資源簡介

第二節　發生在肺內的氣體交換
情境導入 素養目標
　　據統計,在夏季我國中小學生中平均每天約有40人因溺水死亡。一個人幾天不吃食物不喝水也能維持生命,但只要幾分鐘不呼吸就會因窒息而死亡。根據所學知識分析,溺水時主要影響的呼吸環節是什么?
1.概述肺與外界的氣體交換。(重點、難點)
2.概述肺泡與血液的氣體交換,概述肺泡適于氣體交換的結構特點,形成結構與功能相適應的生物學觀點。(重點·生命觀念)
3.嘗試用膈肌模型演示呼吸過程。(科學思維)
【知識點一】　肺與外界的氣體交換(教材P45～P46)?
1.呼吸系統的主要器官:肺,位于胸腔內,左右各一個,左肺有兩葉,右肺有三葉。一分鐘大約呼吸16次。
2.呼吸肌:肋骨間的肌肉和胸腔底部的膈肌。
3.模擬實驗:
模擬了膈肌的收縮和舒張與呼吸的關系,反映了在呼吸運動過程中,胸廓上下徑的變化。
【知識點二】　肺泡與血液的氣體交換(教材P47)?
1.肺的結構特點:氣管分支形成支氣管,支氣管逐漸發生分支,越分越細,在最細的分支末端形成肺泡。
2.肺泡適于氣體交換的特點:
3.肺泡與血液的氣體交換:
(1)圖示:
(2)原理:氣體擴散。
(3)過程:
①氧氣進入血液:肺泡中的氧氣透過肺泡壁和毛細血管壁進入血液。
②二氧化碳進入肺泡:血液中的二氧化碳也通過毛細血管壁和肺泡壁進入肺泡,隨著呼氣的過程排出體外。
【名師點津】
辨析呼吸運動與呼吸作用
　呼吸運動:胸廓有規律地擴大或者縮小,引起氣體入肺或者出肺,包括呼氣和吸氣兩個動作。
呼吸作用:細胞利用氧,將有機物分解成二氧化碳和水,并且將儲存在有機物中的能量釋放出來的過程。
【生活微思考】
　為什么游泳中當水超過胸部時感覺呼吸困難,而在陸地上能正常呼吸?
提示:在水壓作用下,肋骨間的肌肉和膈肌收縮時阻力增加,胸廓容積難以增大,外界氣體不易進入肺。
【圖解知識】
氣體擴散:氣體從濃度高的地方到濃度低的地方。
【重點難點突破】
突破點肺與外界的氣體交換
1.圖示:
2.問題探究:
問題1.吸氣時,肋骨間的肌肉收縮,使肋骨向上向外運動,如圖二中,由位置一逐漸變化為位置二,使胸廓的前后、左右徑增大。
問題2.膈肌猶如注射器中的活塞,吸氣時,膈肌收縮,如同用力向下拉動活塞,使胸廓的上下徑變大。
問題3.為氣體入肺提供根本動力的是什么結構?
提示:呼吸肌的收縮使得胸廓變大,進而使肺容積變大,引起肺內氣壓減小,氣體入肺。因此,為氣體入肺提供根本動力的結構是呼吸肌。
【歸納升華】
吸氣、呼氣過程
肋骨間的肌肉和膈肌 胸廓各方向內徑 胸廓 肺容積 肺內氣壓 結果
肋骨間的肌肉收縮 前后、左右徑增大 變大 變大 小于外界
大氣壓 氣體入肺(吸氣)
膈肌收縮 上下徑增大



肋骨間的肌肉舒張 前后、左右徑減小 變小 變小 大于外界
大氣壓 氣體出肺(呼氣)
膈肌舒張 上下徑減小



【小試牛刀】
(2020?自貢學業考)人體吸氣和呼氣時,膈肌會收縮或舒張。當膈肌收縮時不會發生的是 (　D　)
A.胸廓上下徑增大 B.肺擴張 C.肋骨向上向外運動 D.膈頂部上升
【教材二次開發】
開發點呼出氣體與吸入氣體成分比較
【教材命題源】(教材P45想一想,議一議)
氣體成分 氮氣 氧氣 二氧化碳 水 其他氣體
在大氣中的含量(%) 78 21 0.03 0.07 0.9
在呼出氣體中的含量(%) 78 16 4 1.1 0.9
教材命題點呼吸全過程
　命題角度1:分析上表,與吸入氣體相比較,呼出氣體有何變化?
提示:與吸入氣體相比較,呼出氣體的氧氣減少,二氧化碳增多。
命題角度2:人體呼出氣體中增多的二氧化碳是從哪里產生的?是如何排出體外的?
【名師點撥】在人體組織細胞的線粒體中有機物分解產生二氧化碳,產生的二氧化碳通過組織細胞與血液的氣體交換進入血液,由血液循環運輸到肺部,通過肺泡與血液的氣體交換進入肺泡,最后通過呼氣排出體外。
命題角度3:人體的呼吸僅僅指肺與外界的氣體交換嗎?
【名師點撥】不是。肺與外界的氣體交換僅僅是人體呼吸的第一個過程。呼吸全過程還包括:肺泡與血液的氣體交換、氣體在血液中的運輸、組織細胞與血液的氣體交換,如下圖:
【小試牛刀】
　防溺水教育可有效地防止學生溺水事故的發生,溺水阻斷了呼吸全過程中的哪個環節 (　A　)
A.肺與外界的氣體交換 B.肺與血液之間的氣體交換
C.氧氣在血液中的運輸 D.血液與組織細胞之間的氣體交換
【知識點一】肺與外界的氣體交換
1.(2020·岳陽質檢)如圖表示某人在平靜和運動兩種狀態下的呼吸情況,據圖分析正確的是 (　 　)
A.曲線A為運動狀態 B.曲線B為平靜狀態
C.曲線A狀態時,呼吸頻率較慢 D.曲線B狀態時,呼吸深度較小
2.(2020·日照學業考)有時出現的打嗝現象,會令人心煩,深吸氣能有效解除打嗝現象。深吸氣時發生的現象是 (　 　)
A.胸廓縮小 　　　　　　B.膈肌收縮 C.肺活量下降 D.肋骨間的肌肉舒張
3.下列關于胸廓變化與吸氣、呼氣之間關系的敘述,正確的是 (　 　)
A.胸廓擴大導致呼氣 B.呼氣導致胸廓擴大 C.胸廓擴大導致吸氣 D.吸氣導致胸廓擴大
4.在呼氣時,膈肌和胸腔容積的變化是 (　 　)
A.膈肌收縮胸腔容積縮小 B.膈肌舒張,胸腔容積增大
C.膈肌收縮,胸腔容積增大 D.膈肌舒張,胸腔容積縮小
5.如圖,A、B、C表示膈肌的3種不同狀態,當肺泡內氧氣含量最高時,膈肌應處于 (　 　)
A.A處　　B.B處　　C.C處　　D.均有可能
6.下圖是人體吸氣和呼氣時胸廓與膈肌的狀態及肺泡與血液之間的氣體交換示意圖。請分析回答問題。
甲圖表示吸氣狀態,此時膈肌　 　,膈的位置下降,胸廓容積擴大,肺內氣體壓力　
　,氣體被吸入。?
(2)吸氣動作和呼氣動作交替,實現了　 　與外界的氣體交換。?
(3)丙圖表示肺泡與血液之間的氣體交換。肺泡壁和毛細血管壁都由一層扁平的　 　細胞構成。?
【知識點二】肺泡與血液的氣體交換
7.王福生院士對患新冠肺炎病逝者的肺部進行深入研究發現,病逝者肺泡內形成了一層透明的膜,就像在肺泡內表面刷了一層漿糊,阻礙了 (　 　)
A.肺泡與外界的氣體交換 B.肺泡與血液間的氣體交換
C.氣體在血液中的運輸 D.血液與組織細胞間的氣體交換
8.如圖是人體肺泡與血液之間進行氣體交換的示意圖,呼吸時,肺泡中的A氣體進入血液,血液中的B氣體進入肺泡,那么A氣體是 (　 　)
A.一氧化碳 B.二氧化碳 C.氧氣 D.水蒸氣
9.如圖為肺泡與血液間氣體交換示意圖,其中甲、乙、丙分別表示不同的血管,a、b分別表示不同的氣體,箭頭表示血液流動或氣體進出的方向,下列相關敘述錯誤的是 (　 　)
A.圖中的肺泡是肺結構和功能的基本單位 B.乙和肺泡的壁都是由一層上皮細胞構成
C.人體內氧氣濃度最高的位置是肺泡 D.只有當膈肌收縮時,才能發生b氣體的擴散
10.(2019·德州學業考)當血液通過肺泡周圍毛細血管時,氧含量發生變化。下列能正確表示該變化的曲線是 (　 　)
1.(2020·新疆學業考)下列有關肺泡的敘述中不正確的是 (　 　)
A.肺泡外包繞著毛細血管 B.肺泡小、數目多,總面積大
C.肺泡壁僅由一層上皮細胞構成 D.體育鍛煉能增加肺泡的數目
2.如圖是平靜呼吸時相關結構變化示意圖,Ⅰ、Ⅱ表示胸骨和肋骨運動的過程。吸氣時肋骨間的肌肉的狀態、運動的過程和肺內氣壓分別是 (　 　)
A.舒張、過程Ⅰ、高于大氣壓 B.收縮、過程Ⅱ、等于大氣壓
C.收縮、過程Ⅰ、低于大氣壓 D.舒張、過程Ⅱ、低于大氣壓
3.(2019·臨沂學業考)如圖是人一次平靜呼吸中肺內氣壓與外界氣壓差曲線,下列敘述正確的是 (　 　)
A.在曲線AB段的變化中,肋骨間的肌肉和膈肌處于收縮狀態
B.在曲線BC段的變化中,胸廓的前后徑和左右徑由大變小
C.B點是本次呼吸中呼氣結束的瞬間,此時肺內氣體全部排出體外
D.C點是本次呼吸中吸氣結束的瞬間,此時肺內氣壓等于外界氣壓
4.如圖為胸腔和肺的示意圖,當肋骨間的肌肉和膈肌收縮時,圖中各部位壓力由大到小的順序是 (　 　)
A.c>a>b B.a>b>c C.a>c>b D.b>c>a
5.(2019·南充學業考)圖一、圖二是呼吸運動模擬圖和氣體含量變化曲線圖,下列描述正確的是 (　 　)
A.圖一中,①模擬的結構對吸入人體的空氣有清潔、溫暖、濕潤的作用
B.②是進行氣體交換的唯一場所
C.圖一甲中,③處于擴張狀態,引起呼氣
D.若圖二中曲線代表二氧化碳含量的變化情況,則A表示組織細胞處的毛細血管
6.(2020·濰坊學業考)為比較人體呼吸過程中氣體成分的變化,某同學設計了如圖裝置。下列說法正確的是 (　 　)
A.吸氣時應用手捏緊B處,呼氣時用手捏緊C處
B.呼氣過程中,肋骨間的肌肉和膈肌均處于收縮狀態
C.實驗結果是甲中石灰水明顯變渾濁,乙無明顯變化
D.該實驗能證明,人呼出氣體中含有較多的二氧化碳
7.下圖為人體內氣體交換示意圖,人體內氧氣濃度最高的位置應是 (　 　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.肺泡 B.血管Ⅰ C.血管Ⅱ D.組織細胞
8.圖一表示某同學做的模擬實驗,圖二表示肺泡與肺部毛細血管間的氣體交換,請據圖回答下列問題。
(1)圖一中1模擬的結構是　 　,3模擬的結構是　 　。?
(2)圖一中的乙表示　 　(填“吸氣”或“呼氣”),此時3處于　 　(填“收縮”或“舒張”)狀態。?
(3)圖二中氣體Y指的是　 　,該氣體進入血液后,被運輸到全身各處的組織細胞,在細胞中的　
　部位被利用。?
【一道題培優】
9.肺與外界的氣體交換是通過呼吸運動實現的。如圖是人體呼吸時胸廓變化示意圖。據圖回答下列問題:
(1)圖A發生時膈肌　 　(填“收縮”或“舒張”),膈頂下降。圖B是呼氣時胸廓的變化,此時肺內氣壓　 　(填“大于”或“小于”)大氣壓。?
(2)人及動物的呼吸、汽車尾氣排放、煤的燃燒和焚燒秸稈等多種活動使大氣中二氧化碳含量升高,導致　
　 效應。從保護環境角度出發,我們倡導低碳生活,下列符合低碳生活方式的是　 　(填序號)。?
①綠色出行,使用公共交通工具?、诠澕s用水?、鄢鲩T隨手關燈?、苁褂靡淮涡钥曜印、菹奶炜照{溫度低于26 ℃?、薇M量少使用塑料袋
塵肺應為可治之癥
　　　塵肺是由于在職業活動中長期吸入生產性粉塵,這些粉塵在肺內存留而引起肺組織彌漫性纖維化,甚至形成瘢痕。
　　塵肺患者因為肺泡與血液之間的氣體交換的作
用受阻,使得血液中的氧氣不足,二氧化碳過多,長期持續,會造成肺動脈高壓、右心室肥大、肺源性心臟病及心功能不全的后果。塵肺還容易引發其他的病變,包括肺癌、慢性阻塞性肺部疾病、肺結核、硬皮病等。
　　長期以來,塵肺被認為是“可防不可治”的絕癥。北京大學第三醫院職業病研究中心趙金垣教授發表論文,文章以矽肺為例,把近20年臨床實踐作為基礎,將文獻資料作為依據,分析了塵肺臨床研究的現狀及難點,提出以改善肺間質功能作為塵肺治療的新策略和突破口,認為此措施將可能給塵肺的臨床前景帶來革命性變化,即塵肺不僅可以治療,而且有可能治愈。
開動大腦思考:
(1)塵肺患者肋骨間的肌肉和膈肌收縮引起　吸氣　(填“呼氣”或“吸氣”)。?
(2)塵肺直接影響了呼吸全過程中的哪個過程?
提示:直接影響了肺泡與血液的氣體交換。
參考答案
【知識點一】肺與外界的氣體交換
1.(2020·岳陽質檢)如圖表示某人在平靜和運動兩種狀態下的呼吸情況,據圖分析正確的是 (　C　)
A.曲線A為運動狀態 B.曲線B為平靜狀態
C.曲線A狀態時,呼吸頻率較慢 D.曲線B狀態時,呼吸深度較小
2.(2020·日照學業考)有時出現的打嗝現象,會令人心煩,深吸氣能有效解除打嗝現象。深吸氣時發生的現象是 (　B　)
A.胸廓縮小 　　　　　　B.膈肌收縮 C.肺活量下降 D.肋骨間的肌肉舒張
3.下列關于胸廓變化與吸氣、呼氣之間關系的敘述,正確的是 (　C　)
A.胸廓擴大導致呼氣 B.呼氣導致胸廓擴大 C.胸廓擴大導致吸氣 D.吸氣導致胸廓擴大
4.在呼氣時,膈肌和胸腔容積的變化是 (　D　)
A.膈肌收縮胸腔容積縮小 B.膈肌舒張,胸腔容積增大
C.膈肌收縮,胸腔容積增大 D.膈肌舒張,胸腔容積縮小
5.如圖,A、B、C表示膈肌的3種不同狀態,當肺泡內氧氣含量最高時,膈肌應處于 (　C　)
A.A處　　B.B處　　C.C處　　D.均有可能
6.下圖是人體吸氣和呼氣時胸廓與膈肌的狀態及肺泡與血液之間的氣體交換示意圖。請分析回答問題。
(1)甲圖表示吸氣狀態,此時膈肌　收縮　,膈的位置下降,胸廓容積擴大,肺內氣體壓力　降低(或減小或小于外界氣體壓力)　,氣體被吸入。?
(2)吸氣動作和呼氣動作交替,實現了　肺(或人體或肺泡)　與外界的氣體交換。?
(3)丙圖表示肺泡與血液之間的氣體交換。肺泡壁和毛細血管壁都由一層扁平的　上皮　細胞構成。?
【知識點二】肺泡與血液的氣體交換
7.王福生院士對患新冠肺炎病逝者的肺部進行深入研究發現,病逝者肺泡內形成了一層透明的膜,就像在肺泡內表面刷了一層漿糊,阻礙了 (　B　)
A.肺泡與外界的氣體交換 B.肺泡與血液間的氣體交換
C.氣體在血液中的運輸 D.血液與組織細胞間的氣體交換
8.如圖是人體肺泡與血液之間進行氣體交換的示意圖,呼吸時,肺泡中的A氣體進入血液,血液中的B氣體進入肺泡,那么A氣體是 (　C　)
A.一氧化碳 B.二氧化碳 C.氧氣 D.水蒸氣
9.如圖為肺泡與血液間氣體交換示意圖,其中甲、乙、丙分別表示不同的血管,a、b分別表示不同的氣體,箭頭表示血液流動或氣體進出的方向,下列相關敘述錯誤的是 (　D　)
A.圖中的肺泡是肺結構和功能的基本單位 B.乙和肺泡的壁都是由一層上皮細胞構成
C.人體內氧氣濃度最高的位置是肺泡 D.只有當膈肌收縮時,才能發生b氣體的擴散
10.(2019·德州學業考)當血液通過肺泡周圍毛細血管時,氧含量發生變化。下列能正確表示該變化的曲線是 (　D　)
1.(2020·新疆學業考)下列有關肺泡的敘述中不正確的是 (　D　)
A.肺泡外包繞著毛細血管 B.肺泡小、數目多,總面積大
C.肺泡壁僅由一層上皮細胞構成 D.體育鍛煉能增加肺泡的數目
2.如圖是平靜呼吸時相關結構變化示意圖,Ⅰ、Ⅱ表示胸骨和肋骨運動的過程。吸氣時肋骨間的肌肉的狀態、運動的過程和肺內氣壓分別是 (　C　)
A.舒張、過程Ⅰ、高于大氣壓 B.收縮、過程Ⅱ、等于大氣壓
C.收縮、過程Ⅰ、低于大氣壓 D.舒張、過程Ⅱ、低于大氣壓
3.(2019·臨沂學業考)如圖是人一次平靜呼吸中肺內氣壓與外界氣壓差曲線,下列敘述正確的是 (　D　)
A.在曲線AB段的變化中,肋骨間的肌肉和膈肌處于收縮狀態
B.在曲線BC段的變化中,胸廓的前后徑和左右徑由大變小
C.B點是本次呼吸中呼氣結束的瞬間,此時肺內氣體全部排出體外
D.C點是本次呼吸中吸氣結束的瞬間,此時肺內氣壓等于外界氣壓
4.如圖為胸腔和肺的示意圖,當肋骨間的肌肉和膈肌收縮時,圖中各部位壓力由大到小的順序是 (　B　)
A.c>a>b B.a>b>c C.a>c>b D.b>c>a
5.(2019·南充學業考)圖一、圖二是呼吸運動模擬圖和氣體含量變化曲線圖,下列描述正確的是 (　A　)
A.圖一中,①模擬的結構對吸入人體的空氣有清潔、溫暖、濕潤的作用
B.②是進行氣體交換的唯一場所
C.圖一甲中,③處于擴張狀態,引起呼氣
D.若圖二中曲線代表二氧化碳含量的變化情況,則A表示組織細胞處的毛細血管
6.(2020·濰坊學業考)為比較人體呼吸過程中氣體成分的變化,某同學設計了如圖裝置。下列說法正確的是 (　D　)
A.吸氣時應用手捏緊B處,呼氣時用手捏緊C處
B.呼氣過程中,肋骨間的肌肉和膈肌均處于收縮狀態
C.實驗結果是甲中石灰水明顯變渾濁,乙無明顯變化
D.該實驗能證明,人呼出氣體中含有較多的二氧化碳
7.下圖為人體內氣體交換示意圖,人體內氧氣濃度最高的位置應是 (　A　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.肺泡 B.血管Ⅰ C.血管Ⅱ D.組織細胞
8.圖一表示某同學做的模擬實驗,圖二表示肺泡與肺部毛細血管間的氣體交換,請據圖回答下列問題。
(1)圖一中1模擬的結構是　肺　,3模擬的結構是　膈　。?
(2)圖一中的乙表示　呼氣　(填“吸氣”或“呼氣”),此時3處于　舒張　(填“收縮”或“舒張”)狀態。?
(3)圖二中氣體Y指的是　氧氣　,該氣體進入血液后,被運輸到全身各處的組織細胞,在細胞中的　線粒體　部位被利用。?
【一道題培優】
9.肺與外界的氣體交換是通過呼吸運動實現的。如圖是人體呼吸時胸廓變化示意圖。據圖回答下列問題:
(1)圖A發生時膈肌　收縮　(填“收縮”或“舒張”),膈頂下降。圖B是呼氣時胸廓的變化,此時肺內氣壓　大于　(填“大于”或“小于”)大氣壓。?
(2)人及動物的呼吸、汽車尾氣排放、煤的燃燒和焚燒秸稈等多種活動使大氣中二氧化碳含量升高,導致　溫室　效應。從保護環境角度出發,我們倡導低碳生活,下列符合低碳生活方式的是?、佗冖邰蕖?填序號)。?
①綠色出行,使用公共交通工具?、诠澕s用水?、鄢鲩T隨手關燈?、苁褂靡淮涡钥曜印、菹奶炜照{溫度低于26 ℃?、薇M量少使用塑料袋
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