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生物的呼吸和呼吸作用
主 题
生物的呼吸和呼吸作用
教学内容
1、描述人体呼吸时气体交换的场所和过程
2、知道呼吸作用为人体内能量的利用提供了必要的条件
3、描述呼吸作用中的物质变化及其反应过程
1、上次课后作业习题讲评。
2、让我们来一起体验人体维持正常生命活动需要的呼吸，请你这样做：像游泳时憋气，吸上一口气，然后屏住呼吸，比一比看谁憋气时间最长，然后谈谈感受？
3、吸烟直接刺激哪些器官？对哪些器官的危害最大？
1. 呼吸过程中气体含量的变化
人体吸入的气体：空气
人体呼出的气体：O2—16%，CO2—4%，N2—78%，稀有气体—1%，较多水汽，即人呼吸时，会使呼出气体中的氧气含量降低，二氧化碳的含量增加。
2. 人体呼吸系统的结构和气体交换。
人体的气体交换是在呼吸系统内进行的。
（1）呼吸系统的组成。（主要由呼吸道和肺两大部分组成）
肺泡适于气体交换的结构特点:
①数量多：约8亿；
②面积大：约100平方米；
③壁极薄：仅由一层上皮细胞构成；
④有弹性：肺泡壁外具弹性纤维；
⑤外包毛细血管网。
（2）呼吸运动
人体的气体交换是靠呼吸运动来实现的。即依靠膈肌和肋间肌的运动来完成。呼吸运动包括吸气和呼气两个过程。
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
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
所以，肺泡内气压的变化是：吸气时，胸腔容积扩大，肺泡内气压小于外界大气压
呼气时，胸腔容积缩小，肺泡内气压大于外界大气压
3. 气体（氧气、二氧化碳）的交换过程
当毛细血管中的血液流过肺泡时，血液中的二氧化碳通过扩散作用进入到肺泡，同时，肺泡中的氧气进入到毛细血管，红细胞与氧气结合，将氧气输送到全身各处。
4. 动物的呼吸
实验证明：动物也在进行呼吸作用，消耗氧气，产生二氧化碳。
5. 植物的呼吸
实验分析：
①把吸干水的菠菜装入塑料袋中，密封，在暗处放置一个晚上。
②观察实验：塑料袋内壁有明显的水珠生成；将塑料袋中的气体通入澄清的石灰水中，可观察到澄清的石灰水变浑浊；用温度计测量，可以发现温度计的读数略有提高。
③这个实验说明：植物也在进行呼吸作用，消耗氧气，产生二氧化碳。
6. 呼吸与呼吸作用：
呼吸指的是生物体与外界进行气体交换的过程。
呼吸作用是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终产生二氧化碳、水或其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，供生命活动的需要。
【易错知识】
1. 呼吸与大气压
吸气时，肺内气压小于外界大气压，呼气时，肺内气压大于外界大气压，肺内气压和外界大气压所形成的压力差是推动气体进入肺部的动力。在吸气结束尚未呼吸的一瞬间，肺内气压等于外界大气压。
例1.当吸气刚刚停止时，肺内气压以及肺内气体含量情况分别是（ ）
A 等于大气压，等于空气含氧量 B 等于大气压，低于空气含氧量
C 高于大气压，高于空气含氧量 D 低于大气压，低于空气含氧量
答案：B
2. 肺泡内的气体交换：肺泡内的气体交换，是指肺泡与血液之间的气体交换。静脉血流经肺泡外的毛细血管时，氧便由肺泡扩散到血液里；同时，静脉血里的二氧化碳扩散到肺泡中。经过这样的气体交换，静脉血就变成了含氧丰富的动脉血。
例2. 下图表示人的呼吸运动模型，据图回答下列问题：
（1）气球、橡皮膜、钟罩分别相当于人体的 、 、 。
（2）A图表示在 、B图表示在 。
（3）吸气时，肋骨间的肌肉和膈肌 ，使胸腔容积 ，肺随着 ，肺内的气体压力相应 ，气体便被吸入。
（4）呼气时，肋骨间的肌肉和膈肌 ，使胸腔容积 ，肺随着 ，肺内的气体压力相应 ，气体便被排出。
（5）模型中1、2、3、4、5、6，直接与呼吸运动有关的应当是 和 。
分析：对照人体呼吸系统组成，我们可以看出这一模型中玻璃管、玻璃管的分支、气球，橡皮膜、钟罩分别相当于人体的气管、支气管、肺、膈、胸廓。比较A、B可以发现：A中膈肌收缩，膈膜下降，肺处于扩张状态，此时胸腔内的气压要比外界小，气体由外界进入肺部，根据吸气和呼气时膈肌和肺的特点，以及气流流动方向可以确定B为呼气状态，A为吸气状态。吸气时，肺间肌和膈肌收缩，使胸腔容积增大，肺随着扩张，肺内的气压相应变小，气体便被吸入。相反，呼气时，肋间肌、膈肌放松，使胸腔容积缩小，肺借助弹性恢复原来的体积。肺内的气体压力相应变大，气体被排出。
答案：（1）肺、膈、胸廓
（2）吸气，呼气
（3）收缩；增大；扩张；减小
（4）舒张；减小；回缩；增大
（5）5、6
3.呼吸和呼吸作用的区别－－呼吸是指肺换气，包括呼气和吸气。呼吸作用是指细胞内的有机物与氧发生反应，最终产生二氧化碳、水和其它产物，同时八有机物中的能量释放出来，供生命活动的需要。这是一个复杂、多步骤的过程
4.动植物的呼吸作用
◎概念：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。
◎反应公式： 有机物＋氧 二氧化碳＋水+能量
◎观察种子呼吸现象的演示实验。
温度计示数上升说明萌发的种子放出热。
蜡烛熄灭说明呼吸作用吸收氧气。
澄清石灰水变浑浊说明放出二氧化碳。
◎呼吸作用释放能量，一部分以热的形式散失，其余主要用于维持各项生理活动。
◎影响的因素：氧气的浓度，温度等
（1）生物正常活动所需能量大部分由呼吸作用提供，在生物正常活动中有着重要的地位
例3下列哪些活动所需能量只能来自植物呼吸作用释放的?( )
①矿物质的吸收
② 有机物的合成和运输
③ 细胞的分裂与生长
④ 植物体内水分的散失
A. ① B. ①② C. ①②③ D. ①②③④
答案：C
（2）呼吸作用无时无刻都在进行中，会受到氧气浓度和温度的影响
例4 植物呼吸作用的进行是在 （ ）
A．白天 B．晚上 C．中午 D．全天
答案：D
（3） 吸收氧气的部位和进行呼吸作用的场所是不一样的，人由肺吸收氧气，在各个细胞内进行呼吸作用，植物一般有根和叶吸收氧气，在各个细胞内进行呼吸作用。
例5简答题:农田和花盆要经常松土的最主要的意义是 。
正解：保持土壤中有足够的空气,从而促进根系的呼吸作用
1. 人在呼吸时，呼出的气体成分是（ ）
A、不含氧气 B、全部是二氧化碳
C、氧气多于二氧化碳 D、二氧化碳多于氧气
答案：C
2. 下列哪一项不是肺泡与气体交换相适应的特点（ ）。
A、肺泡数目很多；
B、肺泡和毛细血管壁，只由一层上皮细胞构成；
C、左右支气管进入左右两肺；
D、肺泡外面包绕着丰富的毛细血管。
答案：C
3. 下列与用鼻呼吸无关的是（ ）
A、可吸入更多的空气 B、使空气温暖
C、过滤空气 D、使空气湿润
答案：A。
4. 人在平静呼吸时 （ ）
A、吸气是主动的、呼气是被动的 B、吸气是被动的、呼气是主动的
C、吸气和呼气都是主动的 D、吸气和呼气都是被动的
答案：A
5. 下图是某人在1个标准大气压下的一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线图，横坐标表示呼吸频率，纵坐标表示肺内气压。请回答：
（1）曲线AB段表示 时肺内气压的变化。（填“吸气”或“呼气”）
（2）在曲线BC段的变化中，胸腔的容积 。（填“增大”或“减小”）
（3）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_______________。
答案：（1）吸气 （2）减小 （3）B；相等
6. 如图表示人体内某处气体交换的过程：
（1）已知A是体内气体交换的主要器官，则A的名称是 ，在A中与气体交换的结构是 ，其中有利于气体交换的特征是 。
（2）B是 ，B结构中二氧化碳和氧气之所以能与A结构内的二氧化碳和氧气进行气体交换，依据的原理是 。
（3）B中的二氧化碳比A中的含量 ，氧气的含量比A中的含量 。因此氧气从 到 ，二氧化碳从 到
分析：本题考查人体与外界环境之间的气体交换（即肺的换气）和肺泡内的气体交换知识，人体通过呼吸运动实现肺与外界间的气体交换，即从外界吸进O2，呼出CO2，当毛细血管中的血液流过肺泡时，由于血液中的CO2含量比肺泡中的高，而O2的含量又比肺泡中的低，所以血液中的O2就通过扩散作用进入到肺泡，同时肺泡中氧气就进入到毛细血管。
答案：（1）肺；肺泡；肺泡壁薄，肺泡数目多，肺泡周围布满毛细血管，肺泡外有弹性纤维
（2）毛细血管；气体的扩散作用
（3）高；低；A；B；B；A
7. 小明为了探究植物也能呼吸，做了以下实验：
把装有吸干外表水的黄豆芽的塑料瓶A放在暗处24小时；导管T处用夹子夹住，不让外界空气进入；24小时后，观察塑料瓶壁；把T处夹子打开，用力压A瓶，让瓶内气体通入到右侧烧杯内，观察现象。
请回答下列问题：
⑴为什么要把A放在暗处24小时处理？
⑵24小时后，塑料瓶壁上有什么现象？
⑶把T处夹子打开，用力压瓶A，让气体进入烧杯，可观察到什么现象？
⑷若用温度计测量豆芽温度，可发现温度计的读数__________（“升高”、“降低”或“不变”）
⑸该实验说明了什么？
分析：豆芽内叶绿素含量较低，本身不易进行光合作用，但有较强的呼吸作用，在暗处放置的目的是避免进行光合作用吸收CO2，产生O2从而干扰实验，具体的实验现象有：
①塑料瓶壁内有明显的水珠生成说明（植物呼吸作用会产生水）
②将瓶内的气体通入到澄清的石灰水中，可观察到澄清的石灰水变浑浊（能使澄清变石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，说明植物的呼吸作用会产生二氧化碳）
③用温度计测量豆芽温度，可发现温度计的读数略有升高（说明植物的呼吸作用会释放热量）
答案：（1）避免豆芽进行光合作用吸收CO2，产生氧气
（2）塑料瓶壁上有明显的水珠生成
（3）澄清石灰水变浑浊
（4）升高
（5）该实验说明植物在暗处也能进行呼吸作用，产生CO2和水，同时释放热量
学生共同总结本节课知识内容，教师点评。
1、下列各项中，除哪项外都能够体现出用鼻呼吸的好处（ ）
A 鼻腔内丛生鼻毛，能够阻挡灰尘
B 鼻黏膜分泌的黏液能够粘住灰尘、细菌，并可以湿润过滤吸入的空气
C 黏膜内有嗅细胞，能够感受气体的刺激
D 黏膜内分布有大量的毛细血管，能够温暖吸入的冷空气
答案：C
2、请据图回答，经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现的情况是（实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度的影响）
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
3、人体的呼吸器官是 。人体与外界环境之间的气体交换是通过 来实现的。
答案：肺 呼吸运动
4、李强同学在家找了一个带螺旋盖、密封的罐头瓶，做了一个小实验：①将罐头瓶洗净，晒干；②取一大把大豆种子，用温水浸泡，待种子萌发；③将萌发的种子倒入瓶中，约占瓶容积的1/3,盖上瓶盖放在温暖的地方，如图a所示；④一天以后打开瓶盖，同时将一支点燃的蜡烛(一端固定在铁丝上，如图b所示)伸入瓶内，烛火立即熄灭。上述实验现象说明：瓶子里的空气缺少______________，这是由于种子进行_________________作用的结果。
答案：氧气 呼吸作用
5、如图是一个人体气体交换示意图，据图回答：
（1）甲图表示的过程为
（2）血管B内血液的pH值 血管D内的血液的pH值。（填“﹤”“﹥”“=”）
（3）甲、乙两处的气体交换主要通过（ ）
A. 呼吸作用 B. 渗透作用
C. 扩散作用 D. 交换作用
（4）在下列各项中二氧化碳含量最高的是（ ）
A. 肺泡 B. 组织细胞 C. 血液 D. 组织液
答案：（1）肺泡内的气体交换 （2）> （3）C（4）B
6、小明用如下图所示装置进行“人体呼出的气体中的CO2是否比吸入的空气中的CO2含量多”的探究实验。实验操作及观察到的现象如下图所示。
(1)根据实验现象，小明得出的结论是________________________________________。
(2)写出该实验中澄清石灰水发生变化的化学方程式：____________________________。
(3)小明想进一步了解人体呼出和吸入气体中的CO2含量变化的原因，通过查阅资料，知道这是由于在人体内的肺泡与血液、血液与组织细胞之间发生了________________交换。
答案：（1）人体呼出的气体中的CO2比吸入的空气中的CO2含量多
（2）CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O 气体
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