内容正文:
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第二章 人的生活需要空气
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章节图谱建构
知识全面梳理
核心考点透解
难点分层突破
目
录
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知识点1 人体通过呼吸系统进行气体交换
1. 呼吸系统由呼吸道和肺构成
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(1)呼吸道的构成和功能
鼻
咽
发声
软骨
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②呼吸道是气体进出肺的通道,不仅保证了气体的畅通,又对吸入的空气具有清洁、湿润和温暖的作用。
③空气通过呼吸道进入肺的顺序:鼻→咽→喉→气管→支气管→肺。
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【易错警示】
①咽是气体和食物的共同通道,吃饭时大声说笑,会厌软骨会在吞咽时来不及盖住喉口,可能会导致食物误入气管,引起咳嗽。
②痰是在气管和支气管内产生的,不是在鼻腔中产生的。
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(2)肺
①肺位于胸腔内,分为左肺和右肺,是主要的呼吸器官。______是肺进行气体交换的主要部位。
②肺泡适于气体交换的特点
a. 肺泡数目多。
b. 肺泡外面缠绕着丰富的毛细血管和弹性纤维。
c. 肺泡壁和毛细血管壁都很薄,各由一层上皮细胞组成。
肺泡
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2. 肺与外界的气体交换通过呼吸运动实现
(1)呼吸运动:胸廓有节律地扩大和缩小,从而完成______和______两个
过程。
(2)呼吸运动的过程
吸气
呼气
舒张
回缩
升高
收缩
扩张
降低
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★(3)呼吸运动示意图
图示一
图示二
肺
膈
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图示三
AB段表示______过程,BC段表示______过程,B点表示______结束
的瞬间,C点表示______结束的瞬间
图示四
ab、cd段表示______过程,bc段表示______过程,b点表示______结
束的瞬间,c点表示______结束的瞬间
吸气
呼气
吸气
呼气
吸气
呼气
吸气
呼气
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图示五
ab段、de段表示______过程,bcd段表示______过程;b点和d点肺内
压______大气压
图示六
A、C两点肺内气压______大气压,ABC段表示______过程,CDA段
表示______过程
吸气
呼气
等于
等于
吸气
呼气
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【易错警示】
①呼吸肌的状态是一致的,当肋间肌收缩时,膈肌也收缩。
②膈肌收缩≠膈上升:膈肌收缩时,膈顶部下降,胸廓的上下径增大;膈肌舒张时,膈顶部上升,胸廓的上下径缩小。
③不要误认为是气体进入导致胸廓容积增大。肋间肌和膈肌收缩,导致胸廓容积增大,肺扩张,形成肺内气压与外界气压的压力差,完成吸气。
④吸气和呼气结束的瞬间,肺内气压均等于外界气压。
⑤关于呼吸运动示意图,一定要看清其纵坐标所代表的含义(是肺的容积还是气压,是肺内气压与外界气压差还是外界气压与肺内气压差)。
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3. 人体内的气体交换通过扩散作用实现
(1)人体内的气体交换示意图
人体内的气体交换包括__________________和__________________,
它们都是通过__________实现的。
肺泡
氧气
二氧化碳
肺泡内的气体交换
组织里的气体交换
扩散作用
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(2)比较人体内的气体交换过程
比较项目 肺泡内的气体交换 组织里的气体交换
概念 肺泡与血液之间的气体交换 血液与组织细胞之间的气体交换
示意图
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比较项目 肺泡内的气体交换 组织里的气体交换
表示方式
血液成分 _______________________ _______________________
血液性质 ______血→______血 ______血→ ______血
氧气增加,二氧化碳减少
氧气减少,二氧化碳增加
静脉
动脉
动脉
静脉
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(3)比较人体呼出的气体与空气的差别
①实验步骤及现象
②实验结论:与吸入气体成分相比,呼出气体中______含量减少,
__________含量增加。
无明显变化
变浑浊
燃烧
熄灭
氧气
二氧化碳
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(4)呼吸的全过程
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【知识串联】
气体的运输及作用部位
①气体在血液中的运输:氧气与红细胞中的血红蛋白结合,以氧合血红蛋白的形式进行运输;二氧化碳主要由血浆进行运输。
②氧气和营养物质最终运到组织细胞的线粒体中,参与呼吸作用,为生命活动提供能量。
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【归纳总结】
★①氧气的扩散方向为肺泡→血液→组织细胞;体内氧气浓度:肺泡>血液>组织细胞。
★②二氧化碳的扩散方向为组织细胞→血液→肺泡;体内二氧化碳浓度:组织细胞>血液>肺泡。
③人体呼出气体中,氧气含量远高于二氧化碳含量。人体吸入和呼出气体中含量最多的是氮气。
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④氧气从肺泡进入血液需要穿过2层细胞,共4层细胞膜,形成氧合血红蛋白需要穿过5层细胞膜。氧气从肺泡进入血液到达组织细胞需要穿过9层细胞膜。
⑤呼吸运动的动力是呼吸肌的收缩,人体内的气体交换的动力是气体的浓度差。
⑥进行体育锻炼时,呼吸加深加快,单位时间内进出肺的气体量增大,人体摄取更多氧气,排出更多二氧化碳,以适应代谢需要。
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知识点2 人体的生命活动需要能量
1. 人体需要的能量来源于食物
(1)人体需要的能量来源于食物中的有机物。
(2)食物所含能量的多少可用热价表示。热价是指1 g食物氧化分解(或在体外燃烧)时所释放的热量。
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(3)探究不同食物能量的差异
①热价的计算公式:食物的热价(kJ/kg)=4. 18×1×(t2-t1)×V÷m。其中4. 18×1kJ是使1 mL水的温度升高1 ℃所需要的热量;t2表示加热后水的温度,t1表示加热前水的温度,V表示水的容积,m表示被测量食物的质量。
②三大类营养物质的热价:糖类和蛋白质的热价均为17. 15 kJ/g;脂肪的热价为38. 91 kJ/g。因此,“三大营养物质”中,脂肪的热价最高。
③实验结果中测得值低于正常值的原因:________________________
__________________。
食物燃烧不充分;辐射散
热;实验器材吸热
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2. 呼吸作用为生命活动提供能量
(1)细胞中的有机物在氧气的参与下分解,释放出能量,用于进行______
__________和__________。
(2)呼吸作用不断消耗氧气并产生二氧化碳,所消耗的氧气由呼吸系统不断进行补充,所产生的二氧化碳也要经过呼吸系统排出。
各项
生命活动
维持体温
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知识点3 呼吸保健与急救
1. 空气质量影响人体健康
改善空气质量的根本措施是减少污染物的排放。大面积植树造林是治理空气污染的有效措施。
2. 吸烟危害人体健康
吸烟容易损害呼吸系统,吸烟的人容易咳嗽,易患支气管炎、肺气肿等呼吸道疾病。吸烟对于人体神经系统、生殖系统、循环系统等会产生不同程度的危害。
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3. 人工呼吸是有效的急救措施
(1)一氧化碳中毒、溺水和触电等意外事故可能导致呼吸暂停,这时候通常用人工呼吸的方法对被救者进行急救。
(2)人工呼吸的原理
人工呼吸是根据__________的原理,借助外力使被救者的胸廓有节律地扩大和缩小,从而引起肺被动地扩张和回缩,使被救者恢复呼吸。
呼吸运动
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(3)人工呼吸的步骤
①使被救者______,清除其______内的异物和污物,并将其衣领解开、腰带放松。
②救护者将一手置于被救者的额部,另一手托起其下颌,使下颌和耳垂的连线与地面垂直,保持呼吸道通畅。
③将纱布盖在被救者的口鼻上,用拇指和食指捏住其鼻孔。救护者深吸一口气后屏住,张开口包住被救者的口唇,用力吹入。
④每一次吹气停止后,救护者的口离开并__________________,如此
反复进行。吹气的次数为________________。
仰卧
口鼻
立即松开捏鼻的手
每分钟10~12次
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(4)人工呼吸有效的标志:被救者的胸廓能够随着吹气而略有隆起,气体从口部排出。
注意:溺水影响肺与外界的气体交换,救助时应先清除溺水者口鼻内的异物,保证呼吸道畅通;一氧化碳中毒首先影响氧气在血液中的运输,救助时应先将被救者移至通风处。
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【知识串联】
心肺复苏
有人停止呼吸和心跳,需要及时进行心肺复苏。心肺复苏的步骤为胸外按压→开放气道→人工呼吸,胸外按压与人工呼吸的比例为30∶2。
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【真实情境·练考点】
【生产生活】
1. 患重感冒时,晚上睡觉往往要用嘴呼吸,早上醒来时会觉得嗓子非
常干,而平时用鼻呼吸时则不会有此感觉。这是因为鼻腔能够________
____________空气。
2. 很多学校的食堂里贴着“静享美味”的标语,提醒大家吃饭时不要大
声说笑。吃饭时大声说笑,有可能导致吞咽食物时__________来不及盖
住喉口,食物进入气管,引起剧烈咳嗽。
温暖、
湿润、清洁
会厌软骨
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3. 游泳是一项非常好的有氧运动,能够改善人的心肺功能,增强体质。
我们刚下水游泳时,水漫过胸部,就会感到呼吸有些吃力,这是因为
____________________________________________________________。
4. 打嗝是指膈肌不自主痉挛,引起空气迅速被吸进肺内,声带间隙收
窄,引起响声,打嗝时肺处于______状态。
胸腔容积缩小,肺内气压增大,外界空气不易进入,造成吸气困难
扩张
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【科技前沿】
5. 体外膜肺氧合(简称ECMO)技术可给重症心肺功能衰竭患者提供持续
的体外呼吸与循环,以维持患者生命。图中氧合器模拟了______________
______过程。从氧合器流出的血液中______浓度升高,__________浓度
降低。
肺泡内的气体
交换
氧气
二氧化碳
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【社会热点】
6. 支原体肺炎是由支原体感染引起的肺部疾病,一些重症患者会出现
白肺,肺部积累了大量渗出物,主要影响气体交换过程中的__________
__________。
7. 尘肺是长期在粉尘多的场所工作的人容易患的一种职业病。长期吸入
的粉尘会在肺泡处积存,引起肺部纤维化,导致肺泡弹性下降,从而造
成患者呼吸困难。此病会导致下列生理过程中的______(填序号)受阻。
①肺与外界的气体交换 ②气体在血液中的运输
③肺泡与血液的气体交换 ④血液与组织细胞的气体交换
肺泡内的
气体交换
①③
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8. 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水
而亡,生命之花未开先衰,让人痛心。溺水的原因是阻断了__________
____________。人工呼吸是常见的急救方法,其原理是__________。
肺与外界
的气体交换
呼吸运动
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命题点1 呼吸系统的组成和功能
例1 (2023·济南)下列有关人体呼吸系统的叙述,错误的
是( )
A. 食物和气体的共同通道是③
B. ①②③④⑤对吸入的空气有清洁、温暖、湿润的作用
C. ⑥由大量肺泡组成,是气体交换的主要部位
D. 外界气体进入肺的路线:鼻→咽→喉→气管→支气管→肺
【答题关键】掌握呼吸系统各结构的功能。
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解析:食物和气体的共同通道是②咽,③喉不是食物的通道,A错误。
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命题点2 呼吸保健与急救
例2 (2025·聊城改编)夏季是溺水高发期,若你遇到有人意外溺水,呼吸暂停。下列叙述错误的是( )
A. 溺水者因异物堵塞呼吸道,导致呼吸暂停
B. 溺水首先影响的是肺泡内的气体交换
C. 实施急救前应及时拨打“120”急救电话
D. 人工呼吸时应先清除溺水者口鼻内的异物
【答题关键】掌握人工呼吸的急救方法。
解析:溺水首先影响的是肺与外界的气体交换,B错误。
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命题点3 人体与外界的气体交换
【核心母题】 呼吸是维持人体正常生命活动的重要生理过程,图一是人体呼吸系统的组成示意图。若因不慎导致异物阻塞呼吸道时,可采用图二所示的海姆立克急救法实施救助及其原理图示。请分析回答下列相关问题:
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(1)正常情况下,人在吞咽物体时,__________会盖住图一中[ ]____
的入口处,避免食物进入气管,阻塞呼吸道。
(2)图二中实施救助者发力过程中,被救者膈肌处于______状态,胸腔
容积快速______,肺内气压急剧______,从而将异物冲出。
会厌软骨
2
喉
舒张
缩小
升高
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(3)为提高学生身体素质及体测肺活量成绩,某校学生进行了每天半小时
慢跑训练,统计训练前后多位男、女生肺活量的平均值,得到如图三所
示的柱形图。由图可见:持续的慢跑训练能____________。在测量肺活量
时,受试者需要深吸一口气然后充分呼出。图四曲线中可表示呼气过程
的是_____段,与吸入气体相比,呼出的气体中__________含量明显增加。
提高肺活量
bcd
二氧化碳
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【答题必备】
项目 吸气 呼气
肋间肌 收缩 舒张
肋骨 向上向外运动 向下向内运动
膈肌 收缩 舒张
膈顶部 下降 上升
胸廓 增大 缩小
肺 扩张 回缩
肺内气压 低于外界气压 高于外界气压
结果 外界气体入肺 肺内气体排出
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【解析】(1)在人体吞咽过程中,会厌软骨就像一个“阀门”,当吞咽物体时,会厌软骨会盖住图一中的2喉的入口,这样就能有效避免食物误入气管,防止阻塞呼吸道。(2)结合题图可知,图二海姆立克急救法实施救助者发力时,相当于人为地使被救者胸腔容积发生变化。此时,被救者膈肌处于舒张状态,膈顶部回升,导致胸腔容积快速缩小。根据气体压强与体积的关系,胸腔容积缩小时,肺内气压急剧升高,形成较大的压力差,从而将异物冲出。(3)从图三的柱形图可以明显看出,经过每天半小时慢跑训练后,男、女生肺活量的平均值都有所增加,这表明持续的慢跑训练能提高肺活量。图四中bcd段表示肺内气压高于外界气压,表示呼气过程。人体呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,因此与吸入气体相比,呼出的气体中二氧化碳含量明显增加。
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【变式1】 结合曲线图,考查肺与外界的气体交换
甲、乙两图分别表示平静呼吸过程中肺内气压和肺容量变化的曲线图,下列相关分析不正确的是( )
A. 图甲AB段表示吸气过程,呼吸肌收缩
B. 图甲BC段表示呼气过程,肺内气压>外界气压
C. 图乙ab段表示呼气过程,肋间肌收缩
D. 图乙bc段表示吸气过程,膈顶下降
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【变式2】 结合模拟装置,考查肺与外界的气体交换
【跨学科实践·模型制作】 (2024·济宁)如图为肺与外界气体交换的模拟装置。下列相关说法错误的是( )
A. 气球模拟肺,橡皮膜模拟膈肌,液面高度变化模拟肺内气压变化
B. 若模拟膈肌收缩,则下拉橡皮膜,液面A会下降
C. 若模拟呼气过程,则下拉橡皮膜,液面B会上升
D. 若模拟肺内气压减小,则向下拉橡皮膜,液面B会上升
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【变式3】 结合气体交换示意图,考查人体的呼吸
【新考法·推理计算】 (2025·聊城)“白肺”患者的肺泡
内充满大量积液或肺泡塌陷,肺部显影呈白色。如
图是肺泡与血液之间的气体交换示意图(a、b代表气
体)。下列说法错误的是( )
A. 外界气体进入肺泡时,肋间肌和膈肌处于收缩状态
B. a代表氧气,b代表二氧化碳
C. “白肺”患者肺泡内的积液会影响肺泡与血液的气体交换
D. a从肺泡进入血液,与血红蛋白结合,至少穿过4层细胞膜
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【变式4】 结合流程图,考查人体呼吸的全过程如图①~④表示呼吸全过程的四个环节,a、b代表气体。下列说法错误的是( )
A. 在a气体进入肺泡的过程中, 膈肌收缩
B. 经过④过程后血液中的氧气含量减少
C. 图中组织细胞内的二氧化碳含量最低
D. 组织细胞利用a气体分解有机物主要在线粒体中进行
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鼻 喉 肺 肺泡壁
膈肌 肋间肌 舒张 收缩
扩散作用
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51
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