4.第4节 呼吸与排泄(2)——泌尿系统与水盐平衡-【拓展与培优】2025-2026学年新教材八年级下册科学（浙教版·新教材）

科学八年级下册 第4节 呼吸与排泄(2)— 泌尿系统与水盐平衡 思维拓展 一、能量的获得 1.食物中的各种有机物是人体进行生命活动所需物质和能量的来源。 2.细胞呼吸：细胞氧化葡萄糖等有机物以获取能量并产生二氧化碳的过程。细胞呼吸根据是否需要氧 气，分为有氧呼吸和无氧呼吸。 氧化供能：细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释 放出大量能量的过程。 糖类+氧气酰二氧化碳十水十能量 一般情况下，人体每天进行各种生理活动所需要的能量大多来源于糖类，也有一部分来源于脂肪，极少 数来源于蛋白质。糖类是人体最主要的能量来源。 无氧呼吸：细胞在无氧时，通过酶的催化作用，把有机物不彻底分解成乳酸或酒精和二氧化碳，同时释 放少量能量的过程。 葡萄糖酶乳酸十能量（少量） 葡萄糖酶酒精十二氧化碳十能量（少量） 3.动物体可以通过不同的方式获得氧气。如人和哺乳动物通过肺获得氧气，鱼类通过鳃获得氧气，青 蛙通过肺和皮肤获得氧气，蝗虫和蚱蜢等昆虫通过气门获得氧气，单细胞的原生动物（如草履虫）直接通过 细胞膜从外界获得氧气等。 例1运动员在进行不同项目的运动时，机体供能方式不同。对三种运动项目的机体总需氧量、实际摄 入氧量和血液中乳酸增加量进行测定，结果如下表： 总需氧 实际摄入 血液中乳 运动项目 量（升） 氧量（升） 酸增加量 马拉松跑 600 589 略有增加 400米跑 16 2 显著增加 100米跑 8 0 显著增加 根据以上资料可知，马拉松跑、400米跑、100米跑运动过程中机体的主要供能方式分别是 A.有氧呼吸、无氧呼吸、有氧呼吸 B.无氧呼吸、有氧呼吸、有氧呼吸 C.有氧呼吸、无氧呼吸、无氧呼吸 D.有氧呼吸、有氧呼吸、无氧呼吸 【分析】本题一是考查无氧呼吸和有氧呼吸的不同特征，二是考查对数据的分析能力。有氧呼吸中摄 入的氧气量肯定满足了要求且无乳酸产生。无氧呼吸摄入的氧气量肯定远远不能满足要求且乳酸大量产 生。从上表数据可知，马拉松跑中总需氧量为600升，实际摄入589升，基本上满足了运动所需，另外乳酸产 ● 生很少，所以应属于有氧呼吸。400米跑中需氧16升，实际摄入只有2升，而100米跑中需氧8升，实际几。· 乎无摄入。两个项目的乳酸大量增加，因此这两个项目供能方式属于无氧呼吸。 二、三大营养物质的来源和利用 1.糖类 食物消化吸收 氧化分解供能 肝糖元分解 糖 合成糖原贮存 脂肪、蛋白质转化 转变为脂肪、蛋白质 211 拓展与培优 @ 2.脂肪 食物消化吸收 甘油一→合成脂肪贮存 糖类、蛋白质转化 脂肪酸 ·氧化分解供能 3.蛋白质 合成人体特有蛋白质 食物消化吸收一→氨基酸 氧化分解供能 合成糖类和脂肪 例2青少年时期身体迅速成长，能量的获得、消耗和贮存的关系是 () A.能量的获得>能量的消耗 B.能量的获得=能量的消耗 C.能量的获得<能量的消耗 D.以上都不是 【分析】当一个人获得的能量大于消耗时，能量就会贮存起来，使体内有机物积累增加；反之，当能量 获得小于消耗时，则会分解体内原有的有机物，使体内有机物贮存减少。青少年时期身体迅速成长，组成身 体的物质需要不断增加，有机物积累增多，因此能量的获得会大于能量的消耗。 三、肾脏的结构和尿液的形成 肾皮质 肾小球 肾脏肾髓质←肾单位 肾小体肾小套 肾盂 肾小管 尿液的形成： 1.肾小球的滤过作用一原尿（血液中除了血细胞和大分子蛋白质不能滤过，原尿中其他成分都和血 液相似)。 2.肾小管的重吸收作用一尿液（全部血糖、大多数水分和无机盐被重吸收，尿素等被浓缩）。 例3“人工肾”是一种替代肾脏功能的机器，其主体结构是一个透析器。血液中小于膜孔的物质可以 通过透析器中的透析膜，从而除去患者血液中的代谢小分子废物和毒物。 透析管 液流出 静脉 透析液流入 (1)根据下图分析，“人工肾”在体外建立的循环其作用相当于人体的 (填“体循环”或“肺循 环”)，人工肾相当于人体结构层次中的 (2)肾透析后的患者往往需要补充大量营养物质，这是因为与肾单位相比，人工肾缺少 作用。 (3)血液透析时，需要将人体血液引人透析器。为了更好地实现其功能，需要使用的透析管要长且壁 薄，举一例人体中与透析管功能相似的结构 【分析】(1)据图分析可以知道，动脉中血液经过透析管之后，经过静脉送回人体内，相当于人的体循 环，血液中的废物等物质经透析管进入透析液中，流回人体的血液中废物减少。人工肾发挥的作用是透析 除去人体血液中的代谢小分子废物和有毒物质，在结构层次上相当于器官。 (2)与肾形成尿的过程比较，人工透析机的工作过程中没有肾小管的重吸收过程。因此，肾透析后的患 者往往需要补充大量营养物质。 (3)血液透析时，需要将人体血液引入透析器。为了更好地实现其功能，需用的透析管要长且壁薄，人 体中与透析管功能相似的结构，如小肠，小肠长约5~6，小肠绒毛襞由一层上皮细胞构成，有利于营养物 质的吸收。 212 科学八年级下册 四、水盐平衡 1.水的平衡 (1)途径：人体通过饮水进食、细胞的呼吸作用等方式获得水分，通过呼吸、流汗、排尿、排粪等途径排出 水分，从而调节人体内水分的平衡。调节水分平衡的主要器官是肾脏。 (2)水分平衡的调节：当体内水分过剩时，肾脏就会产生大量的尿液将体内多余的水分排出；当体内水 分不足时，肾脏只产生少量的尿液。肾脏就是这样来调节体内水分平衡的。 2.盐的平衡 (1)必要性：人体细胞周围的液体细胞外液，含有一定量的无机盐，而且它们的含量必须保持相对稳定， 细胞才能正常生活。 (2)过程：如果我们喝很多水，又不增加盐分，肾脏会产生盐含量较低的尿液。如果我们摄入的盐较多， 又不多喝水，肾脏就会产生盐含量较高的尿液，把体内多余的盐分排出。肾脏就是这样来调节体内的水盐 平衡，保持水和盐的相对稳定的。 (3)途径：除了肾脏对水盐平衡起到的重要作用外，皮肤和呼吸系统也承担了部分功能。 3.肾脏对水盐平衡的调节能力 肾脏虽然对体内的水和盐的浓度具有一定的调节能力，但这种调节能力是有一定限度的。如果超出了 肾脏的调节能力，人体内水盐平衡就会失调，甚至导致人体死亡。 例4体内水分平衡（如图）对于维持人体健康有着重要的意义，下列选项中均属于水分流失途径的是 () 必须平衡 水分 水分 增加 流失 A.饮水、呼吸 B.排尿、流汗 C.进食、流汗 D.饮水、进食 【分析】排泄的途径有三条：一、二氧化碳和水以气体的形式由呼吸系统排出；二、水分、无机盐和尿素 以汗液的形式通过皮肤排出；三、多余的水、无机盐和尿素以尿的式通过泌尿系统排出。其中多余的水、无 机盐和尿素以尿的形式通过泌尿系统排出，是最主要的排泄途径。所以排尿、出汗等都能流失水分。 4.1924年科学家检测了肾单位内的葡萄糖含 巩固练习 量变化情况。如图A、B、C分别代表肾单位的结构， 其中C的结构名称和生理过程分别是 A组 +葡萄糖含量 1.肾脏的结构和功能的基本单位是 A.肾单位 B.肾小球 0.1% C.肾小管 D.肾小囊 D 2.尿的形成过程中，起滤过作用的结构是 A.肾小球、滤过作用 ( B.肾小管、滤过作用 A.肾小球 B.肾小囊 C.肾小球、重吸收作用 C.肾小管 D.输尿管 D.肾小管、重吸收作用 3.与有氧呼吸相比，无氧呼吸的特点之一是 5.某成年人身体摄人的总能量小于身体消耗 ( ) 的总能量，则她的身体会 A.需要酶的参与 A.正常 B.生成乳酸 B.发胖 C.释放能量 C.变瘦 D.有机物分解不彻底 D.长高 213 拓展与培优 6.北京鸭在育肥期要填饲过量的糖类饲料，并 恼，使人更健康。该观点是否合理？请判断并说明 减少运动，从而使鸭在短期内变成肥鸭，这说明 理由。 ( A.糖类可以转化为脂肪 10.人体通过自身调节来实现生命活动的正常 B.糖类可以转化为糖原 进行，其中水盐调节是人体生命活动的重要方面， C.糖类可以转化为蛋白质 对于维持人体的健康具有重要的意义。如图是人 D.糖类可以转化为能量 体内水分平衡简图，回答下列问题： 7.取某个健康人肾动脉中的血浆、肾小囊中的 水分增加 日水分流失 ▣ 液体和尿液进行分析比较，所得到的数据如下表 必须平衡 (单位：克/100毫升)。试分析P和Q各是什么物 质 1.饮水2.进食 ( @格 物质 能量 血浆中 肾小囊中 尿液中 3. P 0.03 0.03 1.8 体内水分平衡 Q 0.1 0.1 0 (1)“?”表示人体内水流失的途径，除了排尿外 A.P是葡萄糖，Q是无机盐 请写出其中一种途径： B.P是氨基酸，Q是葡萄糖 C.P是尿素，Q是无机盐 (2)关于正常人体内水分的自身调节，下列说 D.P是尿素，Q是葡萄糖 法正确的是 。 (填字母编号) 8.如图为甲、乙两人肾单位内流动的液体中葡 A.若人体内水分过剩时，肾脏会产生很多的 萄糖含量的变化曲线，其中①②③表示组成肾单位 尿，将多余水分排出 的有关结构。下列分析错误的是 () B.若人摄人的盐较多，又不多喝水，肾脏会产 个葡萄糖含量% 生盐含量较高的尿液 C.若人摄入的糖分较多，又不多喝水，肾脏会 产生糖含量较高的尿液 11.如图是尿的形成示意图，请据图回答： ①②③ ④ A.②为肾小囊，其内液体为原尿 B.③是肾小管，此处进行了重吸收作用 C.④内液体是尿液，甲可能是肾小管发生病变 D.从成分上看，甲的②内液体比④内液体多了 毛细 葡萄糖 血管 血液 9.据调查，我国青少年肥胖率近五年增长 明显。 (1)肥胖是由于人体贮存的能量 (填 (1)图中[G] 、[H] 和[0 “大于”“等于”或“小于”)消耗的能量而导致的。 构成一个肾单位。 (2)多运动可减肥，运动后有时会感到肌肉酸 (2)在尿的形成过程中要经过两个作用过程， 痛，是由于肌肉细胞进行无氧呼吸而产生了 即[A] 作用和[C] 作用，通过A 的缘故。 过程形成的液体[B]为 ,通过C过程形成 (3)有人提出：通过长期素食可以减轻肥胖烦 的液体[D]为 科学 八年级下册 (3)与[G]相连的小血管[E]为 .F C.合成脂肪 为 D.以上都不是 (4)液体在A过程中，除了血液中的 14.下列有关脂类物质代谢的叙述中，正确的 和大分子的 以外，血浆中的一部分水分、 是 () 和尿素等物质都可以通过。而 A.人体在糖类供能不足的情况下，脂肪可氧 在C过程中，对人体有用的物质，如大部分的水、全 化分解供能 部的 和部分无机盐被1重新吸收，并且进 B.食物中的脂肪最终被消化为氨基酸才能被 人包围在I外的毛细血管中，送回到血液里。 吸收利用 (5)如果尿液的颜色为红色，说明 C,动物正常生命活动所需能量主要靠脂肪分 能出现了炎症。 解供应 12.人工肾是根据肾脏的工作原理制成的一种 D.在人体内，糖类可大量转化为脂肪 机器，它可以模拟肾的工作，析出肾功能严重丧失 15.人体的排泄途径概念图如下所示，下列相 的病人血液中的代谢废物和有毒物质，维持病人细 关叙述错误的是 () 胞的正常代谢活动。甲图为尿液形成示意图，乙图 多 Γ经① 、体外 为人工肾工作的基本原理示意图，请回答下列问题： 无机盐等 L经② 、尿液暂时储存) 、动脉 静脉 麦物 氧化碳 经④ 重吸收 体外 肾小球 滤过 4,++ A.①指皮肤中的汗腺，汗液中含有尿素 肾小囊 肾小管 甲 B.②指肾脏，它是形成尿液的器官 C.③指输尿管，将尿液排出体外 血泵 容纳血液的膜管透析器 D.④指呼吸系统，将二氧化碳排出体外 动脉引血管 16.水盐平衡是人体生命活动调节的重要方 静脉回血管 面，对维持人体的健康有着重要的意义。关于正常 透液 人体内水分的自身调节，下列说法正确的是() 乙 A.排尿是人体内水分流失的途径之一，而排 (1)乙图中容纳血液的膜管相当于甲图中的 粪不是 ,起滤过的作用。与肾形成尿液的过程比 B.获得水分的途径有饮水、进食和呼吸 较，人工肾的工作过程中没有 过程。 C.若摄人的盐较多，肾脏会产生盐含量较高的 (2)肝细胞产生的尿素分子排出体外的路径如 尿液 下，请写出a、b所表示的结构名称： D.若摄入的糖分较多，肾脏会产生糖含量较高 肝细胞产生的尿素肝部毛细血管→…→下 的尿液 腔静脉→右心房→a →肺动脉→肺部毛细 17.人体所有有生命的细胞在新陈代谢过程中 血管→b →左心房左心室→主动脉肾 会不断形成和排出大量代谢废物，若不能及时清除 动脉人球小动脉→…→体外。 这些“体内垃圾”，就会影响人的正常生理活动。正 B组 常情况下，“体内垃圾”排出依赖的器官有() 13.早晚空腹喝牛奶，不如喝牛奶时吃一些馒 ①肺②肝脏③肾脏④皮肤⑤大肠肛门 头等食品，后者利用价值高，原因是前者被人体吸 A.①③④ 收的氨基酸主要被用于 B.①③ A.氧化分解 C.①③④⑤ B.合成新的自身蛋白质 D.①②③④⑤ 215 拓展与培优 18.下图为人体消化、呼吸、泌尿、循环系统的 葡萄糖 蛋白质 无机盐 尿素 尿酸 红细胞白细胞 关系示意图，a~d代表生理过程。请回答： 样本 A 1.6 2.0 0.0 血液 肺 肾脏已尿液 样本 0.1 0.75 0.03 0.002 组织 B 消化道 细胞 血液 样本 C 1.6 1.50.02 (1)图中c代表的生理过程为 (注：表中“一 ”表示很少或无，“十”表示较多， (2)由b过程进人血液中的氧气，主要与红细胞 中的 结合。 “十十”表示很多) (1)原尿是样本 (3)各种营养物质进入体内，经氧化分解释放 ,因为其中含有 能量，该过程的场所在 19.小乐利用橡皮管、漏斗、相同大小的塑料颗 (2)正常的尿液是样本 ,因为其中只 粒、水和注射器等制作了如图所示的“肾单位模 含有 型”，回答问题： (3)肾小球发炎形成的不正常尿液是样本 因为其中含有 水 21.如图是人体尿液形成过程示意图。请据图 漏斗 塑料颗粒 回答： 橡皮管 ③ ② (1)“肾单位模型”中的①模拟 ,③模 拟 (2)用塑料颗粒模拟血液中不能进人肾小囊的 尿液 成分，则其模拟的是血液中的 (1)图中方框标出的结构称为 (写出1种)。 。经 ①过程后，血浆成分中不会减少的是 (3)小欢对小乐制作的“肾单位模型”提出了改 进建议：使用不同大小的塑料颗粒模拟血液中的不 (2)血液中对人体有害的代谢废物 同成分，并在①处戳出若干小孔且能让较小的塑料 等基本被清除。 颗粒通过，小欢改进的优点是 (3)②过程消耗的氧气是通过 作用 从血液进人组织细胞的。 (4)B比A中显著增多的物质是 20.下面是某医院提供的几个样本的原尿和尿 该物质主要由血液中的 运输。 液的化验数据，请分析并回答有关问题：20.(1)小肠(2)m(3)③ 21.(1)氧气(02)(2)肺动脉② 22.(1)主动脉(2)静脉血②(3)合格 第4节呼吸与排泄(1) 例1B例2D 例3(1)吸气(2)减小(3)B相等 例4B 变式训练(1)排水不能(2)澄清石灰水不变浑 浊，因为空气中虽然有二氧化碳，但是二氧化碳含量 低，100mL空气中二氧化碳和澄清石灰水反应生成 碳酸钙极少，不会变浑浊。 巩固练习 A组 1.收缩增大大舒张缩小小 2.C3.D4.A5.A 6.(1)肺肺泡布满毛细血管，壁薄，具有弹 性(2)扩散运动大于大于 7.(1)A(2)C 8.(1)①→④→②→⑤→③→⑥(2)⑥肺清 洁(3)③支气管(4)有限的 B组 9.D10.C11.D12.C 13.(1)低(2)bcd 14.(1)34(2)吸气上下(3)舒张 15.B 16.(1)肺骨或软骨(2)气管、支气管、肺泡 (3)图B肋间肌和膈肌的收缩和舒张 C组 17.D18.A19.(1)AB(2)缩小舒张 (3)等于 第4节呼吸与排泄(2) 泌尿系统与水盐平衡 例1C例2A例3(1)体循环器官(2)肾 小管的重吸收(3)小肠 例4B 巩固练习 A组 1.A2.A3.D4.D5.C6.A7.D 8.D 9.(1)大于(2)乳酸(3)该观点合理，素食中 含有的糖类等提供能量的营养素相对较少，有利于减 轻肥胖。（不合理，长期素食会导致摄入营养素种类 不全，会影响健康或不合理，有些素食中也会含有较 ·22· 多的供能物质，比如粮谷类，不一定能减轻肥胖。) 10.(1)呼吸（或出汗、排便等合理答案） (2)AB 11.(1)肾小球肾小囊肾小管(2)滤过 重吸收原尿尿液(3)入球小动脉出球小动脉 (4)血细胞蛋白质无机盐葡萄糖葡萄糖 (5)肾小球 12.(1)肾小球重吸收(2)右心室肺静脉 B组 13.A14.A15.C16.C17.A 18.(1)消化和吸收(2)血红蛋白(3)组织 细胞 19.(1)肾小球肾小管(2)血细胞（或大分子 蛋白质)(3)较小的颗粒模拟尿素等物质能被肾小 球滤过，较大的颗粒模拟血细胞和大分子蛋白质等物 质不能被肾小球滤过，更好地模拟肾小球的滤过 作用。 20.(1)B葡萄糖(2)A无机盐、尿素等 (3)C蛋白质、血细胞等 21.(1)肾小体大分子蛋白质(2)尿素 (3)扩散(4)CO2血浆 专题拓展结合图表的新陈代谢 综合分析 1.A 2.(1)皮肤(2)肺泡(3)无氧呼吸(4)白细 胞(5)肾小管的重吸收作用 3.(1)扩散作用(2)3(3)B(4)结构和功能 相适应 4.(1)运动初期血液中的脂肪酸可以被氧化，随 着运动的持续，体内储存的脂肪分解成甘油和脂肪 酸，进入血液。(2)有氧呼吸(3)蛋白质 5.(1)装置1种子有氧呼吸消耗氧气，产生二 氧化碳，二氧化碳又被氢氧化钠溶液吸收，导致装置 内气压减小(2)温度、气压、光照、装置内水分蒸发 (3)6 6.(1)乳酸(2)氧气增多、二氧化碳减少 (3)运输氧气和部分二氧化碳(4)C 7.(1)温度(2)增大(3)容器没有密闭 8.(1)葡萄糖(2)B(3)D 9.(1)1.3d<1.7(2)②磁铁能吸引含有 铁珠的小球(3)在代表葡萄精的小球内都装入铁珠 第4章培优训练 A组 1.D2.A3.A4.D5.C6.A7.C