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第4单元
4.8 人体的能量供应
1.知道食物中贮存着能量，阐明物质分解与能量释放的关系，说明人体生命活动的能量来源；描述呼吸系统的构成和功能，理解呼吸系统结构与其功能相适应的特点；概述人体呼吸全过程，阐释呼吸运动和体内气体交换对人体细胞生活的意义。
2.设计简单实验方案和实验装置，不断优化实验装置并用于“探究不同食物贮存能量的差异”实验；运用比较、分析的方法处理实验数据，获得不同食物贮存能量有差异的结论；分析并控制实验误差。
3.运用肋骨和胸骨运动模型，分析呼吸运动中肋间肌、胸骨运动与胸腔容积变化的关系；制作膈肌运动与胸廓容积改变的模型，分析膈肌升降(舒张、收缩)与胸腔容积变化的关系；说明胸腔内的气压变化与气体进出的关系，运用模型的方法研究生理学问题。
4.运用人工呼吸的急救知识并参加实践活动，关注呼吸系统的疾病及病因，科学地锻炼和运动，增强呼吸系统机能，养成健康生活的习惯。
考点01 实验《探究不同食物贮存能量的差异》
1．实验原理
(1)能量释放原理：食物中的有机物（如脂肪、淀粉、蛋白质）含有化学能，燃烧时可释放能量，加热周围环境（如水）。
(2)测量方法：通过测量水温上升幅度（单位：℃）计算食物释放的能量，公式：被测材料的能量（千焦）=水温上升值×水的质量（g） × 4.2（水的比热容） ÷ 食物质量减少量（g） × 1000
（注意单位换算：1千焦=1000焦耳，1mL水的质量为1g，受热时每升高1℃所需热量为4.187 J）
考点01 实验《探究不同食物贮存能量的差异》
2．实验结论
(1)能量差异：脂肪含量高的食物（如花生、核桃）释放能量显著高于淀粉类（如大米）。
(2)科学解释：脂肪的碳氢比例高，氧化分解时释放更多能量。
考点01 实验《探究不同食物贮存能量的差异》
3．注意事项（操作关键点）
(1)食物质量、水量、初始水温、燃烧环境需保持一致。
(2)使用挡风板减少热量散失。
(3)温度计不可触碰容器底部，需悬于水中。
(4)热量散失（可通过多次测量取平均减小误差），故实际食物能量＞实验值。
(5)食物未完全燃烧（需点燃至无剩余）。
在 “测定某种食物中的能量” 的探究实验中，小明提出的问题是 “花生仁与核桃仁哪个含能量多”，在他制订的计划中错误的是（ ）
A. 在锥形瓶内加入同样多的水，并插入温度计
B. 实验前安装好实验装置，并测量水温
C. 取一个花生仁和一个核桃仁作为实验材料，燃烧后比较水温升高的差异
D. 重复实验 3 次，取平均值进行比较
C
考点02 食物中的能量释放
1．人体生命活动所需要的能量主要来自糖类，其次为脂肪。每克糖类贮存的能量平均为17 kJ(相当于4 kcal/g)，蛋白质为23kJ(相当于5 kcal/g)，脂肪为38 kJ(相当于9 kcal/g)。
2．每克食物充分燃烧时释放的能量，是食物的热价。食物的热价反映出食物中贮存能量的多少。
考点02 食物中的能量释放
3．人体细胞能够利用氧气将葡萄糖等有机物分解，产生二氧化碳和水，同时伴有能量的释放。生物体细胞内葡萄糖等有机物氧化分解并释放能量的过程，就是呼吸作用。
4．细胞通过呼吸作用释放的能量，一部分用于维持体温的恒定，另一部分用于推动各种生命活动。因此，呼吸作用的重要意义在于为生命活动提供动力。
下列食物中，单位质量释放能量最多的是（ ）
A. 花生仁
B. 大米
C. 牛肉
D. 苹果
A
(2022 陕西)食物中的能量需要通过细胞的________作用才能释放，该过程主要在细胞的________中进行。
呼吸
线粒体
考点03 呼吸系统
1．组成：呼吸道和肺
(1)呼吸道包括鼻、咽、喉、气管和支气管，是气体进出肺的通道
(2)肺是人体与外界进行气体交换的场所
考点03 呼吸系统
2．鼻
(1)鼻是呼吸道的起点，鼻腔内有鼻毛和鼻黏膜。鼻黏膜内有丰富的毛细血管和黏液腺，黏液腺可以分泌黏液，这些结构能使吸入鼻腔的空气变得温暖、湿润、清洁，减少对肺的刺激。
(2)黏膜内有接受气味刺激的嗅细胞
考点03 呼吸系统
3．咽和喉咽
(1)咽是气体的通道，也是食物的通道
(2)喉位于咽的前下方，由软骨和声带组成，气体经过时可以引起声带振动而发声
(3)吞咽时，会厌软骨会盖住喉的入口处，以防止食物入喉
考点03 呼吸系统
4．气管
(1)气管先分成左右两支，再分成如树枝状较小的支气管、细支气管等
(2)气管壁由C形软骨支撑，管壁上有黏液腺，分泌的黏液能粘住灰尘；管壁内表面有纤毛，纤毛摆动将黏液推向喉的方向，通过咳嗽排出体外，这就是痰
考点03 呼吸系统
5．肺
(1)肺是呼吸系统的主要器官，是完成气体交换的重要场所
(2)肺由细支气管的树状分支和肺泡组成。最细的支气管末端有许多囊泡，这就是肺泡。人体的肺泡总数约有3亿个，肺泡总面积约有100m 。肺泡壁很薄，仅由单层细胞构成，肺泡外表面缠绕着丰富的毛细血管和弹性纤维，这些结构特点有助于肺进行气体交换
人饮入的水和吸入的空气都会经过（　　）
A. 咽 B. 喉 C. 气管 D. 食道
A
冬天，外界寒冷的空气经呼吸道到达肺部时，温度可升至37℃，避免对肺造成损伤。这说明呼吸道能（　　）
A. 温暖空气 B. 湿润空气 C. 清洁空气 D. 顺畅通气
A
考点04 人体与外界的气体交换过程
1．外界与肺泡之间的气体交换，就是通常所说的呼吸，也叫肺通气
2．吸气时，肋间外肌收缩使肋骨上提并外展，胸骨上移，使胸廓的横径加大；膈肌收缩，膈顶下降，使胸廓的纵径加长。这样，由于胸廓扩大，肺容积增大，此时肺内气压小于外界大气压，新鲜空气由呼吸道进入肺
3．呼气时，由于肋间外肌和膈肌舒张，胸廓缩小，肺容积缩小，使肺内气压大于外界大气压，肺泡内部分气体排出体外
考点04 人体与外界的气体交换过程
考点04 人体与外界的气体交换过程
4．人工呼吸是根据呼吸运动原理，用力使患者胸廓有节律地扩大和缩小，引起患者的肺被动扩张和回缩，使空气进出肺，以达到帮助患者恢复自主呼吸的目的。
考点04 人体与外界的气体交换过程
5．肺的换气是指肺泡与血液之间进行氧气和二氧化碳的交换，这个过程是通过气体扩散实现的
6．吸入新鲜空气后，肺泡中的氧含量高于血液中的氧含量，氧气便向血液中扩散；血液中的二氧化碳含量高于肺泡中的二氧化碳含量，二氧化碳便向肺泡中扩散。肺泡与血液之间的气体交换，使静脉血转变为动脉血
考点04 人体与外界的气体交换过程
7．血液与细胞之间进行氧气和二氧化碳的交换过程称为组织换气，这个过程是通过气体扩散实现的
8．细胞进行呼吸作用时消耗氧气并产生二氧化碳，使细胞内氧含量远远低于血液中氧含量，而细胞内二氧化碳含量远远高于血液中二氧化碳含量。因此，血液中氧气向细胞里扩散，而细胞中二氧化碳向血液里扩散。血液与细胞之间的气体交换使动脉血转变为静脉血
(2024·江西) 吃粽子，粽子的清香被吸入时，膈肌和肺的状态分别是（ ）
A. 收缩、扩张
B. 收缩、回缩
C. 舒张、扩张
D. 舒张、回缩
A
(2024·齐齐哈尔) 兴趣小组的同学利用模拟膈肌运动的装置探究呼吸运动，下图中能正确展示呼气时肺和膈肌状态的是（ ）
A. B. C. D.
C
人的呼吸道能对吸入的空气进行处理，其中不包括（　　）
A.湿润空气 B. 温暖空气 C. 气体交换 D. 清洁空气
C
人体每时每刻都在进行呼吸。下列有关气体由外界进入肺的过程，叙述正确的是（　　）
A. 气体依次经过：鼻→咽→喉→支气管→气管→肺
B. 呼吸道对空气的处理能力是有限的
C. 人们吃进去的食物和吸入的空气都要经过喉
D. 吸气时，肋骨间的肌肉和膈肌处于舒张状态
B
良好的生活习惯是有生物学知识作依据的。下列相关解释不科学的是（　　）
A. 不要随地吐痰-痰液形成于口腔，——含有大量的病菌
B. 吃饭时不宜高声谈笑——食物容易误入气管
C. 用鼻呼吸好——鼻腔有温暖、湿润、清洁空气的作用
D. 积极参加体育锻炼——有助于增强呼吸功能
A
下图所示装置可以模拟肺与外界的气体交换，气球模拟肺，橡皮膜模拟膈。此装置还可以反映胸廓内压力的变化情况。下列相关说法正确的是（ ）
A. 向下拉橡皮膜，模拟膈肌收缩，液面A上升
B. 向上推橡皮膜，模拟呼气过程，液面A下降
C. 向上推橡皮膜，胸廓容积增大，液面B下降
D. 向下拉橡皮膜，肺内气压减小，液面B上升
D
下图是小明肺容量变化示意图。下列分析正确的是（　　）
A. a～b段，胸廓缩小
B. b～c段，膈肌舒张
C. 呼吸加深，b点下移
D. 呼吸加快，c点右移
B
在学校的体质健康监测中，测得某同学的肺容
量变化如图所示，据图分析正确的是（　　）
①F点的数值就是该同学肺容量的最大值
②AB段表示吸气过程
③BC段膈肌处于收缩状态
④D点表示呼气结束的瞬间，此时肺内气压等于大气压
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
C
下图是人体呼吸全过程示意图，其中①、②、③、④表示相应的生理过程。下列相关叙述正确的是（　　）
A. ③过程中的氧气直接在血浆中运输，不需要借助红细胞
B. ②、④过程中的气体交换是通过扩散作用来实现的
C. 呼吸道包括鼻、喉、气管、支气管，是气体进出肺通道
D. 人在平静状态下呼气时，肋间外肌和膈肌收缩
B
下图是人体呼吸系统的组成示意图，请据图回答问题：
（1）填出图中标号所指结构名称
②________；④________。
（2）人体的呼吸系统由
⑥________和⑨肺组成。
（填名称）
咽
气管
呼吸道
（3）人体在吸气过程中，膈顶部会下降，胸腔的容积会_______。（选填“扩大”或“缩小”）
（4）我们呼出的气体和吸入的空气相比较，呼出的气体中________的含量明显增加。（选填“氧气”或“二氧化碳”）
扩大
二氧化碳
(2024·烟台) 禁止吸烟和酗酒。吸烟有害健康，实践活动小组制作了吸烟装置（如图）
进行实验：打开止水夹，用洗耳球抽取排水管中的空气，使烟雾持续进入草履虫培养液。香烟燃尽后，用显微镜观察收集器底部培养液中的草履虫，发现其纤毛被烟雾中的焦油黏结，运动速度变慢。该实验中，烟雾进入烟雾收集器模拟的是呼吸运动中的______（填写“吸气”或“呼气”）过程；用草履虫纤毛的摆动模拟人气管纤毛的摆动，你的推测是__________________________________________。
吸气
烟雾中的有害物质会影响纤毛的正常摆动
Thanks!
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