浙教版2022-2023学年第二学期八年级科学“冲刺重高”培优讲义（二十二）：生物的呼吸有呼吸作用【word，含答案及解析】

一、人体呼吸系统的结构和气体的交换
1.人体呼吸系统的组成及各器官的作用
(1)人体与外界环境进行气体交换的整个过程称为呼吸。
(2)人体的呼吸系统由呼吸道和肺组成，其中肺是气体交换的场所，呼吸道是气体进出肺的通道，呼吸系统的组成器官及作用见下图和下表。
呼吸系统的组成 各器官的作用
呼吸道 鼻 阻挡和粘住灰尘、细菌，还能温暖和湿润空气，感受气味刺激
咽 前后略扁的管道，是空气和食物的共同通道
喉 由软骨做支架，保持气体通畅，内有声带，呼气冲击声带振动发声
气管和支气管 保持气体畅通，支气管管壁覆盖着纤毛和黏膜，能分泌黏液，粘住灰尘和细菌
肺 主要的呼吸器官，由大量的肺泡组成，肺泡壁、毛细血管壁很薄，仅由一层上皮细胞构成，肺泡周围布满毛细血管和弹性纤维，是气体交换的场所
2.呼吸运动
呼吸运动是膈肌和肋间肌协同活动的结果，它包括吸气和呼气两个过程。
(1)吸气过程：在吸气时，膈肌收缩，横膈膜下降(变得扁平)，肋间外肌收缩、肋间内肌舒张，肋骨向上、向外移升，胸腔体积增大，肺随之扩张，此时肺内压强减小(小于外界大气压)，外界气体进入肺内。
(2)呼气过程：在呼气时，膈肌舒张，横膈膜恢复拱形，肋间内肌收缩、肋间外肌舒张，肋骨向下、向内移动，胸腔体积减小，肺内压强增大(大于外界大气压)，气体从肺内排出体外。
3.人体内的气体交换
人体内的气体交换一般指的是肺泡与血液间的气体交换。
(1)肺泡内的气体交换过程：肺泡肺泡外毛细血管
肺泡内的气体和血液中的气体存在浓度差：肺泡内氧气的浓度大于血液中氧气的浓度，所以氧气进入毛细血管中的血液；肺泡内二氧化碳的浓度低于毛细血管内血液中二氧化碳的浓度，所以二氧化碳离开血液进入肺泡。
(2)肺泡适用于气体交换的结构特点：
①肺泡数目较多；
②肺泡外包绕着大量的毛细血管；
③肺泡壁和毛细血管壁都很薄，都由一层上皮细胞组成。
二、呼吸作用
1.什么是呼吸作用：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，供生命活动所需的过程称作呼吸作用.
2.呼吸作用的反应过程
有机物为葡萄糖时，呼吸作用的反应过程可以表示为：
葡萄糖 + 氧气二氧化碳+水+能量
(C6H12O6) (O2) (CO2) (H2O)
3.呼吸作用的意义：人、动物、植物和微生物等生物都有呼吸作用。呼吸作用对于生命活动来说十分重要。例如，呼吸作用释放能量，供人体各种活动所需。
【总结】食物燃烧和呼吸作用的比较
反应物 生成物 是否放出热量 速率
食物燃烧 食物、氧气 二氧化碳、水 是 剧烈、快速
呼吸作用 细胞内有机物、氧气 二氧化碳、水 是 缓慢
三、动物的呼吸作用
动物跟人一样，也要不断地从外界环境中摄取营养物质，营养物质在体内氧化，释放其中含有的能量，供给动物进行各项生命活动。因此，动物也在不停地进行呼吸作用，分解有机物，获取生命活动所需要的能量。
探究动物的呼吸作用
①提出问题：动物也要不停地进行呼吸作用，那么，动物吸人和呼出的分别是什么气体呢
②方法步骤：
a.按照下图安装好装置，装置中的碱石灰（是由固体氢氧化钠NaOH和生石灰CaO组成的混合物）用来吸收二氧化碳和水分，两装置中的碱石灰的量应该相等。
b.试管B起对照作用。
c.观察并记录：实验开始时，A、B两个装置中的红色水滴的位置；10分钟后，两装置中红色水滴的位置，并将结果填入下面的记录表中。
试管 开始时红色水滴的位置 10分钟后红色水滴的位置
A
B
③实验现象
a.开始时，A、B试管中红色水滴与橡胶塞的位置基本相同，实验大约10分钟后，可以观察到A试管中红色水滴向左移了一段距离；而B试管中，红色水滴没有移动。
b.A试管中色水滴向左移动的原因是动物也要呼吸，呼吸时产生的二氧化碳被碱石灰吸收，试管内气压减小。
④实验证明：动物也要进行呼吸，吸收氧气，产生了二氧化碳。
四、植物的呼吸作用
植物也会呼吸。植物通过和空气之间的气体交换，得到氧气，排出二氧化碳。植物的呼吸和高等动物使用呼吸器官的呼吸不同，植物吸收氧气和释放二氧化碳主要是通过气孔的扩散，没有一呼一吸的过程。
【总结】①植物的呼吸作用与动物呼吸作用的区别：与大部分动物不一样，植物没有明显的呼吸器官，没有明显的呼气和吸气过程，但植物和空气之间也会通过扩散作用进行气体交换。植物的各个部分 -根、茎、叶、花、果实、种子的每一个活细胞每时每刻 都在进行呼吸作用。
②呼吸是生物的共同特征：人、动物、植物在生活过程中都要不断地进行呼吸作用。研究证明，微生物等其他生物也有呼吸作用。生物通过呼吸作用，为生命活动提供所需的能量，因此，呼吸作用是生物的共同特征，对于生物的生命活动来说具有十分重要的意义。
例1、处于安静状态下平静呼吸时，小金肺泡内的气压变化的情况如图所示。下列叙述中，错误的是（　　）
A．P点时，膈肌处于完全放松状态
B．Q点时，肺内气体压强最小
C．从X到Z期间，人均处于呼气状态
D．从Y到Z期间，人均处于吸气状态
例2、如图所示是人在平静呼吸时，肺内气压变化的示意图。下列说法中正确的是(　　)
A．bcd段表示吸气过程
B．Oab段表示呼气过程
C．在a点时，肺内气压小于外界大气压
D．在a点时的肺内气压大于c点时的肺内气压
例3、如图表示血液中氧气和二氧化碳含量的变化，其中表示在肺泡里的气体交换的部分是(　　)
A．OA段 B．AB段 C．BC段 D．CD段
例4、PM2.5是指大气中的可入肺颗粒，对人体健康危害很大。PM2.5经鼻、咽、喉以后，进入血管之前，还会经过的结构依次是(　　)
A．肺泡、支气管、气管 B．气管、肺泡、支气管
C．支气管、肺泡、气管 D．气管、支气管、肺泡
例5、下列关于肺泡结构的叙述不正确的是(　　)
A．肺泡小而极多，表面积之和很大
B．肺泡壁由一层上皮细胞构成，很薄
C．肺泡外缠绕着毛细血管，有利于气体交换
D．吸气后，肺泡壁才与毛细血管紧贴在一起
例6、为了证明动物也像人一样会呼吸，小明设计了如图①所示的实验：
根据以上实验回答下列问题：
（1）实验设计B起　 　作用。
（2）碱石灰能吸收二氧化碳，而空气中二氧化碳含量极少，通过实验现象：A试管中红色液滴向左移了一段距离，而B试管中红色液滴几乎没有移动，从而证明该动物消耗了-定量的空气中的某种成分，同时放出　 　气体。
（3）小明同学认为该实验还需证明A装置被消耗了的成分是氧气，那么小明还应该进行的操作是　 。（4）小王同学受到小明的启示后认为该实验若把装置改变成如图②所示装置，还能用来测定空气中氧气的体积分数。你认为合理吗？请说明理由：　 　。
1.科学研究有许多方法，下列课本实验中没有体现“转换"思想的是（　　）
A．研究人呼吸运动
B．研究二氧化碳可溶于水
C．判断通电螺线管磁性大小
D．证明植物进行呼吸作用
2.如图为人体呼吸示意图，a代表氧气，b代表组织细胞产生的二氧化碳。下列叙述错误的是(　　)
A．外界空气中氧气进人血液至少要穿过3层细胞膜
B．过程②③都是通过气体的扩散作用来完成的
C．呼吸作用是人体内的一种缓慢进行的反应
D．组织细胞获得a进行呼吸作用，为生命活动提供能量
3.如图是人体吸气和呼气时胸廓与膈肌的状态，以及胸腔和肺的示意图，请回答问题：
（1）甲图表示　 　状态(选填“吸气”或“呼气”)，此时膈的顶部下降，胸廓容积扩大。
（2）当肋间外肌和膈肌舒张时，丙图中a、b、c三个部位的气体压强从小到大的顺序是　
4.为了探究“小鼠生命活动释放热量的快慢与空气中氧气含量有怎样的关系”，小金设计了如下实验：
①取甲图所示的三个相同的装置；
②取？的同种小鼠若干只，按乙图设置实验；
③将三个装置放在相同的适宜环境中进行实验。
（1）请将实验步骤②补充完整 ________。
（2）实验可通过液柱移动的快慢来比较小鼠生命活动释放热量的快慢，其原理是________。
（3）为了使实验现象更明显，可从哪些方面对实验进行改进？________。(写出一点即可)
（4）小鼠呼吸时消耗氧气，产生二氧化碳，若在乙图A、B装置中加入等量的碱石灰进行实验来证明动物需要呼吸，实验能否成功？________。
1.在进行胸部X光检查时，医生要求被检查者用力吸气后闭气不动再检查。如图为人在呼吸时膈肌在胸腔中的位置。则被检查者吸气时（　　）
A．膈肌从乙位置到甲位置 B．膈肌从甲位置到乙位置
C．外界气压小于肺内气压 D．外界气压等于肺内气压
2．如图是植物呼吸作用示意图，下列选项错误的是(　　)
A．甲可表示氧气，丙可表示二氧化碳
B．乙可表示有机物，丁可表示水
C．该过程主要在活细胞内发生
D．植物只在白天发生该过程
3．图甲为呼吸系统组成示意图，图乙为肺泡与毛细血管之间的气体交换示意图，请据图回答下列问题：
（1）[2]在人体呼吸时的作用为 。
A．温暖、清洁空气 B．气体进出的通道
C．对空气进行湿润处理 D．以上都对
（2）图乙所示的肺泡壁和毛细血管壁都是由一层扁平上皮细胞构成，这有利于进行气体交换。图中的a代表的物质是　 　。
（3）图乙所示的气体按照d方向离开肺泡时，图甲中[3]　 　应处于　 　状态，此时肺内的气压　 　 (选填“大于”或“小于”)外界大气压。
4.“新型肺炎”主要的临床表现有发热、咳嗽、喷嚏、胸闷、全身乏力等症状。
（1）“咳嗽”是由于异物侵入呼吸道或呼吸器官发生炎症引起的保护性生理活动。咳嗽时，肺内气压　 　外界气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)，膈肌　 　(选填“收缩”或“舒张”)。
（2）“喷嚏”指鼻黏膜受刺激，急剧吸气，然后很快地由鼻孔喷出并发出声音的现象，如图曲线中，符合打喷嚏时呼吸特点的曲线是　 　 (选填“甲”或“乙”)。
（3）经呼吸运动吸入的氧气最终通过血液循环运送到全身各处组织细胞，在细胞内进行呼吸作用。请写出当有机物为葡萄糖时，人体内细胞呼吸作用的文字表达式　 　。
5．为研究“绿豆种子的呼吸作用”，某同学将一定量萌发的绿豆种子平均分成两份(其中一份煮熟)，分别放入如图所示的装置中，关闭止水夹并在黑暗处放置12小时后进行如下实验：①测量瓶内和瓶外环境的温度，读取温度计示数；②打开止水夹并挤压塑料瓶，观察试管中澄清石灰水的变化；③移开双孔塞，用燃烧匙将燃着的蜡烛放入塑料瓶内，观察蜡烛的燃烧情况。实验现象记录如表：
实验现象实验组 温度计读数 澄清石灰水 蜡烛燃烧状况
实验甲 升高 变浑浊 熄灭
实验乙 不变 不变 继续燃烧
请回答下列问题：
（1）根据上述实验现象能推断出绿豆种子在萌发过程中产生的物质是　 　(填物质名称)。（2）绿豆种子要在黑暗处放置12小时的原因是 (填序号)。
A．防止光合作用对实验的干扰 B．便于种子有足够的呼吸时间
答案及解析
例1、C
【解析】A、由图可知，P点压强最大，即处于呼气状态，膈肌处于放松状态；故A正确；
B、Q的点压强最小，处于吸气状态，肺内气体压强最小；故B正确；
C、从X到Z期间，肺内气压先变大后变小，即是一个呼吸周期；故C错误；
D、从Y到Z期间，肺内气压较小，处于吸气状态；故D正确； 故答案为：C。
例2、C
【解析】纵坐标表示肺内气压与大气压的气压差，横坐标表示呼吸时间；在图a点处，肺内气压与大气压的气压差是负值，表示肺内气压低于外界大气压，是吸气过程，C符合题意。 故答案为：C
例3、B
【解析】当血液流经肺泡周围的毛细血管时，肺泡中的氧气进入血液，血液中的二氧化碳进入肺泡，因此血液中的氧气增多，二氧化碳减少．图中氧气在AB段增多，二氧化碳在AB段减少．所以表示在肺泡里的气体交换的部位是AB段，B符合题意。 故选：B
例4、D
【解析】PM2.5颗粒经过鼻腔、咽、喉、气管、支气管，然后进入肺，在肺泡中进行气体交换，PM2.5颗粒通过肺泡壁和毛细血管壁进入周围血液，D正确。 故答案为：D
例5、D
【解析】肺泡的数目多，肺泡外包绕着弹性纤维和毛细血管，肺泡壁和毛细血管壁都很薄，这些结构特点都是肺泡适于气体交换的结构特点。肺位于胸腔，左右各一个，与气管相通，与气体交换没有直接关系。人体的肺泡总数约有3亿个，肺泡总面积约有100平方米，加大了气体交换的面积，肺泡壁只有一层上皮细胞， 肺泡外缠绕着许多毛细血管，肺泡壁与毛细血管壁紧贴在一起，适于进行气体交换，并不只是吸气后，D符合题意。 故选：D
例6、（1）对照
（2）二氧化碳
（3）取下塞子，将燃着的木条伸入试管中
（4）不合理，小动物呼吸消耗氧气，但密闭容器中氧气含量低于一定程度时动物不能生存，因此小动物不会把这密封容器中的氧气消耗完
【解析】(1)对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理的是对照组。
(2)植物呼吸作用：有机物+氧气→二氧化碳+水+能量。
【解答】(1)实验设计B起 对照 作用。
(2)碱石灰能吸收二氧化碳，而空气中二氧化碳含量极少，通过实验现象：A试管中红色液滴向左移了一段距离，而B试管中红色液滴几乎没有移动，从而证明该动物消耗了-定量的空气中的某种成分，同时放出 二氧化碳 气体。保存进入下一题
(3)小明同学认为该实验还需证明A装置被消耗了的成分是氧气，那么还要验证里面是否还有氧气，故小明还应该进行的操作是 取下塞子，将燃着的木条伸入试管中 。
(4)测量空气中的氧气体积分数，前提是动物把里面的氧气全部消耗掉，如果有剩余，则测量不准确，故不合理，小动物呼吸消耗氧气，但密闭容器中氧气含量低于一定程度时动物不能生存，因此小动物不会把这密封容器中的氧气消耗完。
1.A
【解析】A、该装置是研究人呼吸运动的模拟实验，其中塑料管模拟气管，气球模拟肺，橡皮膜模拟膈肌，实验没有体现转换“思想”，A符合题意；
B、二氧化碳是否可以溶于水，很难直接观察到现象，可以通过瓶子形状的变化来间接感知，因此该实验体现“转换”思想，B不符合题意；
C、影响电磁铁磁性强弱的因素有：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯，由于肉眼难以观察到电磁铁磁性强弱，通电螺线管磁性大小肉眼难以看见，故实验中采用“转换”思想研究通电螺线管磁性大小，C不符合题意；
D、菠菜呼吸作用产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此采用转换思想探究植物进行呼吸作用，D不符合题意。 故答案为：A
2.A
【解析】肺泡与血液之间的气体交换叫做肺泡内的气体交换，它是通过气体的扩散作用实现的；即吸入肺泡内的空气中，氧的含量比静脉血中的多，二氧化碳的含量比静脉血中的少，由此，静脉血流经肺泡外的毛细血管时，氧气由肺泡扩散到血液里，二氧化碳由血液扩散到肺泡里。
A.肺泡外缠绕着毛细血管，肺泡壁、毛细血管壁都只有一层上皮细胞；因此，肺泡内的氧气进入血液要穿过两层细胞，每穿过一层细胞，要两次经过细胞膜，即一共穿过四层细胞膜.故A错误。
B.过程②③都是通过气体的扩散作用来完成的,B正确。
C.呼吸作用是人体内的一种缓慢进行的反应，C正确。
D.组织细胞获得a进行呼吸作用，为生命活动提供能量,D正确。
3.（1）吸气（2）a【解析】（1）甲图表示吸气状态，此时膈的顶部下降，胸廓容积扩大。
（2）呼气时膈肌舒张，肋骨间肌肉舒张，胸廓容积缩小，肺收缩，肺内气压大于外界气压，气体被排出，因此a、b、c间的气压关系是a＞c＞b。
4.（1）大小相近、年龄相同、新陈代谢旺盛
（2）小鼠生命活动释放热量越快，温度升高越快，导致玻璃泡内气体膨胀越快，液柱移动越快
（3）增加小鼠数量、换用更细的导管
（4）能
【解析】1、实验所用的小鼠的生命活动要正常的，主要从鼠的种类，大小，年龄，新陈代谢旺盛程度等方面考虑；
2、小鼠释放热量使瓶内气体膨胀，气压增大，瓶内气压大于外界大气压时液柱移动；
3、膨胀程度是否明显可从热量的产生和膨胀后显示的导管进行处理；
4、碱石灰能吸收二氧化碳气体。
【解答】（1）步骤 ② 是对实验所用样本小鼠进行控制，因为研究的是氧气量的影响，所以选择的小鼠要相同，这里可以选择 大小相近、年龄相同、新陈代谢旺盛的同种小鼠若干只；
（2）此实验的原理是： 动物运动越快，体内释放的热量越多，温度越高，玻璃泡内的气体膨胀越大，所以其原理是：小鼠生命活动释放热量越快，温度升高越快，导致玻璃泡内气体膨胀越快，液柱移动越快；
（3） 增加小鼠的数量，产生的热量就会增多，液柱移动就会加快，改变相同的气体体积时，玻璃管越细，移动的距离越明显，所以对实验进行改进是：增加小鼠数量、换用更细的导管 ；
（4）A、B装置中A无动物，B有动物，其他条件都相同，符合对照实验的要求。B中动物如有呼吸作用，消耗氧气产生二氧化碳，二氧化碳会被碱石灰吸收，使瓶内气压减小，液柱会明显向里移动。而A瓶中空气中的二氧化碳几乎没有，液柱几乎是不动的。所以可能用来进行实验证明动物需要呼吸。
1.B
【解析】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，吸气时，膈肌收缩，隔顶部下降，使胸廓的上下径增大，甲属于膈肌它的位置会收缩，导致胸廓上下径增大，即到乙的位置，B符合题意。 故答案为：B
2．D
【解析】A、呼吸作用指在氧气的参与下，有机物被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的过程。所以甲可表示氧气， 丙可表示二氧化碳 ，A正确，不符合题意；
B、根据呼吸作用的意义， 乙可表示有机物，丁可表示水 ，B正确，不符合题意；
C、任何活细胞都在不停地进行呼吸作用，呼吸作用主要是在线粒体中进行，C正确，不符合题意；
D、植物的呼吸作用白天和晚上都可进行，D错误，符合题意。 故答案为：D
3．（1）D（2）二氧化碳（3）膈肌；舒张；大于
【解析】（1）图甲中的1表示肺，是呼吸系统的主要器官，2是呼吸道，对空气有清洁、湿润和温暖的作用；图中的2表示呼吸道，呼吸道是气体进出肺的通道，而且对空气具有清洁、湿润和温暖作用。 （2）图乙中的肺泡壁和毛细血管壁都仅由一层上皮细胞构成，这样的结构特点利于肺与血液之间的气体交换，a为二氧化碳，从而进入肺泡排出体外。
（3）图乙所示气体按照d方向离开肺泡时，甲图中的3膈肌应处于舒张状态，表示呼气的过程， 此时肺内的气压大于外界大气压。
4.（1）大于；舒张
（2）甲
（3）葡萄糖+氧气 二氧化碳+水+能量
【解析】吸气时，膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，肺随之扩大，造成肺内气压小于外界大气压，外界气体进入肺内，形成主动的吸气运动；当膈肌和肋间外肌舒张时，肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位，结果胸廓缩小，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，形成被动的呼气运动。
【解答】（1）由于气管和支气管的表面的黏膜上有腺细胞和纤毛，腺细胞分泌黏液，使气管内湿润，黏液中含有能抵抗细菌和病毒的物质，之后纤毛的摆动可将外来的灰尘、细菌等和黏液一起送到咽部，当肺内气压大于外界气压才能通过咳嗽排出体外形成痰，咳嗽时膈肌是舒张。
（2）“喷嚏”指鼻黏膜受刺激，急剧吸气，然后很快地由鼻孔喷出并发出声音的现象，急剧吸气，应当是肺容量升高，而打喷嚏时，肺里的气体喷射出来依次经过：肺→支气管→气管→喉→咽→鼻，即气体排出体外，即呼气过程，因此肺容量下降，符合打喷嚏时呼吸特点的曲线是甲。
（3）人体内细胞呼吸作用的文字表达式为：葡萄糖+氧气 二氧化碳+水+能量。
5．（1）二氧化碳（2）A；B
【解析】(1)对比甲、乙两组实验现象可知：甲瓶中，因为绿豆种子在萌发时呼吸作用旺盛，吸收瓶内的氧气，产生大量的二氧化碳气体，从而导致瓶内氧气含量减少，蜡烛熄灭。同时将储存在有机物中的能量释放出来，供给种子萌发需要，也有一部分热量以热能的形式散失了，导致瓶内温度升高。乙瓶中，由于煮熟的绿豆种子已经没有生命力了，不能进行呼吸作用，因此瓶内的氧气没有减少，温度也没有变化，没有产生二氧化碳。
(2)在实验前， 绿豆种子要在黑暗处放置12小时的原因是：防止幼苗进行光合作用，同时也让种子有足够多的呼吸时间来产生二氧化碳，从而观察到明显的实验现象。
浙教版科学八年级（下册）“冲刺重高”讲义（二十二）
生物的呼吸及呼吸作用