浙教版八年级科学(下册)第3章第5节生物的呼吸和呼吸作用[1]

生物的呼吸和呼吸作用

一、知识点梳理

知识点一：人体呼吸系统的结构和气体交换

1.呼吸系统的组成：呼吸道、肺。

2.呼吸运动气体交换：肺泡内的气体交换、组织内的气体交换。

知识点二：动植物的呼吸作用

1.动物的呼吸作用：吸进氧气，呼出二氧化碳。

2.植物的呼吸作用：吸进氧气，呼出二氧化碳。

二、重难点突破

考点1.人体呼吸系统的结构和气体交换

1．呼吸的定义：人体与外界环境进行气体交换的整个过程称为呼吸。呼吸的第一个环节是肺与外界的气体交换，是由呼吸系统通过呼吸运动完成的。

2．人体的呼吸系统：人体的呼吸系统是由呼吸道和肺组成的，其中肺是气体交换的器官，呼吸道是气体进出肺的通道，包括鼻、咽、喉、气管和支气管。

3．呼吸运动：吸气和呼气时呼吸模型的变化

吸气具体过程：肋间外肌膈肌收缩——肋骨和胸骨向上、向外移升——胸腔体积增大——肺扩张，肺内气压下降，小于外界大气压——外界空气进入肺泡

呼气具体过程：肋间外肌膈肌舒张——肋骨和胸骨向下、向内移动——胸腔体积减小——肺收缩，肺内气压升高，大于外界大气压——肺泡内气体排出体外

注：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出肺部的动力。在吸气结束尚未呼气的一瞬间，肺内气压等于外界大气压。

4．肺泡内的气体交换

（1）实质：肺泡内的气体交换，是指肺泡与血液之间的气体交换。

（2）原理：同种气体总是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散（气体的扩散作用）：肺泡中氧气浓度高，周围毛细血管内氧气浓度低，所以氧气从肺泡到毛细血管中去；肺泡中二

氧化碳低，周围毛细血管中二氧化碳浓度高，所以二氧化碳从周围毛细血管到肺泡中去。这样就完成了氧气和二氧化碳的气体交换。

（3）运输：红细胞中的血红蛋白在氧浓度高的地方易于氧结合，成为氧合血红蛋白，在氧浓度低的地方易于氧分离，所以红细胞易于运输氧气。

（4）结果：血液成分由静脉血（二氧化碳浓度高，氧气浓度低，颜色暗红）转变为动脉血（二氧化碳浓度低，氧气浓度高，颜色鲜红）

例1：下列关于平静状态下呼吸过程的叙述，哪项是正确的？（）

A: 胸廓扩大，肺扩张，肺内气压下降，外界气体经呼吸道进入肺

B: 胸廓扩大，肺扩张，肺内气压上升，外界气体经呼吸道进入肺

C: 胸廓回缩，肺缩小，肺内气压下降，外界气体经呼吸道进入肺

D: 胸廓回缩，肺缩小，肺内气压上升，外界空气经呼吸道进入肺

解析：平静状态下，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，胸廓增大，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，答案：A

变式训练一：如图所示为人体呼吸系统的模型，请回答下列问题。

1.玻璃管

2.瓶塞

3.玻璃管的分支

4.气球

5.钟罩

6.橡皮膜

(1)玻璃管相当于人体呼吸系统的____________。

(2)气球相当于人体内的___________。

(3)橡皮膜相当于人体内的__________。

⑷钟罩相当于人体的__________。

(5)玻璃管的分支相当于人体的__________。

(6)左侧罩内的情况表示吸气过程，________侧罩内的情况表示呼气过程。

(7)模型中的1、2、3、4、5、6，直接与呼吸运动有关的是_______和_______。

答案：气管肺横膈膜胸腔壁支气管右 5 6

变式训练二：人通过肺与外界进行气体交换,吸入空气,排出CO2等气体.但人体排出的CO2 究竟是空气中原有的,还是人体代谢的最终产物?为了证实这个问题,某同学采用了如右图所示的装置进行实验.实验过程是:人吸气时,活塞A打开,活塞B关闭,乙瓶中澄清石灰水没有出

现浑浊,人呼气时,活塞A关闭,活塞B打开.将上述操作反复进行,能证明人呼出的气体中所含

的CO2不是来自空气,而是人体的代谢终产物,请回答:

(1)甲瓶中所装试剂的作用是_________________;丙瓶中所装试剂的作用是____________.

(2)请写出甲瓶或丙瓶中反应的化学方程式_____________________．

答案：(1)吸收空气中的二氧化碳;验证呼出的气体中含有二氧化碳;

(2)CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O.

变式训练三：如图是表示研究人体吸入气体与呼出气体成分差异的实验装置,实验过程中要求被测试者通过2吸入气体,通过3呼出气体,请完成下列问题:

(1)实验装置存在错误,指出哪两根玻璃管应变短一点:________________________．

(2)几次呼吸后,观察到烧杯A内的现象是_________.烧杯B内的现象是__________．

(3)根据探究的问题,此实验得出的实验结论是_________________________________．

答案：(1)2和4;(2)澄清的石灰水没有变浑浊;澄清的石灰石变浑浊.(3)人体呼出的气体中含有

较多的二氧化碳气体.

考点2.动植物的呼吸作用

1．定义：人体细胞内的有机物与氧气反应，最终生成二氧化碳和水或其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，满足生命活动的需要，这个过程称为呼吸作用。呼吸作用是人体内的一种缓慢进行的氧化反应。

2．呼吸作用的反应式：

能量

水

二氧化碳

氧气

葡萄糖酶+

+

?→

?

+。

3．实质：分解有机物、释放能量。

4．条件：活细胞内（线粒体）。

5．意义：为生命活动提供能量，呼吸作用一旦停止，生命活动即结束。

6．动植物和人类一样，也需要进行呼吸，都是吸进氧气、呼出二氧化碳，通过呼吸作用分解有机物、释放生物进行生命活动所需要的能量，微生物和其他生物也有呼吸作用。

例2：呼吸作用是生物体的一项重要生理活动,其意义是( )

A. 将无机物合成有机物

B. 将有机物分解为无机物

C. 为生命活动提供能量

D. 吸收氧气放出二氧化碳

答案：C

变式训练一：光合作用的实质是（）

A.合成有机物，贮存能量

B.合成有机物，释放能量

C.分解有机物，贮存能量

D.分解有机物，释放能量

解析：从实质上看，光合作用包括了两个方面的变化：一方面是物质的变化，就是把简单的二氧化碳和水合成为复杂的有机物。另一方面是能量的变化，就是把光能吸收转变为储藏在有机物中的化学能。

答案：A

例3：如图是小柯探究种子呼吸作用的实验装置。

（1）实验前用手握住装置乙的试管外壁，观察红色水滴能否移动。这是为了检查装置的_____性。设置乙装置的作用是_____________ 。

（2）小柯认为用天平分别称出甲、乙整个装置的质量，若前后质量有变化即可证明种子进行了呼吸作用。你认为他的想法正确吗：____________________ 。

（3）甲装置内因___________导致气压减小，红色水滴会向右移动。

答案：（1）气密；对照或对比（2）不正确（3）种子呼吸作用消耗氧气，产生的二氧化碳又被氢氧化钠溶液吸收

变式训练：绿色植物的呼吸作用会产生二氧化碳，小明猜想:种子萌发过程可能会产生二氧化碳，他设计了如图的实验装置。打开D装置中的阀门，水位下降，空气就会依次进入装置。

（1）A装置的作用是_____________________________。

（2）如果观察到________________现象，则小明的猜想是正确的。

（3）请指出D装置的一个优点: ________________。

解析：（1）空气在进入B之前需要将空气中的二氧化碳除浄，故应在B之间加A装置，A 装置的作用是除去空气中的二氧化碳；（2）种子萌发产生了二氧化碳，则C内的石灰水变浑浊，说明绿色植物的呼吸作用会产生二氧化碳；（3）D中的阀门能控制水流的速度，从而控制通入空气的速度，D装置也可以收集气体，防止外界的气体从右侧进入C装置等。

答案：（1）吸收空气中的二氧化碳，排除干扰；（2）C装置中的澄清石灰水变浑浊；（3）可以通过控制水流的速度来控制空气通入的速度；可以收集气体，防止外界的气体从右侧进入C装置等。

三、优化与提高

（一）选择题

1.如图表示人的膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置，下列有关表述正确的是（）

A．膈肌从甲到乙时，呼气 B．膈肌从甲到乙时，吸气

C．呼气完成的瞬间，膈肌处于甲状态 D．吸气完成的瞬间，膈肌处于甲状态

答案：BC

2.人呼吸时，在肺的形状从图中的甲图变成乙图的过程中，肺内气压与大气压的关系是（）

A. 肺内气压大于大气压

B. 肺内气压等于大气压

C. 肺内气压小于大气压

D. 肺内气压先大于大气压，后小于大气压

答案：C

3.下列关于平静呼吸过程的表示，正确的是（）

A. 胸廓扩大→肺扩张→肺内气压＜大气压→气体入肺

B. 胸廓缩小→肺扩张→肺内气压＜大气压→气体入肺

C. 胸廓扩大→肺缩小→肺内气压＞大气压→气体入肺

D. 胸廓扩大→肺扩张→肺内气压＞大气压→气体入肺

解析：吸气时：肋间外肌、膈肌收缩→肋骨向上向外移动（膈肌顶部下降）→胸廓扩大、胸腔容积增大→肺扩张→外界大气压力大于肺内气压→外界气体进入肺；呼气时：肋间外肌、膈肌舒张→肋骨下降，膈肌顶部回升→胸腔容积缩小→肺借弹性回缩→导致肺内气压增大→肺内气体排出肺．

答案：A

4.人体在呼吸时呼吸系统中会有以下变化:(1)膈肌收缩;(2)膈肌放松;(3)膈上升呈拱形;(4)膈下降变扁平;(5)胸腔体积扩大;(6)胸腔体积缩小;(7)肺内压力增大;(8)肺内压力减小,

则属于吸气的选择为( )

A. (1)(3)(5)(8)

B. (1)(4)(5)(8)

C. (2)(3)(4)(7)

D. (2)(3)(6)(7)

答案：B

5.对呼吸作用叙述不正确的是( )

A.呼吸作用能将有机物中的能量释放出来

B.呼吸作用属于分解反应

C.呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳

D.呼吸作用一定发生了化学变化

解析：A.呼吸作用是指细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，故说法正确；B.呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，不符合分解反应“一变多”的特征，故说法错误；C.呼吸作用吸收氧气，放出二氧化碳，故说法正确；D.呼吸作用吸收氧气，放出二氧化碳，此变化过程中有新物质生成，属于化学变化，故说法正确.

答案：D

6.俗话说：“水多会把植物淹死”，主要原因是（）

A.水太多，植物胀死

B.水太多，温度太低而冻死

C.被淹部分二氧化碳太多而中毒

D.被淹部分缺氧不能呼吸

解析：浇水太多造成植物淹死的原因是植物的根系需要进行呼吸作用，水太多使根系细胞无法进行正常的呼吸（无法得到足够的氧气），从而使根系细胞死亡，甚至植物根的坏死，故ABC与题意不符，D与题意相符。

答案：D

7.我国北方农村里常将马铃薯贮藏在地窖里,进入地窖取物之前,农民往往把一盏油灯吊入地窖内,这一做法的目的是( )

A. 测量窖内的二氧化碳含量

B. 测量窖内的水分含量

C. 主要是为了照明

D. 测量窖内的一氧化碳含量

答案：A

8.取甲、乙两个暖水瓶,甲瓶装有萌发的种子,乙瓶装有与甲瓶等量的煮熟的种子.两瓶均用插有温度计的橡皮塞塞严,置于温暖的地方,几小时后看到的现象是( )

A. 甲瓶温度下降,乙瓶温度升高

B. 甲瓶温度升高,乙瓶温度不变

C. 甲、乙两瓶温度都升高

D. 甲、乙两瓶温度都不变

解析：只有活的细胞才能进行呼吸作用.煮熟的种子没有生命了不能进行呼吸作用;萌发的种子呼吸作用旺盛,而呼吸作用分解有机物释放能量,一部分转化为热量散失,使瓶内温度升高,温度计读数升高.因此甲瓶温度升高,乙瓶温度不变.

答案：B

9.家庭中一般是利用冰箱来储存水果和蔬菜,利用你学过的生物学知识,分析冰箱能延长果蔬储存时间的主要原因是( )

A. 减少果蔬水分含量,加快呼吸作用

B. 降低了环境的温度,减缓呼吸作用

C. 降低了环境的温度,加快呼吸作用

D. 减少环境中氧气的含量,减缓呼吸作用答案：B

（二）非选择题

10.右图是某人在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，据图回答问

题：

(1)曲线AB段表示_______过程，此过程肺内气体压力与外界大气压的关系是

_____________，这个过程是由于肋间肌和膈肌_______的结果。

(2)曲线BC段的变化中，胸廓的前后、左右、上下径都_______。

(3)本次呼吸中，吸气结束的那一瞬间是坐标中的____点，此时肺内气压与大气压的关系

是。

(4)在曲线AB、BC段变化中，与呼吸有关的肌肉的变化情况：AB__________BC___________。

答案：（1）吸气肺内气压小于外界大气压收缩（2）缩小

（3）B 肺内气压等于外界大气压（4）肋间肌和膈肌收缩肋间肌和膈肌舒张

11.如图是膈的运动与呼吸运动的关系示意图，请据图回答下列问题：

（1）相当于人体的气管和肺的分别是图中的序号__________和序号__________．

（2）图中的4相当于人体的__________，当4处于箭头所指的运动状态时，膈肌________ __，胸廓__________．

（3）当呼气结束的一瞬间，肺内气压__________外界大气压．通过__________，肺实现了与外界环境的气体交换．

答案：（1）1 2 （2）膈收缩扩大（3）等于呼吸运动

12.如图是人体呼吸系统模式图，据图回答下列问题．

（1）填写图中各部分的名称：

A______；B______；C______；D______；E______；F______．

（2）E的分支末端形成许多__________．F就是由这些_________构成的，是________的主要场所．

（3）图中__________既是呼吸的通道又是发声的器官．

解析：（1）图中的A是鼻腔，B是喉；C是支气管；D是咽；E是气管；F是肺；

E肺的末端由许多肺泡构成，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，只有一层上皮细胞构成，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．（3）D咽就是呼吸器官也是消化器官．

答案：（1）鼻腔；喉；支气管；咽；气管；肺；（2）肺泡；肺泡；气体交换；（3）喉13.酵母菌的呼吸作用方式可以用以下两个反应式来表示：

有氧呼吸：

能量

+

O

6H

+

6CO

6O

+

O

H

C

2

2

2

6

12

6

?→

?酶

;

无氧呼吸：

能量

+

2CO

+

OH

H

C

O

H

C

2

5

2

6

12

6

?→

?酶

某兴趣小组成员为了探究酵母菌在呼吸作用过程中气体体积的变化（已知相同条件下，分子数相同的任何气体，体积相同），进行了实验．在装有酵母菌和足量葡萄糖溶液的气球中通入O2和CO2直到饱和，再注入一定量的氧气，扎紧后放入装有温水的量筒中（如图所示），记下液面的读数，以后每隔一段时间进行观察并记录量筒中液面的读数．请回答下列问题：

（1）酵母菌的细胞结构与下列哪种生物有明显的区别？______

A．水稻B．蘑菇C．西瓜D．大肠杆菌（2）若不考虑温度变化对气体体积的影响，则实验过程中量筒内的液面如何变化？

_________．

（3）若将装置中的温水换成冷水，重复以上实验，则量筒内液面变化的速率将_________（选填“加快”、“不变”或“减慢”）．

答案：（1）D；（2）先不变后升高；（3）减慢

14.甲图是某人在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，乙图表示人体呼吸时，膈肌的不同活动状态．据此回答下列问题．

（1）甲图中曲线AB段表示吸气时肺内气压变化，与之相对应的是乙图的▲（填A或B）状态．

（2）甲图曲线BC段表示呼气时的肺内气压变化，这时胸廓的前后径、左右径、上下径都▲．与之对应的是乙图中的▲状态．

（3）本次呼吸中，吸气结束的那一瞬间是甲图坐标中的B点，此时肺内气压与大气压的值▲．

（4）肺内气压最大的状态是乙图的▲，膈肌收缩最紧张的状态是乙图的

▲，肋骨间的肌肉收缩时的状态可能是乙图的▲．

解析：（1）甲图中曲线AB段肺内气压是负值，表示肺内气压低于外界大气压，因此表示吸气时的肺内气压的变化．吸气时膈肌收缩，膈肌顶部下降，所以与之相对应的是乙图中的B状态；（2）甲图曲线BC段肺内气压是正值，表示肺内气压高于外界大气压，因此表示呼气时的肺内气压变化，这时胸廓的前后、左右、上下径都缩小，与之对应的是乙图中的A状态；本次呼吸中，吸气结束的那一瞬间是甲图坐标中的B点，此时肺内气压与大气压的值相等，既不吸气也不呼气；（4）呼气时，肺内气压大于外界大气压，肺内气压最大的状态是乙图中的A，膈肌收缩最紧张的状态是乙图的B，肋间外肌收缩时的状态可能是乙图的B．

答案：（1）吸气；B；（2）呼气；A；（3）相等；（4）A；B；B．

15.如图是人体内细胞与外界环境之间进行的气体交换过程

（1）已知A是体内气体交换的主要器官，则A的名称是 .在A中与气体交换有关

（2）B是毛细血管与细胞之间进行气体交换必不可少的过程，则B为 .如果毛细血管中O2要进入到体内某细胞中，则O2浓度要（大于、等于、小于）细胞内O2的浓度；而如果体内细胞中的CO2要进入毛细血管，则CO2浓度要（大于、等于、小于）毛细血管内CO2的浓度.

答案：（1）肺脏肺泡和毛细支气管

肺泡气体交换累计面积巨大、壁薄、富含毛细血管，肺泡内氧浓度高、二氧化碳浓度低. （2）内呼吸大于大于

16.如图中的实验装置用于测量大麦种子的呼吸速率．实验开始时，用夹子夹紧橡皮管并使图中U形管内两侧有色液体均处于“0”标志位．在25℃条件下两套装置都静置1h，实验结果如图所示．

（1）装置中加入NaOH溶液的目是．

（2）装置A中有色液体的变化量表示．

（3）装置B中对大麦种子进行灭菌处理的目的是；装置B中有色液体的变化可能是造成的，设置B装置的目的是．

（4）计算大麦种子在25℃条件下的呼吸速率（用单位时间内O2的吸收速率表示，单位为mm3g-1h-1）．

答案：（1）吸收呼吸产生的二氧化碳（2）大麦种子呼吸作用消耗氧的体积（3）灭菌是防止细菌呼吸作用产生或吸收的气体影响实验结果由于环境温度上升而引起的气体膨胀对照（排除由物理因素引起的气体热膨胀对实验结果的干扰）

（4）O2吸收速率=80mm3/10g=8mm3g-1h-1

17.如图是人体呼吸系统结构示意图，请根据图回答问题：

（1）人的呼吸系统包括肺和呼吸道，呼吸道由图中▲ （填数码代号）组成。

（2）患感冒时，由于病毒感染，[5]中的粘膜会▲ ，造成说话带鼻音。（3）[6]与血液间的气体交换是通过▲ 作用实现的，交换后，血液发生的变化是▲ 。

（4）空气中的氧气进入循环系统，需经血液里的▲ 运输到全身各处。

答案：（1）⑤①②③⑦（2）发炎肿胀（3）扩散静脉血变为动脉血（含氧量增加）（4）红细胞（血红蛋白）

18.央视《每周质量报告》曝光了一种叫“富氧水”的高价饮用水，它是以饮用水为基质，加压充入氧气制得．

节目中对“富氧水”有两种截然不同的观点：

观点一：“富氧水”富含氧分子，活性强、易吸收．喝水后氧气通过胃肠绒毛细胞膜直接进入细胞，能有效补充体内的氧，在细胞内分解各种营养物质产生能量．

观点二：“观点一”违背科学常识，是概念炒作，在“忽悠”消费者．

（1）石田教授曾对富氧水的效果进行研究．他以10名学生为对象，让学生在不同时间分别饮用350毫升普通水和富氧水，但不告诉学生喝的是哪一种水．学生喝完水后被要求运动15分钟，然后由研究人员测试并比较反映他们心率和耐力等生理指标，结果无明显差异．

（1）石田教授研究的主要方法属于：▲ ．（选填“查阅资料”、“建立模型”或“对比实验”）

（2）人应该是由▲ 系统吸收氧气．右表是人在呼吸时吸入空气与呼出气体成分比较．平静状态下，如果一个人每次吸入与呼出时的气体都是500毫升，氧气的密度为1.4克/升，根据表中信息，可求得呼吸1次人体可吸收氧气▲ 毫克．因此呼吸1分钟（16次）人体吸收的氧气相当于28瓶500毫升富氧水中的溶氧量．

（3）依据（1）（2）的分析和所掌握的科学知识，你支持哪种观点？▲ ．解析：（1）对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对比结果的比较分析，来探究各种因素与实验对象的关系，这样的实验称为对比实验．把“富氧水”和普通水的效果作比较，结果无明显差异，该研究方法属于对比实验；（2）人应该由呼吸系统吸收氧气，呼吸一次人体可吸收氧气=500mL×10-3L/mL×（21%-16%）×1.4g/L=0.035g=35mg；因此呼吸1分钟（16次）人体吸收的氧气相当于28瓶500mL富氧水中的溶氧量；（3）根据（1）“富氧水”和普通水效果相同，（2）呼吸1分钟（16次）人体吸收的氧气相当于28瓶500mL 富氧水中的溶氧量，可判断观点二正确．

答案：（1）对比实验（2）呼吸；35（3）观点二