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初中生物 七年级下册 人教版2024
第四单元第三章第二课
发生在肺内的气体交换
01
思维导图
02
知识剖析
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肺与外界的气体交换
考点01 肺与外界的气体交换
1.呼吸时胸廓的变化
（1）胸廓：胸廓主要是由胸骨、肋骨和胸椎共同围成的一个结构，心脏、肺就位于胸廓内，胸廓有保护心脏、肺的功能。
（2）膈（“膈”不要错写为“隔”）：膈位于胸腔的底部（即腹腔的顶部），是将胸腔和腹腔分隔开的结构，主要由肌肉组织构成。
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肺与外界的气体交换
考点01 肺与外界的气体交换
（3）肋骨间肌肉的变化与胸廓变化的关系
①变化
②结论：肋骨间的肌肉收缩和舒张，是导致胸廓扩大和缩小的因素之一。
吸入气体 呼出气体
肋骨间肌肉状态 收缩 舒张
肋骨的变化 向上向外运动 向下向内运动
胸廓的变化 前后径、左右径增大 前后径、左右径缩小
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肺与外界的气体交换
考点01 肺与外界的气体交换
（4）膈的运动与胸廓变化的关系
①变化
吸入气体 呼出气体
图示
膈肌的运动 膈肌收缩，膈顶部下降 膈肌舒张，膈顶部上升
胸廓的变化 胸廓上下径增大 胸廓上下径缩小
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肺与外界的气体交换
考点01 肺与外界的气体交换
②结论：胸廓的扩大和缩小与膈的运动有关。
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肺位于胸廓内。在肺和胸廓内壁之间有一个封闭的胸膜腔。胸膜腔内没有空气，只有少量浆液。
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肺与外界的气体交换
考点01 肺与外界的气体交换
注意：
1.呼吸时胸廓的变化
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肺与外界的气体交换
考点01 肺与外界的气体交换
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呼吸运动
呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性的扩大和缩小的过程称为呼吸运动，包括吸气运动和呼气运动。呼吸运动实现了肺的通气，即肺内气体与外界气体进行交换。
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肺与外界的气体交换
考点01 肺与外界的气体交换
归纳总结
呼吸时胸廓的变化
吸气时，肋间肌和膈肌收缩，胸廓扩大；呼气时，肋间肌和膈肌舒张，胸廓缩小（可简记为“收吸大，舒呼小”）。
特别提醒
胸廓的横向扩张和收缩与肋间肌收缩和舒张有关；胸廓的上下径的变化与膈肌收缩和舒张有关。
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肺与外界的气体交换
考点01 肺与外界的气体交换
2.观察·思考：模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系
（1）实验装置：玻璃罩模拟胸廓，玻璃管模拟气管和支气管，气球模拟肺，橡皮膜模拟膈。玻璃罩内部空间可看作胸腔。
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肺与外界的气体交换
考点01 肺与外界的气体交换
（2）实验过程和解读
①向上推橡皮膜：
a.现象：当用手向上推橡皮膜时，可以看到气球缩小，气球内的气体排出。
b.分析：模拟膈肌舒张时膈顶部上升，胸廓的容积缩小，肺收缩，肺内气压增大，肺内的气体被排出，完成呼气过程。
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肺与外界的气体交换
考点01 肺与外界的气体交换
②放松橡皮膜：
a.现象：当放开手时，橡皮膜回落，气球胀大。
b.分析：模拟膈肌收缩时膈顶部下降，胸廓的容积扩大，肺扩张，肺内气压降低，外界的气体进入肺，完成吸气过程。
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肺与外界的气体交换
考点01 肺与外界的气体交换
3.肺（肺本身不具有自主收缩和扩张的能力，只能依靠胸廓的扩大和缩小而被动扩张和收缩）与外界的气体交换
肺富有弹性，当肋骨间的肌肉和膈肌收缩使胸腔容积扩大时，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。当肋骨间的肌肉和膈肌舒张使胸腔容积缩小时，肺便回缩，肺内的气体压力相应增大，于是气体就被呼出。如表所示：
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肺与外界的气体交换
考点01 肺与外界的气体交换
吸气 呼气
肋骨间肌肉和膈肌 收缩 舒张
胸腔容积 扩大 缩小
肺的状态 扩张 收缩
肺内气压 气体压力降低，低于外界大气压力 气体压力增大，高于外界大气压力
气体进出 气体入肺 气体出肺
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肺与外界的气体交换
考点01 肺与外界的气体交换
特别提醒
吸气和呼气的原理
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肺与外界的气体交换
考点01 肺与外界的气体交换
特别提醒
呼吸和气压的关系
（1）气体的流动主要是由气压的变化引起的，且气体总是由气压高的地方向气压低的地方流动。气体进出肺的动力是肺内和外界形成的气压差，肺内气压<外界气压时，外界气体入肺，属于吸气过程；肺内气压>外界气压时，肺内气体排出，属于呼气过程。
（2）无论是吸气还是呼气，在结束的一瞬间，肺内气压=外界气压。
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肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
1.吸入气体和呼出气体的比较（氧气的含量总是多于二氧化碳的含量）
吸入的气体 呼出的气体
气体成分及含量
气体成分特点 人体吸入的气体中，氧气含量较多，二氧化碳含量较少 人体呼出的气体中，氧气的含量减少，二氧化碳的含量增加
气体含量变化的原因 肺泡与血液之间发生了气体交换 2
肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
巧学妙记
胸腔左右二三肺，
还有膈肌和两肋。
肋膈肌缩胸腔扩，
吸入空气氧气多。
肋膈肌舒胸腔缩，
呼出废气氧气减。
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肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
知识链接
呼出气体中增多的二氧化碳的来源
与吸入的气体相比，呼出的气体中氧气含量减少，二氧化碳含量增多。其原因是组织细胞进行呼吸作用，分解有机物，不断消耗氧气，产生二氧化碳。
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肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
注意：
1.肺泡的结构
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肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
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相邻肺泡间相通，肺泡与毛细血管不相通
肺泡与肺泡之间是相通的。肺泡孔是相邻肺泡之间相通的小孔，是相邻肺泡间的气体通路。肺泡外面包绕着丰富的毛细血管，但肺泡不与毛细血管相通。
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肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
（1）肺泡
①肺泡的形成
左、右支气管分别进入左、右肺，形成树枝状分支，分支愈分愈细，最细分支末端形成了肺泡。肺泡是肺结构和功能的基本单位。
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肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
②肺泡适于气体交换的结构特点（结构与功能相适应）
多 a.肺泡数量多，大大增加了气体交换的面积
b.肺泡外面包绕着丰富的毛细血管，有利于肺泡和血液之间进行气体交换
薄 c.肺泡壁和毛细血管壁都很薄，只由一层扁平的上皮细胞构成，适于进行气体交换
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肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
（2）原理
人体内气体交换遵循气体扩散的原理——气体总是由多的地方向少的地方扩散，即总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散，直到平衡为止。
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肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
（3）过程（如图所示）
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肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
当吸入的空气进入肺泡时，肺泡鼓起来，肺泡中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液（经过两层细胞，四层细胞膜）；同时血液中的二氧化碳也通过这些毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡，然后随着呼气的过程排出体外。可简单记为：
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肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
（4）结果
肺泡与血液进行气体交换后，肺泡中的二氧化碳通过呼气排出体外，进入血液中的氧随着血液循环输送到全身各处，最终进入组织细胞。在组织细胞内的线粒体等中，有机物在氧的参与下分解，产生二氧化碳和水，同时释放能量供给人体进行各项生命活动。
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肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
巧学妙记
肺泡与血液的气体交换过程
气入肺泡过两壁，
进入血管是毛细，
氧入碳出交换急，
最终氧去细胞里。
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肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
特别提醒
肺泡、血液、组织细胞处的气体浓度
氧浓度：肺泡>血液>组织细胞；
二氧化碳浓度：组织细胞>血液>肺泡。
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肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
特别提醒
肺与外界进行气体交换是呼吸运动造成肺内外存在气压差的结果；肺泡与血液的气体交换则是由于同一种气体在肺泡和血液之间存在浓度差。
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肺泡与血液的气体交换
考点02 肺泡与血液的气体交换
生物与生活
肺活量
肺活量随年龄、性别和健康状况的不同而不同。成年人在平静状态下的肺活量是2500～4000毫升。肺活量的大小可用肺活量计测得，肺活量大的人，肺的呼吸功能一般也较强。
03
综合训练
运动员的肺活量比一般人的大，主要原因是（　　）
①参与呼吸的肺泡数量多 ②每分钟呼吸次数多 ③肺较大 ④参加呼吸的肌肉收缩力强 ⑤身体营养状况好．
A．①③ B．②⑤ C．①④ D．②③
一．肺的结构和功能
【答案】C
【解答】解：运动员经常参加体育锻炼，呼吸肌收缩力量得到加强，可以扩大胸廓的活动范围，使呼吸的深度加大、加深，参与气体交换的肺泡数量增多，因为运动员比一般人参与气体交换的肺泡的数量多，所以每呼吸一次，和正常人相比可获得更多的氧气。
故选：C。
一．肺的结构和功能
关于呼吸肌收缩和舒张的说法，错误的是（　　）
A．吸气时，膈肌舒张，胸廓增大
B．吸气时，膈肌收缩，胸廓增大
C．呼气时，膈肌舒张，胸廓缩小
D．胸廓横向的扩张和收缩，是肋骨间肌肉收缩和舒张的结果
二．呼气和吸气
【答案】A
【解答】解：AB、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，胸廓增大，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；因此，吸气时膈肌收缩而不是舒张。故A错误，B正确；
C、呼气时，膈肌和肋间外肌舒张，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，肺内气压升高大于外界气压，肺内气体排出，形成被动的呼气运动。故C正确；
D、肋间肌收缩时，引起胸腔前后、左右增大；肋间外肌舒张时，肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位，引起胸腔前后径、左右径减小；因此，胸廓横向的扩张和收缩是肋骨间肌肉收缩和舒张的结果，而引起胸腔上下径的扩张和收缩是膈肌收缩的和舒张的结果。故D正确。
故选：A。
二．呼气和吸气
血液流经肺部毛细血管后，血液的变化情况是（　　）
A．仍是动脉血 B．仍是静脉血
C．静脉血变成动脉血 D．动脉血变成静脉血
三．肺泡内的气体交换
【答案】C
【解答】解：由我们所学的知识可以知道：肺循环的路线：血液由右心室射出，经肺动脉入肺，再经肺动脉分支进入肺泡周围的毛细血管网。通过毛细血管壁和极薄的肺泡壁，血液与肺泡内的空气进行气体交换，排出二氧化碳，吸进新鲜氧气，使静脉血变成含氧丰富的动脉血，再经肺静脉出肺，注入左心房。肺循环的特点是：路程短，只通过肺，主要功能是使静脉血变为含氧丰富的动脉血；动脉血为含氧多、颜色鲜红，静脉血为含氧少、颜色暗红。
故选：C。
三．肺泡内的气体交换
在呼吸过程中，吸进的氧气进入人体后最终到达的部位是（　　）
A．组织细胞 B．心脏 C．肺 D．血液
四．组织细胞的气体交换
【答案】A
【解答】解：人体呼吸过程如图所示：
组织细胞利用氧，是将有机物氧化分解、释放能量，供人体生命活动的需要，即有机物+氧气→二氧化碳+水+能量，因此人体从外界吸入的氧气是被组织细胞利用的。故选：A。
四．组织细胞的气体交换
如图是模拟膈肌运动的实验装置及实验过程．请回答问题．
（1）图中的[①][②][③][④]分别表示人体的什么器官？
[①]　 　 [②]　 　 [③]　 　 [④]　 　
（2）图Ⅱ中的[③]正处于 　 　 状态，此时由于膈肌的 　 　 ，膈的顶部 　 　 ，使胸廓的 　 　 径增大，这表示人体呼吸的 　 　 过程．
（3）图 I中的[④]正处于 　 　 状态，整个胸廓 　 　 ，[③]的容积明显 　 　 ，此过程结束时，[③]中的气压一定 　 　 外界大气压．
（4）若用此实验装置探究人体吸气和呼气的原理，则此实验装置还存在不足，因为它无法模拟胸廓 　 　 径和 　 　 径的变化．
五．模拟呼吸运动时胸腔容积的变化
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）图1所示的实验装置中，①表示气管、②表示胸廓、③表示肺、④表示膈肌．
（2）（3）平静吸气时，呼吸肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，胸廓容积增大，肺随之扩张，造成肺内气压小于外界气压，外界气体进入肺，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而回位，结果胸廓容积缩小，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．
（4）若用此实验装置探究人体吸气和呼气的原理，则此实验装置还存在不足，因为它无法模拟胸廓前后径和左右径的变化．
故答案为：（1）气管；胸廓；肺；膈肌
（2）扩张；收缩；下降；上下；吸气；
（3）回缩；缩小；缩小；大于；
（4）前后；左右；
五．模拟呼吸运动时胸腔容积的变化

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