4.3.2 发生在肺内的气体交换 导学案-2025-2026学年人教版生物七年级下册

《4.3.2 发生在肺内的气体交换》导学案 目 录 一、核心素养目标-----------------------------------------------1-2 二、学习重点-----------------------------------------------------2 三、学习难点-----------------------------------------------------2 四、课前预习---------------------------------------------------2-3 五、课堂探究---------------------------------------------------3-4 六、拓展提升-----------------------------------------------------4 七、归纳总结---------------------------------------------------4-5 八、例题解析---------------------------------------------------5-9 九、课后练习--------------------------------------------------9-10 十、能力训练-------------------------------------------------10-14 十一、答案及解析---------------------------------------------15-21 一、核心素养目标 （一）生命观念 1.通过观察肺泡结构示意图、分析呼吸运动的过程，建立结构与功能相适应的生命观念，理解肺泡（壁薄、单层上皮细胞、数量多、缠绕丰富毛细血管）的结构特点与其高效气体交换功能的适配性，以及胸廓、呼吸肌的结构与呼吸运动的关联。 2.结合气体交换的过程，建立物质与能量观，明确肺内气体交换（氧气进入血液、二氧化碳排出）是人体获取氧气、排出代谢废物的关键环节，为细胞呼吸提供原料、释放能量，支撑人体各项生命活动。 （二）科学思维 1.通过分析呼吸运动中“膈肌/肋间肌收缩与舒张→胸廓容积变化→肺内气压变化→气体进出肺”的过程，培养逻辑推理能力，能清晰梳理各环节的因果关系，解释吸气、呼气的具体机制。 2.结合吸入与呼出气体成分的对比数据、肺泡结构特点，运用归纳、概括的思维方法，总结肺泡与血液气体交换的原理（气体扩散）和交换方向，能区分肺与外界、肺泡与血液两处气体交换的不同机制。 3.通过模拟膈肌运动实验、分析胸围差数据，学会运用模型与证据解决问题，能基于实验现象和数据，推导呼吸运动与气体交换的关联，提升科学分析与论证能力。 （三）探究实践 1.能独立完成或参与“测量胸围差”、“模拟膈肌运动”等探究活动，学会规范操作实验、记录实验数据，能根据实验现象分析胸廓变化与呼吸的关系，提升动手操作和实验探究能力。 2.能观察肺泡结构示意图、呼吸运动动画，主动思考、小组讨论，尝试归纳肺泡适于气体交换的特点，能结合生活实例（如运动后呼吸变化），提出与气体交换相关的简单问题，并尝试分析解决。 3.学会运用简单的实验器材（如气球、吸管、橡皮膜等）自制膈肌运动模型，能通过模型演示呼吸运动的过程，将抽象的生理过程具象化，提升动手实践与模型建构能力。 （四）态度责任 1.通过了解肺泡结构与气体交换的关系，认识到呼吸系统健康的重要性，理解吸烟、空气污染对肺泡功能和气体交换的危害，树立“爱护肺部、健康呼吸”的意识。 2.认同体育锻炼对增强呼吸肌力量、提升肺活量、促进气体交换的意义，主动养成规律运动、远离烟草、爱护环境的健康生活习惯，落实“健康中国”的育人要求。 3.关注呼吸系统相关健康问题（如哮喘、肺炎），培养关爱自身和他人健康的责任意识，愿意主动向身边人传递护肺健康知识，践行健康生活理念。 二、学习重点 （一）知识内容方面 1.肺与外界的气体交换及其原理 · 学生要理解肺与外界进行气体交换的过程，像人吸气时肋骨向上向外运动、胸廓扩大，呼气时肋骨向下向内运动、胸廓缩小等情况。同时，还需掌握其原理，虽然七年级学生尚未接触物理，对压强与体积的变化关系没有基本概念，但这仍是教学的重点内容之一。 2.肺泡与血液的气体交换 · 学生需要明白吸入的气体会通过呼吸道到达肺泡内，在肺泡内氧气会透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液，同时血液中的二氧化碳进入到肺泡中，从而完成气体交换这一过程。 （二）能力培养方面 1.实验操作与观察能力 · 教师会通过演示实验，如用玻璃钟罩模拟胸廓、玻璃管模拟气管和支气管、气球模拟肺、橡皮膜模拟膈，让学生观察并记录里面气球体积的变化和橡皮膜位置变化的关系。这就要求培养学生的实验观察能力，使他们能通过实验现象总结出相关结论。 2.自主探究与合作交流能力 安排学生自主学习，分析外界气体与人体呼出的气体成分变化及含量减少的气体成分去向；还会组织学生小组讨论肺泡内气体交换的过程等。这些活动旨在培养学生自主探究学习的能力以及小组间合作交流的能力。 三、学习难点 1.肺与外界气体交换原理理解困难 七年级下半学期的学生尚未接触物理知识，对于压强与体积的变化关系还没有基本的概念。而肺与外界的气体交换原理涉及到压强和体积变化的知识，例如吸气时胸廓扩大，肺内气压降低，外界气体进入肺；呼气时胸廓缩小，肺内气压升高，气体排出肺。这种抽象的物理知识对于学生来说理解起来较为困难。 2.自主探究学习能力不足 此时学生虽已具备一定的生物知识与对生物学科的热爱，但自主探究学习的主动性仍不强。在学习肺内气体交换相关内容时，对于一些需要自主探究的问题，如分析外界气体与人体呼出的气体成分变化及原因，学生可能难以独立深入思考和探究，需要教师更多的引导和启发。四、课前预习 1.呼吸运动的过程是什么？肺与外界气体的交换是通过________完成的。平静吸气时，肋骨间的肌肉____，肋骨向__向__运动，膈肌____，膈顶部____，使胸廓的容积____，肺便____，肺内气压也相应____，于是外界气体就被吸入；呼气时，肋骨间的肌肉____，肋骨向__向__运动，膈肌____，膈顶部____，使胸廓的容积____，肺便____，肺内气压也相应____，于是肺内气体就被呼出。 2.模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系实验过程是怎样的？（1）右图中玻璃管模拟____和______；两个气球模拟__；玻璃罩模拟____，橡皮膜模拟____。（2）图甲中用手上推膈肌，表示膈肌____，此时肺内气压____外界气压，小气球回缩，表示____过程；图乙中，用手下拉膈肌，表示膈肌____，此时肺内气压____外界气压，小气球膨胀，表示____过程。 3.什么是气体的扩散作用？气体扩散是指某种气体分子通过________而进入到其它气体中。主要由于______，气体分子从浓度较大的区域向浓度较小的区域迁移，直到一相内各部分的浓度达到____或两相间的浓度达到____为止。 4.肺泡有哪些适于气体交换的特点？特点是肺泡数目____；肺泡外面包绕着____，肺泡和毛细血管的壁都很薄，只由________细胞构成，适于气体交换。 5.发生在肺泡处和组织细胞处的气体交换过程是怎样的？（1）________：肺的通气是通过________实现的，结果是____进入到肺泡，_________从肺泡排到外界空气中； （2）__________________：肺与血液的气体交换是通过________实现的，结果是____进入到血液，________进入到肺泡；（3）_________________，氧气与血液中的________结合运输到组织细胞，二氧化碳运输到肺泡； （4）__________________________：血液与组织细胞的气体交换也是通过________实现的，进入血液中的__，通过血液循环输送到全身各处的________里。最后在细胞的______中被利用。________也扩散到血液中，随血液循环被带到肺部。 6.什么是体外膜氧合器？体外膜氧合器又称体外膜肺，是一种通过使用______进行__和________交换的设备。体外膜氧合器用插管从患者静脉内抽出血液，利用机器（人工肺）供__，经过膜肺使血液由缺氧的静脉血经过氧合（即氧气与血红蛋白结合）变成富氧的动脉血，然后再由____（人工心）将含氧血液输注回人体内。 五、课堂探究 学习任务（一）肺与外界空气的气体交换 1.肺的位置在哪里？什么是呼吸频率？胸廓由哪几部分围成？ ________________________________________________________________________。 2.体验一下：用手按在胸部两侧，深深的吸气和呼气，你有什么感觉？ ________________________________________________________________________。 3.呼吸肌包括哪些肌肉，它们是怎样活动的？ ________________________________________________________________________。 4.怎样模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系？ ________________________________________________________________________。 课本P99讨论（1）:气球在什么情况下胀大？在什么情况下回缩？ ________________________________________________________________________。 （2）如果气球破损漏气或罩口密封不严，结果会怎样？ ________________________________________________________________________。 5.呼吸运动的全过程是怎样的？ ________________________________________________________________________。 学习任务（二）肺泡与血液之间的气体交换 1.肺泡有哪些结构特点适于进行气体交换？ ________________________________________________________________________。 2.课本P98想一想：请大家阅读资料分析：人体呼出的气体和环境中的气体有什么差别？为什么会有这样的差别？ _______________________________________________________________________。 3.肺泡与外界及与血液的气体交换过程是怎样的？ _______________________________________________________________________。 4.进入血液中的氧，通过血液循环输送到全身各处的组织细胞里，最后在细胞中的什么部位被利用？ _________________________________________________________________________。 六、拓展提升 教师提问：1.如何测定肺活量？ _______________________________________________________________________。 课本P101拓展2：下面两幅曲线图表示一个人在两种状态下的呼吸情况。 （１）两曲线反映的呼吸深度和呼吸频率有何不同？ ________________________________________________________________________。 （２）曲线A和曲线B分别表示人体处于何种状态？ ________________________________________________________________________。 七、归纳总结 1.关于肺：⑴位置：位于____内的左右两侧，左肺两叶，右肺三叶；⑵_____：①肺每分钟呼吸的次数，②有快有慢，平均___次/分钟；⑶胸廓：①由❶____、❷____、❸____组成，②作用：保护和协助肺完成________过程；⑷呼吸肌：①种类包括：❶________、❷____；②作用：为呼吸运动提供____。 2.关于呼吸运动：⑴概念：是指人和高级动物通过________与外界环境进行___（主要为__和________）____的过程；⑵原理：气体的________；⑶过程：包括①____和②____两个过程。 3.列表比较呼吸运动中吸气和呼气的区别和联系： 呼吸 运动 肋间外肌、 膈肌 胸廓 胸腔 容积 肺 肺内 气压 气流方向 ⑴吸气 ____ ____上下径____ ____ ____ ____ ________ ⑵呼气 ____ ____上下径____ ____ ____ ____ ________ ⑶联系 ①____和____都相同； ②但过程和气流方向都____； ③二者________，共同完成________。 4.列表归纳模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系： 图示 玻璃罩 玻璃管 气球 橡皮膜 模 拟 ____ __________ __ ____ 图甲呼气 ____ ________ ____ ________ 图乙吸气 ____ ________ ____ ________ 5.肺泡有利于气体交换的结构特点：①肺主要由____组成，是肺的基本单位；②肺泡虽小，但数目____；③肺泡外面包绕着丰富的________；④肺泡壁和毛细血管壁都是__层扁平的________。 6.列表归纳人体内气体交换的四个阶段： 气体交换阶段 （1）肺的通气 （2）肺与血液的气体交换 （3）气体在血液中的运输 （4）血液与组织细胞的气体交换 图示 交换原理 _______ ________ 气体与血红蛋白____ ________ 交换结果 ____进入到肺泡，________从肺泡排到外界空气中 ____进入到血液，________进入到肺泡 ____运输到组织细胞，____运输到肺泡； 氧进入________里。在________中被利用。_________也扩散到血液中。 7.关于肺活量：⑴概念：人体尽力____再尽力____后的最大气体量；⑵目的：用来测定______的大小和强弱；⑶用品：______计；⑷测量方法：用力吹三次，取其______。 8.关于体外膜氧合器？⑴概念：体外膜氧合器又称体外膜肺，是一种通过使用______进行__________交换的设备。⑵工作原理：体外膜氧合器用插管从患者____内抽出血液，利用机器（人工肺）供__，经过膜肺使血液由缺氧的静脉血经过氧合（即氧气与血红蛋白结合）变成富氧的____血，然后再由____（人工心）将含氧血液输注回人体内。⑶意义：能起到部分心肺替代作用，维持人体脏器组织______供应，同时让患者自身心肺得到休息，以便身体进行自我修复。 八、例题解析 1.（基础题）下列叙述中，与肺的气体交换无直接关系的是（　　） A. 肺泡数目很多 B. 肺泡位于细支气管的末端 C. 肺泡外缠绕着毛细血管 D. 肺泡壁和毛细血管壁都只由一层细胞构成 【答案】B  【解析】解：呼吸系统包括呼吸道和肺两部分。肺由许多肺泡构成，肺泡数目多，气体交换的效率高；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，因此肺是气体交换的主要场所。肺泡位于细支气管的末端与气体交换没有直接的关系，B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 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。肺泡数目极多，增大了肺进行气体交换的面积，肺泡外包绕着毛细血管，有利于气体在肺泡和毛细血管内的血液之间进行气体交换，肺泡壁只有一层上皮细胞，有利于物质出入。 掌握肺与气体交换相适应的特点是解答的关键。 2.（基础题）人在剧烈运动后，呼出的气体中二氧化碳含量明显增多，产生二氧化碳的部位是（　　） A. 心脏 B. 血液 C. 组织细胞 D. 肺泡 【答案】C  【解析】解：组织细胞通过呼吸作用分解有机物，释放能量的同时产生二氧化碳，这是人体产生二氧化碳的主要部位，C正确，ABD错误。 故选：C。 组织内的气体交换是组织细胞与血液之间的气体交换，氧气扩散进入组织细胞，二氧化碳扩散进入血液，经过组织内的内的气体交换血液由动脉血变成静脉血。 解答此题的关键是掌握组织细胞的气体交换的相关知识。 3.（提高题）游泳不当极易造成溺水，使人陷入危险境地。溺水致人死亡的主要原因是水阻断了（　　） A. 气体在血液中的运输 B. 肺泡与血液的气体交换 C. 肺与外界的气体交换 D. 血液与组织细胞的气体交换 【答案】C  【解析】解：呼吸道是气体的通道，人溺水后水会堵塞呼吸道，致人死亡的主要原因是水阻断了肺与外界的气体交换，ABD不符合题意，C符合题意。 故选：C。 人体呼吸的过程包括：肺与外界的气体交换、肺泡与血液的气体交换、气体在血液中的运输、血液与组织细胞的气体交换。 掌握呼气和吸气是解答本题的关键。 4.（提高题）下表为空气与人体呼出气体相关数据统计，根据表中数据不能作出的推测是（　　） 检测项目 氧气（%） 二氧化碳（%） 水（%） 温度（℃） 空气 21 0.03 0.07 26 呼出气体 16 4 11 36.8 A. 呼出的气体中二氧化碳增加 B. 呼吸系统能温暖吸入的气体 C. 人体呼吸还能排出体内水分 D. 呼吸系统能清洁吸入的空气 【答案】D  【解析】解：表格中仅提供了氧气、二氧化碳、水的含量以及温度的数据，未涉及空气清洁程度（如灰尘、杂质等）的相关信息，根据表中数据不能作出“呼吸系统能清洁吸入的空气”这一推测，ABC不符合题意，D符合题意。 故选：D。 根据表格数据，呼出气体与空气相比，氧气减少、二氧化碳增加、水含量显著增加、温度升高，这些变化反映了呼吸过程中的气体交换和生理作用。 本题考查学生对呼吸系统功能及呼出气体成分变化的知识理解与掌握。 5.（综合题）某同学用针筒模拟“发生在肺内的气体交换”，如图所示通过推拉活塞改变针筒内空气的体积，模拟胸廓容积变化对肺内气压的影响。下列叙述正确的是（　　） A. 向内推动活塞，可模拟人体的吸气过程 B. 针筒内的空气，模拟的是血液中的氧气 C. 向外拉活塞，针筒内气压变小，此时模拟呼气过程 D. 推拉活塞动作，模拟膈肌和肋间肌舒张与收缩过程 【答案】D  【解析】解：ACD、题图通过推拉活塞改变针筒内空气的体积，模拟胸廓容积变化对肺内气压的影响。推拉活塞动作，模拟膈肌和肋间肌舒张与收缩过程，向内推动活塞，针筒内气压变大，注射器内的气体排出，可模拟人体的呼气过程；向外拉活塞，针筒内气压变小，外界气体进入注射器内，此时模拟吸气过程，D正确，AC错误。 B、题图通过推拉活塞改变针筒内空气的体积，模拟胸廓容积变化对肺内气压的影响，所以针筒内的空气，模拟的是肺中的空气，B错误。 故选：D。 肋间肌和膈肌的收缩与舒张能够分别使胸廓扩大、缩小。当肋间肌和膈肌收缩时，胸腔容积增大，肺随之扩张，此时肺内气压低于大气压，外界空气通过呼吸道进入肺，完成吸气；当肋间肌和膈肌舒张时，胸腔容积缩小，肺随之回缩，此时肺内气压高于大气压，肺内空气通过呼吸道排出体外，完成呼气。 解答此题的关键是掌握呼气和吸气的相关知识。 6.（综合题）呼吸机的工作原理如图，下列有关呼吸机的叙述正确的是（　　） A. 能加快气体在血液中的运输 B. 主要促进肺泡内的气体交换 C. 通过主动收缩膈肌帮助吸气 D. 直接辅助完成肺与外界的气体交换 【答案】D  【解析】解：A、气体在血液中的运输依赖血液循环，这主要受心脏泵血功能、血管状况和血液成分等因素的影响，呼吸机主要作用是辅助肺与外界进行气体交换，无法加快气体在血液中的运输，A错误； B、肺泡内的气体交换是基于气体的扩散作用，即气体由浓度高的地方向浓度低的地方扩散，呼吸机的主要功能不是促进肺泡内的气体交换，而是辅助肺与外界进行气体交换，B错误； C、呼吸机是利用机械装置实现气体的进出，并非通过主动收缩膈肌来帮助吸气，膈肌的收缩舒张是人体自主呼吸的生理过程，C错误； D、呼吸机可以通过机械装置产生压力变化，直接辅助人体完成肺与外界的气体交换，例如在病人呼吸功能出现障碍时，为其提供必要的通气支持，D正确。 故选：D。 （1）题图展示了呼吸机的工作原理。 （2）呼吸的全过程包含肺与外界的气体交换（肺通气）、肺泡内的气体交换、气体在血液中的运输、组织里的气体交换。肺与外界的气体交换依靠呼吸运动达成，肺泡内的气体交换通过气体的扩散作用实现。 （3）呼吸机是能代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约心脏储备能力的装置。 本题考查了呼吸机的工作原理以及呼吸过程的相关知识。解题关键在于理解呼吸的各个环节以及呼吸机在肺与外界气体交换中所起的作用。 九、课后练习 （一）单项选择题 1.肺的功能单位是（ ） A. 气管 B. 肺泡 C. 肺泡管 D. 细支气管 2.下列叙述中与肺内气体交换作用无直接关系的是（　　） A. 肺泡数目极多 B. 肺泡外包绕着丰富的毛细血管 C. 肺泡壁只由一层上皮细胞构成 D. 肺与气管相通 3.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 4.呼吸机可帮助自主呼吸困难的患者实现肺内外的气压差，继而产生、控制和调节患者的呼吸。呼吸机能够直接辅助呼吸衰竭患者完成的过程是（ ） A. 肺与外界的气体交换 B. 肺泡内的气体交换 C. 气体在血液中的运输 D. 组织细胞处的气体交换 5.某同学在平静状态下的胸围长度是80厘米，尽力吸气时的胸围长度是86厘米，尽力呼气时的胸围长度是78厘米。该同学的胸围差是（　　） A. 6厘米 B. 8厘米 C. 2厘米 D. 4厘米 6.人体内氧气浓度最高的部位是（　　） A. 肺泡内 B. 血液中 C. 组织细胞中 D. 组织液中 7.肺泡适于气体交换的特点包括（　　） ①肺泡数量多 ②肺泡壁很薄，由一层上皮细胞构成 ③肺泡外缠绕着丰富的毛细血管 ④肺泡位于支气管的末端 A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④ 8.人体内肺泡与血液之间进行气体交换的原理是（　　） A. 呼吸运动 B. 气体扩散作用 C. 血液循环 D. 呼吸作用 9.近年来，越来越多的人通过冥想的方式舒缓压力和放松心情。呼吸练习是冥想的重要环节，我们在平静呼气时，腹部会缩小，此时（　　） A. 肺回缩了 B. 膈肌向下运动 C. 膈肌收缩 D. 肺内气压小于外界气压 10.人体呼吸运动的动力来源于（　　） A. 肺的收缩 B. 膈肌的舒张 C. 肋间肌的收缩 D. 呼吸肌的收缩和舒张 （二）非选择题 11.人体需要不断地通过呼吸与外界进行气体交换，为组织细胞的呼吸作用提供保障。 (1)人体与外界进行气体交换的器官是          ，它通过呼吸道与外界相通。吸气时（图1），肋间外肌和膈肌          （收缩/舒张），使胸腔和肺的容积增大，该变化与图2中          （下拉/上推）橡皮膜的情况相似，外界气体进入肺。 (2)肺泡外包绕毛细血管（图3），肺泡壁和毛细血管壁都由          层细胞构成，利于气体通过。由肺泡进入血液的          （填气体名称），绝大部分会与红细胞中的血红蛋白结合，随血液循环运往身体各处，供组织细胞利用。 (3)人体细胞不断地消耗氧气，将          分解成二氧化碳和水，同时释放出          ，用于生物体的各项生命活动。 十、能力训练 （一）单项选择题 1.图中，代表深吸气过程的是（　　） A. AB段 B. ABC段 C. BCD段 D. CDE段 2.“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，肋骨间的肌肉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 3.肺纤维化患者由于肺泡壁增厚、形成瘢痕组织，会直接阻碍（　　）①肺与外界的气体交换 ②肺泡与血液的气体交换 ③氧气在血液中的运输 ④组织细胞对氧气的利用 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 4.下列有关“测定肺活量”的实验操作，正确的是（　　） A. 深吸一口气后，对着肺活量计尽力呼气 B. 吸气和呼气均可 C. 只需呼出一小口气 D. 呼气和吸气均可重复多次记录最大值 5.当人体进行深呼吸时，与平静呼吸相比，吸气时（　　） A. 胸廓容积更大，肺内气压更低 B. 胸廓容积更大，肺内气压更高 C. 胸廓容积更小，肺内气压更低 D. 胸廓容积更小，肺内气压更高 6.烟草中的有害物质可导致肺泡壁稳定性和弹性降低，导致肺泡破裂和融合，不能正常扩张和回缩，这会影响（　　）①肺与外界的气体交换 ②肺泡与毛细血管间的气体交换 ③氧和二氧化碳在血液中的运输 ④毛细血管与全身组织细胞间的气体交换 A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④ 7.为帮助同学们认识吸烟的危害，某生物兴趣小组设计了如图的装置，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 8.下图是肺泡与毛细血管进行气体交换的过程示意图，①②表示不同气体。下列叙述正确的是（ ） A. ①是二氧化碳，②是氧气 B. ①和②的交换是通过呼吸运动完成 C. ①从肺泡进入血液需要经过2层细胞 D. 血液流经血管a后由动脉血变成静脉血 9.图甲、乙表示人体呼吸时的不同状态，图丙是肺容量随时间变化的曲线。下列叙述正确的是（　　） A. 甲状态时，肋间肌和膈肌都舒张 B. 乙状态时，对应曲线ab、cd段 C. c点时肺内气压大于外界大气压 D. b→c→d表示完成了两次完整的呼吸运动 10.如图表示某人在平静和运动两种状态下的呼吸情况，据图分析下列叙述正确的是（　　） A. 处于曲线A状态时，呼吸加深加重 B. 曲线B为运动状态，呼吸频率较快 C. 处于曲线A状态时，呼吸频率较快 D. 曲线B为平静状态，呼吸深度较浅 （二）非选择题 11.人的呼吸系统由呼吸道和肺组成。肺是呼吸系统的主要器官，由上亿个肺泡构成。 （1）如图示1为人体支气管与肺泡结构示意图。 支气管末端膨大形成肺泡。肺泡壁很薄，仅由           构成，且肺泡数量多，使总表面积           。肺泡外缠绕着丰富的           和           ，这些结构特点都与肺泡的气体交换功能相适应。 （2）二氧化碳对人体无毒无害，但是室内过高浓度的二氧化碳对人体存在影响。国家制定的《室内空气质量标准（GB/T18883-2002）》中指出：室内二氧化碳浓度日平均值应小于0.1%。 ①若要测量不同高度处二氧化碳浓度，可采用选点测量的方法。请你在如图教室示意图2中设置三个观察点，用“☆”表示。 ②选择在初一1班和3班教室进行二氧化碳浓度检测，需要在两个教室间保持一致的因素有（多选）           。 A.摆放绿植的种类和数量 B.教室内的人数 C.检测时长 D.桌椅的数量 ③记录检测数据并绘图如图3。 从图3可知，影响室内二氧化碳浓度的因素除了有空间高度外，还有           。请你据此，给出一条可以降低教室内二氧化碳浓度的建议___________________________________。 十一、答案及解析 九、课后练习 （一）单项选择题 1.【答案】B  【解析】【详解】A．气管是气体进出肺的通道，主要功能是输送气体，并非肺的功能单位，故A错误。 B．肺泡是肺进行气体交换的场所，是肺的功能单位，故B正确。 C．肺泡管是连接肺泡的结构，主要作用是引导气体到达肺泡，不是肺的功能单位，故C错误。 D．细支气管是支气管分支后的结构，主要负责输送气体，不是肺的功能单位，故D错误。 2.【答案】D  【解析】解：ABC、肺由许多肺泡构成，肺泡数目多，气体交换的效率高；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，ABC不符合题意。 D、肺与气管相通与肺内气体交换作用没有直接的关系，D符合题意。 故选：D。 肺是呼吸系统中最主要的呼吸器官，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，数量很多，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，只由一层上皮细胞构成，这些特点都有利于肺泡与血液内的气体交换。 掌握肺的结构和功能是解答本题的关键。 3.【答案】C  【解析】解：A、采用海姆立克急救法使异物随肺内气体排出体外，这是呼气过程，呼气时膈肌舒张，A错误； B、呼气时肺是回缩的，B错误； C、呼气时肺内气压大于外界气压，这样才能将肺内气体排出体外，从而使阻塞在呼吸道的异物随气体排出，C正确； D、呼气时膈顶部位置上升，胸廓缩小，D错误。 故选：C。 （1）呼吸运动包括吸气和呼气两个过程。吸气时，肋间肌收缩，肋骨向上向外运动，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，这样胸廓的容积就增大，肺也随着扩张，肺内的气压低于外界大气压，外界空气通过呼吸道进入肺，完成吸气过程。 （2）呼气时，肋间肌舒张，肋骨因重力作用而下降，使胸廓的前后径和左右径都缩小，同时膈肌舒张，膈顶部上升，使胸廓的上下径缩小，这样胸廓的容积就缩小，肺也随着回缩，肺内气压大于外界气压，肺内气体通过呼吸道排出体外，完成呼气过程。 本题主要考查呼吸运动的过程，理解吸气和呼气时呼吸肌的状态、胸廓容积变化以及肺内气压与外界气压的关系是解题的关键。 4.【答案】A  【解析】解：A．肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的，呼吸机辅助呼吸衰竭患者完成的过程是肺与外界的气体交换，A符合题意。 B．肺泡内的气体交换是指肺泡与血液的气体交换，是通过气体的扩散作用实现的，B不符合题意。 C．气体在血液中的运输主要指的是氧气和二氧化碳这两种气体在血液的输送方式，其中氧气是由红细胞运输的，C不符合题意。 D．组织细胞处的气体交换是指组织细胞与血液的气体交换，是通过气体的扩散作用实现的，D不符合题意。 故选：A。 呼吸系统由呼吸道和肺组成。呼吸肌的收缩和舒张而造成胸廓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，当肋间肌和膈肌收缩时，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；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。 掌握呼吸的过程是解题的关键。 5.【答案】B  【解析】解：尽力吸气胸围差为86厘米，尽力呼气时胸围差是78厘米，二者之间的差是：86厘米-78厘米=8厘米。B正确，ACD错误。 故选：B。 胸围差指的是尽力吸气结束时的胸围的长度与尽力呼气结束时的胸围长度的差，胸围差我们一般取测得的三次胸围差的平均值。 解题的关键是掌握胸围差的计算方法。 6.【答案】A  【解析】解：气体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，都是通过气体扩散作用实现的。结合分析可知：氧气的扩散方向是：肺泡→血液→组织细胞，因此人体内氧气浓度最高的部位是肺泡内，BCD错误，A正确。 故选：A。 人体呼吸全过程示意图： 解题的关键是掌握人体与外界气体交换过程。 7.【答案】A  【解析】解：①肺泡数量多，增大了肺进行气体交换的面积；②肺泡壁很薄，由一层上皮细胞构成，利于气体扩散；③肺泡外缠绕着丰富的毛细血管，有利于肺泡和毛细血管内的血液之间气体交换；④肺泡位于支气管的末端与气体交换功能无关，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 肺是呼吸系统的主要器官，是气体交换的主要场所。构成肺结构和功能的基本单位是肺泡，肺泡是气体交换的主要部位。 掌握肺泡与气体交换相适应的特点是解答的关键。 8.【答案】B  【解析】解：肺泡内的气体交换是肺泡与血液之间的气体交换，氧气扩散进入血液，二氧化碳扩散进入肺泡，经过肺泡内的气体交换血液由静脉血变成动脉血。气体扩散作用指气体从浓度高的区域向浓度低的区域扩散，肺泡内氧气浓度高于血液，血液中二氧化碳浓度高于肺泡，二者借此完成气体交换，B正确，ACD错误。 故选：B。 肺泡内的气体交换是肺泡与血液之间的气体交换，氧气扩散进入血液，二氧化碳扩散进入肺泡，经过肺泡内的气体交换血液由静脉血变成动脉血。 解答此题的关键是掌握肺泡内的气体交换的相关知识。 9.【答案】A  【解析】解：A．呼气时，膈肌舒张，胸廓和肺缩小，肺内气压高于外界气压，A符合题意。 BCD．吸气时，膈肌收缩，膈肌向下运动，胸廓和肺扩大，肺内气压低于外界气压，BCD不符合题意。 故选：A。 呼吸运动是指人体胸廓有节律的扩大和缩小的运动，包括吸气过程和呼气过程。吸气时，膈肌收缩，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。呼气时，膈肌舒张，膈肌顶部升高，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。 掌握呼吸运动的原理是解题的关键。 10.【答案】D  【解析】解：吸气时，膈肌和肋间外肌收缩，膈肌顶部下降、肋骨向上向外运动，胸廓容积扩大，肺随之扩张，肺内气压降低，低于外界大气压，外界空气就通过呼吸道进入肺；呼气时，膈肌和肋间外肌舒张，膈肌顶部回升、肋骨向下向内运动，胸廓容积缩小，肺依靠弹性回缩，肺内气压升高，高于外界大气压，肺内的气体就通过呼吸道排出体外。因此吸气和呼气依靠呼吸肌的收缩与舒张，引起胸廓容积的变化，进而造成肺内压与大气压的压力差，实现气体的进出，D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 呼吸运动的动力来源于呼吸肌的收缩和舒张，导致胸廓容积变化，进而引起肺内气压变化，实现气体进出。 掌握呼气和吸气的原理相关知识是解答本题的关键。 （二）非选择题 11.【答案】（1）肺 收缩 下拉 （2）一 氧气 （3）有机物 能量 【解析】【分析】（1）呼吸系统的组成包括呼吸道和肺两部分。呼吸道包括鼻腔、咽、喉、气管、支气管，是呼吸的通道；肺是气体交换的主要场所，是呼吸系统的主要器官。 （2）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。胸廓有节律地扩大和缩小叫作呼吸运动。 【详解】（1）呼吸系统的组成包括呼吸道和肺两部分，肺是气体交换的主要场所，是呼吸系统的主要器官。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。因此，人体与外界进行气体交换的器官是肺，它通过呼吸道与外界相通。吸气时（图1），肋间外肌和膈肌收缩，使胸腔和肺的容积增大，该变化与图2中下拉橡皮膜的情况相似，外界气体进入肺。 （2）肺是呼吸系统的主要器官，肺泡是肺的结构和功能单位，肺泡外包绕毛细血管（图3），肺泡壁和毛细血管壁都由一层细胞构成，利于气体通过。肺泡里的气体交换是肺泡与血液之间的气体交换，肺泡里的氧气扩散进入血液，血液中的二氧化碳扩散进入肺泡，交换的结果是由静脉血变成动脉血，所以由肺泡进入血液的氧气，绝大部分会与红细胞中的血红蛋白结合，随血液循环运往身体各处，供组织细胞利用。 （3）呼吸作用的实质是分解有机物，释放出能量，呼吸作用的场所是线粒体。因此，人体细胞不断地消耗氧气，将有机物分解成二氧化碳和水，同时释放出能量，用于生物体的各项生命活动。 十、能力训练 （一）单项选择题 1.【答案】D  【解析】解：A．AB段肺内气压与外界气压差逐渐增大且为正值，说明肺内气压高于外界大气压，肺内气体出肺，代表呼气过程，A不符合题意； B．ABC段肺内气压始终大于外界大气压，整体表示呼气过程，B不符合题意； C．BCD段中BC段肺内气压高于外界大气压，气体出肺，代表呼气过程，CD段虽转为吸气但此前为呼气，整体不作为深吸气的代表段，C不符合题意； D．深吸气时，肋间肌和膈肌收缩，胸廓容积扩大，肺内气压低于外界大气压，气体进入肺。CDE段肺内气压持续低于外界大气压，表示深吸气过程，D符合题意。 故选：D。 1、当肋间肌和膈肌收缩时，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；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。 2、图示为肺内气压与外界大气压差随时间变化的曲线，横轴上方表示肺内气压高于外界大气压（呼气），横轴下方表示肺内气压低于外界大气压（吸气）。 本题考查学生对呼吸运动过程中肺内气压变化规律的知识理解与掌握。 2.【答案】D  【解析】解：A、外界气体进入肺泡（吸气）时，肋骨间肌肉和膈肌收缩， A 正确。 B、肺泡内氧气扩散进入血液，血液中二氧化碳扩散进入肺泡，所以 a 代表氧气，b 代表二氧化碳，B 正确。 C、“白肺”患者肺泡内积液，会阻碍气体扩散，影响肺泡与血液的气体交换，C 正确。 D、氧气从肺泡进入血液，要穿过肺泡壁的 1 层细胞（2 层细胞膜）和毛细血管壁的 1 层细胞（2 层细胞膜），进入红细胞与血红蛋白结合，还要穿过红细胞的 1 层细胞膜，所以至少穿过 5 层细胞膜，D 错误。 故选：D。 题图中：a 是氧气、b 是二氧化碳。 理解人体呼吸运动过程、肺泡与血液的气体交换原理及相关结构的特点是解题关键。 3.【答案】A  【解析】解：肺纤维化导致肺泡壁增厚、形成瘢痕组织，会让肺泡的弹性下降，直接影响①肺与外界的气体交换，同时，肺泡壁增厚会让肺泡和血液之间的气体扩散距离变大，阻碍②肺泡与血液的气体交换。③氧气在血液中的运输主要和血红蛋白、血液循环有关，④组织细胞对氧气的利用和细胞呼吸相关，这两者都不是肺泡壁增厚直接阻碍的环节，A正确，BCD错误。 故选：A。 肺由大量的肺泡组成，是最主要的呼吸器官，是进行气体交换的场所。肺适于气体交换的特点有：肺泡数目多，肺泡周围包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，只由一层上皮细胞构成。 解答此题的关键是掌握肺的结构与功能和肺泡内的气体交换等相关知识。 4.【答案】A  【解析】解：肺活量是指人在尽力吸气后再尽力呼气呼出的气体量，因此测定时需深吸一口气后，对着肺活量计尽力呼气，A正确；BCD错误。 故选：A。 肺活量是指在不限时间的情况下，一次最大吸气后再尽最大能力所呼出的气体量，这代表肺一次最大的机能活动量。 解题的关键是掌握测肺活量的方法。 5.【答案】A  【解析】解：深吸气时，肋间肌和膈肌收缩强度更大，胸廓容积比平静呼吸吸气结束时更大；肺扩张程度更大，肺内气压更低，A正确；BCD错误。 故选：A。 当肋间肌和膈肌收缩时，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；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。 解题的关键是掌握呼吸运动的过程。 6.【答案】A  【解析】解：肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的，肺泡与血液的气体交换是通过气体的扩散作用实现的。烟草中的有害物质可导致肺泡壁稳定性，影响了肺泡与血液的气体交换；而弹性降低，不能正常扩张和回缩，影响了肺与外界的气体交换，BCD不符合题意，A符合题意。 故选：A。 肺由大量的肺泡组成，增加了气体交换的面积；外面包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，只由一层上皮细胞构成，这些特点都有利于气体交换。 解题的关键是掌握呼吸全过程。 7.【答案】D  【解析】解：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。 故选：D。 肺富有弹性，当肋骨间的肌肉和膈肌收缩使胸腔容积扩大时，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胸腔容积缩小时，肺便回缩，肺内的气体压力相应增大，于是气体就被呼出。 本题结合模拟吸烟危害的跨学科实践情景，考查学生对呼吸运动原理及模拟实验设计的理解和运用。 8.【答案】C  【解析】【分析】题图中：①氧气，②二氧化碳，a肺泡周围的毛细血管。 【详解】A．肺泡内氧气含量高于血液，二氧化碳含量低于血液，所以①是氧气，从肺泡扩散进入血液；②是二氧化碳，从血液扩散进入肺泡，A错误。 B．①氧气和②二氧化碳的交换是通过气体扩散作用完成，而呼吸运动实现的是肺与外界的气体交换，B错误。 C．①氧气从肺泡进入血液，要先穿过肺泡壁（一层上皮细胞），再穿过毛细血管壁（一层上皮细胞），所以共经过2层细胞，C正确。 D．血液流经血管a肺泡周围的毛细血管后，氧气进入血液，二氧化碳排出，由静脉血变成动脉血，D错误。 故选C。 9.【答案】B  【解析】解：A．图甲为吸气状态，此时，肋间肌和膈肌都收缩，A错误。 B．乙为呼气状态，图丙中，曲线ab段、cd段时，肺容量减小，肺内气压升高，高于大气压，气体排出体外，进行呼气。因此，乙状态时，对应曲线ab、cd段，B正确。 C．c点时为吸气结束，呼气尚未开始的瞬间，此时既不吸气也不呼气，肺内气压与外界大气压相等，C错误。 D．一次完整的呼吸运动包括一次吸气和一次呼气。b→c为吸气，c→d为呼气，因此b→c→d仅完成1次完整的呼吸运动，D错误。 故选：B。 图甲：胸廓缩小，为呼气状态。 图乙：胸廓扩大，为吸气状态。图丙：a、c为肺容量最高点（吸气末，肺内气压=外界大气压）；b、d为肺容量最低点（呼气末，肺内气压=外界大气压）；ab、cd为呼气段，bc为吸气段。吸气：肋间肌和膈肌收缩，胸廓扩大，肺扩张，肺内气压小于外界大气压，肺容量增大（对应曲线bc段）。呼气：肋间肌和膈肌舒张，胸廓缩小，肺回缩，肺内气压大于外界大气压，肺容量减小（对应曲线ab、cd段）。 解题关键是区分吸气和呼气时的肌肉状态、胸廓变化、肺内气压变化，以及肺容量曲线的对应关系。 10.【答案】B  【解析】解：A.处于曲线A状态时，呼吸频率较低，呼吸深度较小，呼吸较平稳，A错误。 B.结合分析可知，曲线B呼吸频率较高，呼吸深度较大，为运动状态，B正确。 C.处于曲线A状态时，呼吸频率较低，C错误。 D.结合题图可知，曲线B为运动状态，呼吸深度较深，D错误。 故选：B。 1.一个人在平静状态时，生命活动变缓，消耗的能量减少，需要的氧气减少，因此呼吸频率较低，呼吸深度较小；剧烈的运动时，由于运动需要消耗更多的能量，需要的氧气多，所以呼吸的频率会增加，呼吸深度也增加。2.从图中可以看出A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；B曲线呼吸频率较高，呼吸深度较大，因此表示运动状态时的呼吸状况。 掌握呼气和吸气过程及呼吸系统的卫生保健是解决本题的关键。 （二）非选择题 11.【答案】（1）一层细胞；增大；毛细血管；弹性纤维 （2）① ②ABC ③是否打开门窗；   经常开窗通风 【解析】解：（1）如图示1为人体支气管与肺泡结构示意图。支气管末端膨大形成肺泡。肺泡壁很薄，仅由一层细胞构成，且肺泡数量多，使总表面积增大。肺泡外缠绕着丰富的毛细血管和弹性纤维，这些结构特点都与肺泡的气体交换功能相适应。 （2）二氧化碳对人体无毒无害，但是室内过高浓度的二氧化碳对人体存在影响。国家制定的《室内空气质量标准（GB/T18883-2002）》中指出：室内二氧化碳浓度日平均值应小于0.1%。 ①若要测量不同高度处二氧化碳浓度，可采用选点测量的方法。请你在如图教室示意图2中设置三个观察点，用“☆”表示，如图所示。 ②选择在初一1班和3班教室进行二氧化碳浓度检测，需要在两个教室间保持一致的因素有A.摆放绿植的种类和数量B.教室内的人数C.检测时长 （3）从图3可知，影响室内二氧化碳浓度的因素除了有空间高度外，还有是否打开门窗。可以降低教室内二氧化碳浓度的建议经常开窗通风。 （1）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）大气中的污染物对人体健康的危害极大。这些污染物既可以引起包括肺癌在内的呼吸系统疾病，还可以通过呼吸系统进入血液，引起其他系统的疾病，如引起急性中毒和死亡、慢性中毒等，另外还有致畸变的作用。 第 1 页 共 22 页 学科网（北京）股份有限公司 $