内容正文:
4.3.2 发生在肺内的气体交换(分层作业)
基础巩固→能力提升→拓展培优
基础巩固练习
(限时:20min)
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知识点1 肺与外界的气体交换
1.人体进行呼吸时,呼出的气体与吸入的气体相比,明显增加的气体是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.水蒸气
2.小湘被诊断为肺炎,需要进行雾化治疗,雾化药物进入肺部时肋间肌和膈肌的状态是( )
A.收缩、收缩 B.舒张、舒张 C.舒张、收缩 D.收缩、舒张
3.体育科目考试中,同学们测肺活量,深呼气时膈肌的状态和肺的变化( )
A.膈顶部上升,肺收缩 B.膈顶部上升,肺扩张
C.膈顶部下降,肺收缩 D.膈顶部下降,肺扩张
4.美声唱法的练习过程中非常注重调整呼吸,深吸气能为气流提供更大的“储存空间”。人体在深吸气时,下列变化正确的是( )
①膈顶部上升 ②膈顶部下降 ③胸廓容积变大 ④肺内气压增大
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
5.生物小组的同学用气球、玻璃罩、吸管、橡皮膜等材料制作了下图所示的模型。下列相关叙述错误的是( )
A.①代表胸廓 B.②代表肺 C.③代表膈肌 D.图中所示为呼气过程
知识点2 肺泡与血液的气体交换
6.生物体的结构与功能相适应。肺泡适于与血液进行气体交换的结构特点不包括( )
A.肺泡数目很多 B.每个肺泡外都缠绕着丰富的毛细血管
C.肺泡壁很薄 D.肺泡位于支气管末端
7.云南香格里拉地处高原,游客在当地游览时,呼吸系统需通过肺泡与血液的高效气体交换获取足够氧气,以适应高原环境。图中①表示氧,②表示二氧化碳,箭头表示气体扩散方向。下列能正确表示肺泡与血液气体交换的示意图是( )
A. B.
C. D.
8.当人体内的肺泡与血液进行气体交换时,肺泡中的氧气进入血液,血液中的二氧化碳进入肺泡,这个过程是通过________实现的( )
A.呼吸运动 B.气体扩散 C.呼吸作用 D.血液循环
知识点3 血液与细胞的气体交换
9.气体在组织细胞和毛细血管之间的交换依赖于( )
A.肺与外界的通气 B.呼吸运动 C.气体在血液中的运输 D.气体扩散作用
10.氧气经呼吸系统进入人体后,最终被利用的场所是( )
A.肺泡 B.组织细胞 C.血液 D.心脏
能力提升练习
(限时:10min)
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一、选择题
1.采用海姆立克急救法施救时,阻塞在被施救者呼吸道的异物会随肺内气体排出体外,此时被施救者体内( )
A.膈肌收缩 B.肺扩张
C.肺内气压大于外界气压 D.膈顶部位置下降,胸廓扩大
2.“白肺”患者由于肺泡塌陷或肺泡内充满大量积液,出现胸闷气喘等症状。如图是正常人肺泡与血液之间的气体交换示意图,①②代表结构,a、b代表气体。下列说法正确的是( )
A.气体a代表二氧化碳,气体b代表氧气
B.①和②的壁都很薄,由两层上皮细胞构成
C.“白肺”患者肺泡塌陷不影响气体交换
D.“白肺”患者肺泡内的积液影响肺泡与血液的气体交换
3.为帮助同学们认识吸烟的危害,某生物兴趣小组设计了如下图的装置,开展跨学科主题实践活动。下列有关叙述错误的是( )
A.空瓶可防止烟雾扩散 B.棉球可收集烟雾中部分有害物质
C.注射器筒模拟胸廓,活塞模拟膈 D.向外拉活塞,筒内气压增大,模拟吸烟
4.下图中①~④表示人体呼吸的全过程,下列相关叙述错误的是( )
A.①过程是通过呼吸运动实现的 B.氧气进入血管至少要通过2层细胞
C.②④过程是通过扩散作用实现的 D.④过程使血液由静脉血变为动脉血
5.当异物阻塞呼吸道时,可采取海姆立克急救法进行急救,如图所示。其原理是:冲击患者上腹部,使异物排出。在急救过程中,被救助者体内发生的变化不正确的是( )
A.胸腔容积减小 B.膈顶部上升
C.肺内压强减小 D.呼气排出阻塞物
拓展培优练习
(限时:8min)
1.人体细胞获得氧气须经过如图所示的①~③过程,字母a、b代表气体。相关叙述错误的是( )
A.过程①是通过呼吸运动完成的 B.经过过程②后血液中二氧化碳含量增加
C.过程②③都是通过气体的扩散作用实现的 D.组织细胞利用a分解有机物获取能量
2.图1为人体呼吸系统组成示意图,图2为肺泡与血液之间气体交换的示意图。请结合相关知识回答:
(1)春季由于过敏原较多,小华的妈妈哮喘病复发,此时图1所示的[①] 会发生痉挛而变窄,导致呼吸困难,直接影响肺与外界的 ,应尽早就医。由图2可知,肺与其功能相适应的结构特点有 、 等。血液由A端流经肺泡从B端流出时,气体成分的主要变化是 。
(2)小玮的爸爸爱抽烟,为了让爸爸直观地认识到吸烟的危害,他和同学们制作了一个模拟吸烟的模型(如图3)。模型中的气球模拟的是图1中的[ ] ,橡皮膜模拟的是[ ] 。甲、乙操作中,模拟香烟烟雾吸入肺部的是 。
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4.3.2 发生在肺内的气体交换(分层作业)
基础巩固→能力提升→拓展培优
基础巩固练习
(限时:20min)
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C
A
A
C
D
D
B
B
D
B
知识点1 肺与外界的气体交换
1.人体进行呼吸时,呼出的气体与吸入的气体相比,明显增加的气体是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.水蒸气
【答案】C
【解析】A.氮气在呼吸过程中不参与人体的生理代谢,呼出气体与吸入气体中的氮气含量基本保持不变,A错误。
B.人体呼吸作用会消耗吸入的氧气用于细胞的能量供应,因此呼出气体中的氧气含量比吸入时减少,B错误。
C.人体细胞进行呼吸作用时会产生二氧化碳,这些二氧化碳会通过呼气排出体外,所以呼出气体中的二氧化碳含量比吸入时明显增加,C正确。
D.呼出气体中水蒸气含量虽比吸入时有所增加,但增加幅度远不如二氧化碳显著,不符合题意,D错误。
2.小湘被诊断为肺炎,需要进行雾化治疗,雾化药物进入肺部时肋间肌和膈肌的状态是( )
A.收缩、收缩 B.舒张、舒张 C.舒张、收缩 D.收缩、舒张
【答案】A
【解析】肺与外界进行气体交换的过程,就是肺的通气。肺的通气是通过呼吸运动实现的。呼吸运动包括呼气和吸气两个过程(平静呼吸)。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。当膈肌和肋间肌舒张时,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。雾化药物进入肺部属于吸气过程,吸气时,肋间肌收缩,膈肌也收缩,胸廓容积扩大,肺随之扩张,外界气体进入肺内,雾化药物也进入肺部,故A符合题意,BCD不符合题意。
3.体育科目考试中,同学们测肺活量,深呼气时膈肌的状态和肺的变化( )
A.膈顶部上升,肺收缩 B.膈顶部上升,肺扩张
C.膈顶部下降,肺收缩 D.膈顶部下降,肺扩张
【答案】A
【解析】呼吸运动由膈肌和肋间肌的收缩与舒张引起,实现肺的通气。呼气时,膈肌舒张,膈顶部上升,胸廓容积缩小,肺随之回缩。同学们测肺活量深呼气时,处于呼气过程。呼气时,膈肌舒张,膈顶部上升,胸廓上下径缩小。胸廓缩小会导致肺内气压高于外界大气压,肺内气体被排出,肺随之收缩。所以深呼气时膈肌的状态是膈顶部上升,肺的变化是肺收缩,A符合题意,BCD不符合题意。
4.美声唱法的练习过程中非常注重调整呼吸,深吸气能为气流提供更大的“储存空间”。人体在深吸气时,下列变化正确的是( )
①膈顶部上升 ②膈顶部下降 ③胸廓容积变大 ④肺内气压增大
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
【答案】C
【解析】深吸气时,膈肌收缩,膈顶部下降,胸廓容积扩大,肺随之扩张,导致肺内气压低于外界大气压,外界空气进入肺部。①②吸气时膈肌收缩,膈顶部应下降,故①错误,②正确。
③④吸气时,膈肌和肋间肌收缩,胸廓容积变大,肺扩张,肺内气压降低,故③正确,④错误。
由此可见,C正确,ABD错误。
5.生物小组的同学用气球、玻璃罩、吸管、橡皮膜等材料制作了下图所示的模型。下列相关叙述错误的是( )
A.①代表胸廓 B.②代表肺 C.③代表膈肌 D.图中所示为呼气过程
【答案】D
【解析】肺泡与外界的气体交换,又叫肺的通气,是通过呼吸运动实现的。吸气时,肋间肌和膈肌收缩;呼气时,肋间肌和膈肌舒张。模型中的①玻璃瓶模拟胸廓,②气球模拟肺,③橡皮膜模拟膈。结合题图可知,模型中的橡皮膜(模拟膈肌)收缩下降,胸廓容积增大,肺扩张,肺内气压降低,所以此时演示的是吸气过程。模型中的①玻璃瓶模拟胸廓,②气球模拟肺,③橡皮膜模拟膈。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。结合题图可知,模型中的橡皮膜(模拟膈肌)收缩下降,胸廓容积增大,肺扩张,肺内气压降低,所以此时演示的是吸气过程,故D符合题意,ABC不符合题意。
知识点2 肺泡与血液的气体交换
6.生物体的结构与功能相适应。肺泡适于与血液进行气体交换的结构特点不包括( )
A.肺泡数目很多 B.每个肺泡外都缠绕着丰富的毛细血管
C.肺泡壁很薄 D.肺泡位于支气管末端
【答案】D
【解析】肺泡的结构特点与其气体交换功能相适应。主要特点包括:数量多(增大交换面积)、肺泡壁薄(利于气体扩散)、缠绕丰富的毛细血管(便于血液与气体接触)。
A.肺泡数目很多,增加了气体交换的表面积,A不符合题意。
B.肺泡外缠绕丰富的毛细血管,利于气体交换,B不符合题意。
C.肺泡壁薄,由单层细胞构成,利于气体扩散,C不符合题意。
D.肺泡位于支气管末端仅描述位置,与气体交换效率无直接关联,D符合题意。
7.云南香格里拉地处高原,游客在当地游览时,呼吸系统需通过肺泡与血液的高效气体交换获取足够氧气,以适应高原环境。图中①表示氧,②表示二氧化碳,箭头表示气体扩散方向。下列能正确表示肺泡与血液气体交换的示意图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】气体扩散原理: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。在发生血液与肺泡之间的气体交换时,血液中的②二氧化碳进入肺泡,肺泡中的①氧气进入血液,故ACD错误,B正确。
8.当人体内的肺泡与血液进行气体交换时,肺泡中的氧气进入血液,血液中的二氧化碳进入肺泡,这个过程是通过________实现的( )
A.呼吸运动 B.气体扩散 C.呼吸作用 D.血液循环
【答案】B
【解析】A.呼吸运动是实现肺与外界气体交换(肺通气)的动力,并非肺泡与血液间气体交换的实现方式,A错误。
B.气体扩散是指气体从浓度高的区域向浓度低的区域移动,肺泡内氧气浓度高于血液,血液中二氧化碳浓度高于肺泡,二者的气体交换正是通过气体扩散实现的,B正确。
C.呼吸作用是细胞内有机物在氧的参与下分解为二氧化碳和水,同时释放能量的过程,与肺泡和血液的气体交换无关,C错误。
D.血液循环的作用是运输氧气和二氧化碳等气体,不是肺泡与血液间气体交换的实现机制,D错误。
知识点3 血液与细胞的气体交换
9.气体在组织细胞和毛细血管之间的交换依赖于( )
A.肺与外界的通气 B.呼吸运动 C.气体在血液中的运输 D.气体扩散作用
【答案】D
【解析】组织细胞与毛细血管间的气体交换是氧气进入细胞、二氧化碳进入血液的过程,其本质是气体顺浓度差跨膜扩散,与呼吸系统的机械过程无关。
A. 肺与外界的通气(呼吸运动)实现肺泡与外界的气体交换,与组织细胞的气体交换无关,故A不符合题意。
B. 呼吸运动是肺通气的动力来源,不参与组织细胞的气体交换,故B不符合题意。
C. 气体在血液中的运输是交换后的运输阶段,并非交换机制本身,故C不符合题意。
D. 氧气和二氧化碳在组织细胞与血液间顺浓度差扩散,是气体交换的直接原理,故D符合题意。
10.氧气经呼吸系统进入人体后,最终被利用的场所是( )
A.肺泡 B.组织细胞 C.血液 D.心脏
【答案】B
【解析】氧气进入人体后,在肺泡处进行气体交换进入血液,由血液运输至全身各处,最终在组织细胞的线粒体中被用于有氧呼吸,释放能量供生命活动所需。
A.肺泡是气体交换的场所,氧气在此进入血液,但未被利用,故A不符合题意。
B.组织细胞通过有氧呼吸消耗氧气产生能量,是氧气被利用的场所,故B符合题意。
C.血液负责运输氧气,但氧气在血液中不被消耗利用,故C不符合题意。
D.心脏推动血液循环,不参与氧气的利用过程,故D不符合题意。
能力提升练习
(限时:10min)
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C
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D
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一、选择题
1.采用海姆立克急救法施救时,阻塞在被施救者呼吸道的异物会随肺内气体排出体外,此时被施救者体内( )
A.膈肌收缩 B.肺扩张
C.肺内气压大于外界气压 D.膈顶部位置下降,胸廓扩大
【答案】C
【解析】A.呼气过程中膈肌舒张,并非收缩,A错误。
B.呼气时肺发生回缩,而非扩张,B错误。
C.呼气时肺内气压大于外界气压,气体才能由肺内排出体外,符合异物随气体排出的过程,C正确。
D.呼气时膈顶部位置上升,胸廓缩小,并非膈顶部下降、胸廓扩大,D错误。
2.“白肺”患者由于肺泡塌陷或肺泡内充满大量积液,出现胸闷气喘等症状。如图是正常人肺泡与血液之间的气体交换示意图,①②代表结构,a、b代表气体。下列说法正确的是( )
A.气体a代表二氧化碳,气体b代表氧气
B.①和②的壁都很薄,由两层上皮细胞构成
C.“白肺”患者肺泡塌陷不影响气体交换
D.“白肺”患者肺泡内的积液影响肺泡与血液的气体交换
【答案】D
【解析】A.由图可知,气体a从肺泡进入血液,故a代表氧气;气体b从血液进入肺泡,故b代表二氧化碳,A错误。
B.①肺泡和②肺泡外毛细血管的壁都很薄,仅由一层扁平的上皮细胞构成,有利于气体交换,B错误。
CD.“白肺”患者肺泡内充满大量积液或肺泡塌陷,会阻碍氧气和二氧化碳在肺泡与血液之间的正常扩散,从而影响气体交换,导致患者出现胸闷气喘、呼吸急促、血氧饱和度下降等症状,C错误,D正确。
3.为帮助同学们认识吸烟的危害,某生物兴趣小组设计了如下图的装置,开展跨学科主题实践活动。下列有关叙述错误的是( )
A.空瓶可防止烟雾扩散 B.棉球可收集烟雾中部分有害物质
C.注射器筒模拟胸廓,活塞模拟膈 D.向外拉活塞,筒内气压增大,模拟吸烟
【答案】D
【解析】A.空瓶起到一定的阻挡作用,能防止烟雾直接扩散到周围环境中,从而减少他人被动吸入烟雾的可能性,A正确。
B.棉球具有吸附性,能够吸附烟雾中的部分固体颗粒等有害物质,所以棉球可收集烟雾中部分有害物质,B正确。
C.在这个模拟装置中,注射器筒的形状和功能类似胸廓,活塞的上下移动如同膈的运动,所以注射器筒模拟胸廓,活塞模拟膈,C正确。
D.依据呼吸运动原理,向外拉活塞时,筒内容积增大,气压应该减小,外界气体进入,模拟的是吸气过程,D错误。
4.下图中①~④表示人体呼吸的全过程,下列相关叙述错误的是( )
A.①过程是通过呼吸运动实现的 B.氧气进入血管至少要通过2层细胞
C.②④过程是通过扩散作用实现的 D.④过程使血液由静脉血变为动脉血
【答案】D
【详解】题图中:①表示肺与外界的气体交换,②表示肺泡内的气体交换,③表示气体在血液中的运输,④表示组织里的气体交换。
A.①过程是肺与外界的气体交换,是通过呼吸运动实现的,呼吸运动包括吸气和呼气,使得胸廓有节律地扩大和缩小,从而实现肺与外界的气体交换,A正确。
B.氧气从肺泡进入血管,要穿过肺泡壁(一层上皮细胞)和毛细血管壁(一层上皮细胞),所以至少要通过2层细胞,B正确。
C.②是肺泡内的气体交换,④是组织里的气体交换,这两个过程都是通过气体扩散作用实现的,气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散,C正确。
D.④过程是组织里的气体交换,氧气扩散进入组织细胞,二氧化碳扩散进入血液,使血液由动脉血变为静脉血,而不是由静脉血变为动脉血,D错误。
5.当异物阻塞呼吸道时,可采取海姆立克急救法进行急救,如图所示。其原理是:冲击患者上腹部,使异物排出。在急救过程中,被救助者体内发生的变化不正确的是( )
A.胸腔容积减小 B.膈顶部上升
C.肺内压强减小 D.呼气排出阻塞物
【答案】C
【解析】呼吸运动包括吸气和呼气两个过程。肺富有弹性,当肋骨间的肌肉和膈肌收缩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。这就是肺与外界的气体交换。海姆立克急救法的原理是冲击患者上腹部,使异物排出,因此相当于呼气过程。由于冲击患者上腹部,会使膈肌顶部上升,胸廓容积变小,肺内气体压强变大,部分气体沿呼吸道冲出,这样就会将异物排出,故ABD正确,C错误。
拓展培优练习
(限时:8min)
1.人体细胞获得氧气须经过如图所示的①~③过程,字母a、b代表气体。相关叙述错误的是( )
A.过程①是通过呼吸运动完成的 B.经过过程②后血液中二氧化碳含量增加
C.过程②③都是通过气体的扩散作用实现的 D.组织细胞利用a分解有机物获取能量
【答案】B
【解析】A.过程①是肺的通气,是肺与外界的气体交换,是通过呼吸运动实现的。呼吸运动包括吸气和呼气两个过程,通过呼吸肌的收缩和舒张使胸廓扩大和缩小,从而实现肺与外界的气体交换,A正确。
B.过程②是肺泡内的气体交换,血液流经肺泡周围的毛细血管时,肺泡中氧气浓度高,血液中二氧化碳浓度高,氧气扩散进入血液,二氧化碳扩散进入肺泡,经过此过程后血液中氧气含量增加,二氧化碳含量减少,B错误。
C.过程②肺泡内的气体交换和过程③组织里的气体交换都是通过气体的扩散作用实现的。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.组织细胞利用a氧气,在细胞的线粒体中进行呼吸作用,将有机物分解成二氧化碳和水,并释放出能量,用于各项生命活动,D正确。
2.图1为人体呼吸系统组成示意图,图2为肺泡与血液之间气体交换的示意图。请结合相关知识回答:
(1)春季由于过敏原较多,小华的妈妈哮喘病复发,此时图1所示的[①] 会发生痉挛而变窄,导致呼吸困难,直接影响肺与外界的 ,应尽早就医。由图2可知,肺与其功能相适应的结构特点有 、 等。血液由A端流经肺泡从B端流出时,气体成分的主要变化是 。
(2)小玮的爸爸爱抽烟,为了让爸爸直观地认识到吸烟的危害,他和同学们制作了一个模拟吸烟的模型(如图3)。模型中的气球模拟的是图1中的[ ] ,橡皮膜模拟的是[ ] 。甲、乙操作中,模拟香烟烟雾吸入肺部的是 。
【答案】 (1) 呼吸道 气体交换 肺泡数目多 肺泡外包绕着丰富的毛细血管 含氧量增加
(2) ② 肺 ③ 膈 乙
【解析】(1)图1中①为呼吸道,哮喘发作时,呼吸道的支气管平滑肌发生痉挛收缩,管腔变窄,气体进出受阻,直接影响肺与外界的气体交换,引发呼吸困难。该过程直接影响的是肺与外界的气体交换(肺的通气),这一过程依靠呼吸运动完成,呼吸道狭窄会导致通气量下降。肺泡适于气体交换的结构特点:肺泡数目极多,增大了气体交换的面积;肺泡外包绕着丰富的毛细血管和弹性纤维;肺泡壁与毛细血管壁都很薄,只由一层上皮细胞构成(写出两点即可)。血液由A端(静脉血)流经肺泡时,肺泡内的氧气扩散进入血液,血液中的二氧化碳扩散进入肺泡,因此从B端流出时,血液氧气含量增加,二氧化碳含量减少。
(2)模型中的气球会随着容积变化完成气体进出,模拟图1中的②肺,肺是气体交换的主要器官。
橡皮膜位于底部,通过运动改变瓶内气压,模拟图1中的③膈肌,膈肌收缩舒张是呼吸运动的主要动力。
乙操作中向下拉橡皮膜,瓶内气压降低,外界烟雾被吸入气球内,模拟香烟烟雾被吸入肺部的吸气过程;甲操作向上推橡皮膜为呼气过程。
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4.3.2 发生在肺内的气体交换(分层作业)
基础巩固→能力提升→拓展培优
基础巩固练习
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能力提升练习
(限时:10min)
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拓展培优练习
(限时:8min)
1.【答案】B
2. 【答案】 (1) 呼吸道 气体交换 肺泡数目多 肺泡外包绕着丰富的毛细血管 含氧量增加
(2) ② 肺 ③ 膈 乙
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