1-78%-21%-0.03%=0.97%。
②氮气的化学性质不活泼,在呼吸前后没有发生变化;由表格中的数据可知,呼出气体中氮气的含量小于吸入气体中氮气的含量,所以实验中呼出气体的总体积大于吸入空气的总体积实验中呼出气体的总体积。
29. “海姆立克急救法”是抢救异物误入气管患者的标准方法,被称为“生命的拥抱”。“海姆立克急救法”具体操作:急救者以前腿弓、后腿登的姿势站稳,让患者坐在自己弓起的大腿上,并让其身体略前倾,急救者将双臂分别从患者两腋下前伸并环抱患者。一手握拳,另一只手从前方握住握拳的手腕,使握拳虎口贴在患者肚脐上方的上腹部中央,然后突然用力收紧双臂,用握拳虎口向患者上腹部内上方猛烈施压(手法要点如右图),迫使其上腹部下陷,腹腔内容物上移,挤压横膈膜。这样每次冲击可以为气道提供一定的气量,施压完毕后立即放松手臂,然后再重复操作,直到异物被排出(如图甲、乙所示,注意:幼儿、孕妇、肥胖等患者等不能用此法)。
手法要点——剪刀、石头、布
剪刀:两个手指并拢,像一个闭合的剪刀。海姆立克急救法的按压点在肚脐上方两拇指以上的位置,首先要找到患者肚脐的位置,然后将两根并拢的手指横放在肚脐以上,即可找到按压点。
石头:指的是拳头。一手握拳,拇指侧的拳眼放在按压点上。
布:指的是用另一只手抱拳。然后用向上、向内的力量,冲击患者的上腹部。
【异物误入气管危害】若有较大的异物误入气管,会影响气体进入人体,人体内的各组织细胞因缺氧无法进行 ,从而导致能量的供应不足,严重时会造成昏迷、甚至死亡。
【“海姆立克急救法”原理】为了让更多的人掌握这个黄金急救法,某校志愿者团队同学想利用周末时间进社区进行示范宣讲,但现有的模型(图丙)只能用于模拟操作,不能显示内部原理。为了帮助社区居民理解这个方法的原理,该团队同学自制了呼吸运动模型(图丁)来模拟该过程,他们制作的模型评价量表(部分)如下。
评价指标
评价等级
优秀
合格
待改进
指标一
两个“肺”能同时扩张,且扩张明显
一个“肺”能扩张,且该“肺”扩张明显
两个“肺”都不能扩张,且扩张不明显
指标二
“横膈膜”有弹性,且变化明显
“横膈膜”略有弹性,变化不明显
“横膈膜”无弹性、无变化
①制作过程中,某同学将A部位向下拉时,发现只有一只气球鼓起,请写出造成该现象可能的原因 。
②模型制作初步完成后,甲组同学在测试模型时发现,其“指标二”为合格,为了使指标二变为优秀,该组同学可用 材料替代原本的保鲜膜制作。
③乙组同学在甲组同学基础之上,增加了一个装置(如图戊所示),写出这样改进的一条优点 。
④请结合所学知识及材料内容,解释海姆立克急救法能使气管中异物排出的原理: 。
【自救和预防】该急救方法还可用于自救,自救时,患者稍稍弯下腰,上腹部靠在一个固定的物体(如椅子靠背)上,以物体边缘(如椅背上沿)压迫在腹部,快速向上冲击,使异物被气流冲出。生活中,为了防止异物误入堵塞气管,请提出一条合理的建议: 。
【答案】呼吸作用;该气球所在支路堵住;橡皮膜;便于直接通过U型管左右两侧的液面高度差体现肺内气压的变化,现象更明显;冲击腹部时,胸腔内气压变大,大于外界大气压,使异物排出;进食时不说话
【解析】吸气: 肋间外肌 、膈肌 收缩→肋骨向上向外移动(膈肌顶部下降)→ 胸廓 扩大→外界大气压力大于肺内气压→外界气体进入肺 呼气:肋间外肌、膈肌舒张→肋骨下降,膈肌顶部回升→胸腔容积缩小→ 肺泡 借弹性→缩回,导致肺内气压增大,肺内大气压升高→肺内气体排出肺泡 ;
【解答】【异物误入气管危害】
若有较大的异物误入气管,会影响气体进入人体,人体内的各组织细胞因缺氧无法进行呼吸作用,从而导致能量的供应不足,严重时会造成昏迷、甚至死亡。
①制作过程中,某同学将A部位向下拉时,发现只有一只气球鼓起,请写出造成该现象可能的原因:该气球所在支路堵住;
②模型制作初步完成后,甲组同学在测试模型时发现,其“指标二”为合格,为了使指标二变为优秀,该组同学可用橡皮膜材料替代原本的保鲜膜制作。
③乙组同学在甲组同学基础之上,增加了一个装置(如图戊所示),写出这样改进的一条优点:便于直接通过U型管左右两侧的液面高度差体现肺内气压的变化,现象更明显;
④请结合所学知识及材料内容,解释海姆立克急救法能使气管中异物排出的原理: 冲击腹部时,胸腔内气压变大,肺内气压变大,大于外界大气压,使异物排出 ;
生活中,为了防止异物误入堵塞气管,请提出一条合理的建议: 进食时不说话;进食时细嚼慢咽,不要吞的开快太多;
故答案为:呼吸作用、该气球所在支路堵住、橡皮膜、便于直接通过U型管左右两侧的液面高度差体现肺内气压的变化,现象更明显、冲击腹部时,胸腔内气压变大,大于外界大气压,使异物排出、进食时不说话
30. 在学习了“呼吸系统”相关内容后,老师布置作业:制作“呼吸运动模型”来模拟图甲中呼气和吸气过程。大家一起讨论制定了如表的项目成果评价表。
项目成果评价表
“呼吸运动模型”评价表
评价指标得分
优秀
合格
待改进
指标一
结构完整, 所选材料的外观与肺,气管高度相似
结构完整, 所选材料的外观与肺,气管较为相似
结构不完整, 有1处及以上缺失
指标二
能模拟横膈运动和肋骨运动
能模拟横膈运动或肋骨运动
不能模拟横膈运动和肋骨运动
(1)制作产品:小文同学利用玻璃管、透明气球、玻璃罩、橡皮膜、带孔橡胶塞等材料做了如图乙所示的模型。图甲④过程中进入肺泡的气体是 。若要用图乙模型模拟图甲②过程,小文的正确操作是 。
(2)改进与评价产品:小文同学将直玻璃管替换为Y型玻璃管,将玻璃罩换成大的矿泉水瓶如图丙。依据评价表请模仿以下范例来评价指标二的得分,并简要说明评分依据。
例:指标一优秀,Y型玻璃管模拟了气管和支气管,两个透明气球模拟了双侧肺。 。
【答案】(1)二氧化碳;橡皮膜上移
(2)合格,选的材料能模拟横膈运动不能模拟肋骨运动。
【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,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;当膈肌与肋间肌舒张,引起胸腔前后、左右及上下径均缩小,膈肌顶部上升,胸廓的容积缩小,肺随之缩小,造成肺内气压增大,大于外界大气压,肺内气体呼出肺,完成呼气。
2、图甲中①表示吸气,②表示呼气,③表示氧气,④表示二氧化碳。
【解答】(1)肺泡内的气体交换是肺泡内的氧气进入血液,血液中的二氧化碳进入肺泡,因此图甲④过程中进入肺泡的气体是二氧化碳。图甲中②表示呼气,呼气时,膈肌与肋间肌舒张,引起胸腔前后、左右及上下径均缩小,膈肌顶部上升,胸廓的容积缩小,肺随之缩小,造成肺内气压增大,大于外界大气压,肺内气体呼出肺,完成呼气。图乙模型中橡皮膜代表膈肌,因此小文的正确操作是橡皮膜上移。
(2)依据评价指标二的要求,小文同学的得分是合格,因为,所选的材料能模拟横隔运动不能模拟肋骨运动,故给合格。
31. 为更好的理解呼吸运动,项止学习小组制作了“呼吸运动模型”来模拟图甲中呼气和吸气过程,并制定了评价量表,如表所示。
“呼吸运动模型”评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
结构完整,能合理的模拟呼吸系统的呼吸道和肺
结构较完整,能粗略模拟呼吸系统的呼吸道和肺
结构不完整,有1处及以上缺失
指标二
能模拟横膈运动和肋骨运动且两者协同进行,具有一致性
能模拟横膈运动和肋骨运动,但两者不能协同进行,不具有一致性
不能模拟横膈运动和肋骨运动
(1)图甲中呼吸运动是指 过程(选填数字)。
(2)膈肌和肋间肌的收缩和舒张会引起肺内气压变化。吸气时,肺内气压变化情况为____。
A.先减小后变大 B.先变大后减小
(3)利用玻璃管、透明气球、玻璃罩、橡皮膜、带孔橡胶塞等材料做了如图乙所示的模型。若用该模型模拟呼气过程,操作方法是 (填“向上推”或“向下拉”)橡皮膜。
(4)分析发现图乙模型存在一定的缺陷,于是将玻璃罩换成大的矿泉水瓶,将直玻璃管换成Y型玻璃管,模型如图丙所示。改进后,依据评价量表,评价模型内指标一为“优秀”,指标二仍只能为“合格”。请分析:利用模型内模拟吸气时“两者不能协同进行,不具有一致性”的原因: 。
(5)小组同些又制作了如图所示的模型模拟吸烟对呼吸系统的影响。点燃香烟,模拟呼吸运动一段时间后,发现面巾纸、笔中和气球内壁粘附了黄色物质。由此推测,吸烟可能会影响呼吸系统的哪一结构功能?____。
A.肺泡与血液的气体交换能力
B.呼吸道对公气的湿润池暖,清洁能力
C.完全不会影响肺的功能
【答案】(1)①②
(2)A
(3)向上推
(4)捏矿泉水瓶时橡胶膜向下,松手时橡皮膜上升
(5)A
【解析】呼吸是指机体与外界环境之间气体交换的过程。人的呼吸过程包括三个互相联系的环节:外呼吸,包括肺通气和肺换气;气体在血液中的运输;内呼吸,指组织细胞与血液间的气体交换与组织细胞内的氧化代谢。
【解答】(1)呼吸运动是指外界气体和肺进行气体交换的过程,所以 图甲中呼吸运动是指①②;
(2)吸气时,横膈向下,胸腔变大,胸内气压变小,肺内气压大于胸内气压,肺泡增大,肺内气压变小,外界气压大于肺内气压,气体进入肺部,肺内气压变大,所以肺内气压是先减小后变大的过程;
(3)橡皮膜模拟的是横膈,呼气时,横膈向上,所以若用该模型模拟呼气过程,操作方法是向上推橡皮膜。
(4)矿泉水瓶模拟胸腔,橡皮膜模拟横膈,捏矿泉水瓶时橡胶膜向下,松手时橡皮膜上升, 两者不能协同进行,不具有一致性;
(5)点燃香烟,模拟呼吸运动一段时间后,发现面巾纸、笔中和气球内壁粘附了黄色物质。 这些模拟的是肺部支气管等结构,说明吸烟会影响肺部的气体交换,所以吸烟影响的是肺泡与血液的气体交换能力;
故答案为:(1)①②(2)A(3)向上推(4)捏矿泉水瓶时橡胶膜向下,松手时橡皮膜上升(5)A
32. 某兴趣小组开展“制作呼吸模型”项目化学习,如表为模型的评价量表。
人体呼吸模型评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
既能模拟横膈膜运动又能模拟肋骨运动
只能模拟横膈膜运动或只能模拟肋骨运动
不能模拟横膈膜运动和肋骨运动
指标二
材料能体现结构的特征
部分材料能体现结构的特征
材料无法体现结构的特征
该小组利用吸管、玻璃罩、气球和橡皮膜等材料制作模型,内部形成一个密闭环境,如图所示。
(1)如图模型中气球模拟的人体器官是 。
(2)如图是模拟的人呼气过程。请通过此模型阐述人体呼气的原理: 。
(3)根据评价量表,请对该模型的指标一进行评价并说明理由 。
【答案】(1)肺
(2)膈肌顶部上升,胸廓上下径变小,容积缩小,肺随之缩小,造成肺内气压增大,大于外界大气压,肺内气体气体呼出肺,完成呼气;
(3)合格;理由是呼吸模型只能模拟横膈膜运动,不能模拟肋骨运动。
【解析】(1)吸气过程: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,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,形成主动的吸气运动。
(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下降回位,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,形成被动的呼气运动。
【解答】(1)模型中气球能扩大和缩小,因此,模拟的人体器官是肺。
(2)膈肌顶部上升,胸廓上下径变小,容积缩小,肺随之缩小,造成肺内气压增大,大于外界大气压,外界气体呼出肺,完成呼气。
(3)呼吸模型只能模拟横膈膜运动,不能模拟肋骨运动。
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