资源简介

第2节　人体细胞获得氧气的过程
主干　核心达成　
一、呼吸道和肺组成呼吸系统
呼吸系统图示 结构 功能
呼 吸 道 鼻 清洁、温暖、湿润空气
咽 空气和食物的共同通道
喉 气体的通道和发音器官
气管、支气管 湿润、清洁空气、形成痰
肺 呼吸系统的主要器官,是进行气体交换的场所
肺适于进行气体交换的特点:1.肺泡数目多,总面积大;2.肺泡壁很薄,仅由单层细胞构成;3.肺泡外缠绕着丰富的毛细血管和弹性纤维
二、肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的
过程 肋间外肌 和膈肌 胸廓 膈顶 肺 肺内 气压 气体进出肺泡
吸气 收缩 扩大 下降 扩张 减小 外界气体被吸入肺泡
呼气 舒张 缩小 回升 缩小 增大 肺泡内的气体被呼出体外
三、肺泡处和组织细胞处的气体交换
1.气体交换原理:气体扩散。气体扩散是指气体总是从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散。发生气体扩散的前提是气体交换的两侧具有浓度差。
2.两处气体交换对比:
项目 肺泡与血液之间的气体交换 血液与组织细胞之间的气体交换
图示
表示方式
实现方式 气体扩散(即气体由高浓度的地方向低浓度的地方运动)
结果 静脉血变动脉血 动脉血变静脉血
四、人体气体交换的全过程
思维辨析
1.口腔不属于呼吸系统,属于消化系统。(√)
2.呼吸和吞咽能够同时进行。(×)
3.因为呼吸道有清洁空气的作用,所以空气质量不会影响人的健康。(×)
4.呼出气体中的二氧化碳不是由肺泡产生的,而是由组织细胞产生的。(√)
5.吸气导致胸廓扩大。(×)
图示解读
呼吸运动模型
写一写
肺______________
喉______________
痰______________
膈肌_______　　
鼻黏膜_______　
重点　情境探究　
　　人生活在生物圈中,每时每刻都要与外界进行气体交换。慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)是一种具有气流阻塞特征的肺部疾病,主要表现为通气功能障碍,呼吸肌不能发挥最大作用,肺活量下降。制订慢阻肺患者的治疗与恢复方案是当前研究的重点。如图表示呼吸系统结构及相关数据。请回答下列问题。
【主题一】呼吸系统的组成
(1)图中人的呼吸系统是由呼吸道和④肺组成。进入④内气体的相对湿度与外界空气有明显差异,是由于①②③等结构起到了湿润作用。
(2)与外界环境相比,④中氧气大量减少,是由于氧气能依次通过极薄的肺泡壁、毛细血管壁进入血液。此外,据图中数据可知④内部结构具有表面积大的特点,也提高了完成上述过程的效率。
助学点拨
1.呼吸道能够清洁、湿润、温暖吸入的空气。
2.肺泡壁和毛细血管壁很薄,仅由1层上皮细胞构成,氧气从肺泡进入血液,需要经过2层细胞。
【主题二】肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的
(1)慢阻肺严重时,患者呼吸衰竭,此时可用体内膈肌起搏器辅助通气(如图)。将电极植入患者体内并与膈神经接触,通过电刺激,引起膈肌收缩,使胸腔容积扩大,肺内气压小于(填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压,从而完成吸气过程。
(2)(结合主题一图示分析)这一研究也为呼吸系统疾病的雾化治疗提供了理论依据,如果需要让吸入的药物更多沉积在肺部,则应将药物颗粒大小控制在1微米左右。
助学点拨
1.肌缩胸扩气体入,肌舒胸缩气体出。
2.呼吸时,外界气压与肺内气压比较:
外界气压>肺内气压:气体由外界进入肺。
外界气压<肺内气压:气体由肺排到外界。
外界气压=肺内气压:吸气、呼气结束的一瞬间。
【主题三】肺泡处和组织细胞处的气体交换
(1)慢阻肺患者通常伴有黏液分泌多、纤毛功能失调等病变,导致呼吸道内气流受阻,肺泡异常,进而影响肺泡与血液之间的气体交换。
(2)呼吸训练器是一种能够增加吸气阻力的装置。科研人员让受试者分别进行常规呼吸训练和呼吸训练器辅助训练如图二。受试者的年龄、性别、病症表现等因素应保持一致的原因是控制单一变量。
(3)通过测定受试者的肺活量、相同时间内的行走距离等指标也可比较呼吸功能恢复效果。
(4)图一所示,A、B、C三个过程中,通过气体的扩散作用实现的是B、C(填图中字母),氧气在肺泡处的扩散方向只能是④而不是③的原因是氧气浓度在肺泡处高于血液,气体总是从高浓度向低浓度扩散。
助学点拨
肺泡处和组织细胞处的气体交换:氧气的扩散方向为肺泡→血液→组织细胞;体内氧气浓度由大到小依次为肺泡>血液>组织细胞。二氧化碳的扩散方向为组织细胞→血液→肺泡;体内二氧化碳浓度由大到小依次为组织细胞>血液>肺泡。
评价　素养落实　
　认知达标
知识点1　呼吸道和肺组成呼吸系统
1.当人们吸入含有甲型流感病毒的空气时,该病毒通过呼吸道到达肺部的途径是 (C)
A.口→喉→咽→气管→支气管→肺
B.鼻→口→咽→喉→气管→肺
C.鼻→咽→喉→气管→支气管→肺
D.鼻→喉→气管→支气管→肺
2.(2024·山西学业考)小林向草履虫培养液中通入香烟烟雾后,取培养液进行显微镜观察,发现草履虫的纤毛被焦油黏结,不能摆动。人体呼吸道也有纤毛,因此可推测,吸烟可能会影响人体呼吸道对吸入气体的(A)
A.清洁作用
B.温暖作用
C.湿润作用
D.杀菌作用
3.在日常生活中,我们要养成“食不言,寝不语”的好习惯,吃饭时不要大声说笑,以免下列哪一结构来不及盖住喉口,食物进入气管,引起剧烈咳嗽(A)
A.会厌软骨
B.软腭
C.声带
D.舌根
4.下列关于肺泡适于气体交换特点的叙述,正确的是(B)
①数目很多
②总表面积很小
③壁由多层细胞组成
④外部缠绕丰富的毛细血管
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
知识点2　肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的
5.(2025·西城质检)如图表示人的膈肌收缩和舒张时在胸腔内的不同位置,下列叙述正确的是(C)
A.膈肌从甲位置到乙位置时,呼气
B.膈肌从甲位置到乙位置时,膈肌舒张
C.呼气完成的瞬间,膈肌处于甲位置
D.吸气时,肺内气压大于外界大气压
6.如图是模拟人体呼吸运动过程的实验示意图。下列有关叙述错误的是(D)
A.该实验模拟的是外界环境与肺泡的气体交换
B.①模拟的器官能使②内的气体变得清洁、湿润
C.④模拟的是膈,可调节胸廓的容积大小
D.图甲模拟的是呼气过程,此时膈肌收缩
知识点3　肺泡处和组织细胞处的气体交换
7.夏天,人在无防护措施的河中游泳时,容易发生溺水事故;冬天,人在烧炭取暖时,容易吸入一氧化碳而中毒。溺水和一氧化碳中毒分别会阻碍呼吸过程中的(D)
A.肺与外界的气体交换、肺泡与血液的气体交换
B.肺泡与血液的气体交换、气体在血液中的运输
C.气体在血液中的运输、组织细胞与血液的气体交换
D.肺与外界的气体交换、气体在血液中的运输
8.(2025·陕西质检)“白肺”患者由于肺泡内充满大量积液或肺泡塌陷,肺部显影呈白色状,其临床表现为胸闷气喘、呼吸急促、血氧饱和度下降。如图是正常人肺泡与血液之间的气体交换示意图,①②代表结构,a、b代表气体,虚线箭头代表血流方向。下列说法正确的是(C)
A.吸气时,膈肌舒张,肺泡的体积增大
B.气体a代表二氧化碳,气体b代表氧气
C.①和②的壁都很薄,只由一层上皮细胞构成
D.“白肺”患者肺泡内的积液不影响气体交换
　能力提升
9.(2025·南通质检)哮喘发作时支气管痉挛使气道狭窄,造成呼吸困难。口吸式气雾器中的药物可以到达肺部支气管发挥作用,从而缓解哮喘症状(如图)。相关叙述正确的是(C)
A.哮喘发作时,单位时间内经呼吸道到达肺的空气增加
B.药物沿①口到②喉再到③支气管发挥作用
C.药物能使支气管的状态由b变为a,从而缓解哮喘症状
D.建议哮喘患者进行高强度运动,以增加通气量
10.(2025·湘潭质检)人工肺又名氧合器或气体交换器,其工作原理如图所示。据图分析,有关人工肺说法错误的是(C)
A.人工肺主要替代的是肺泡与血液之间的气体交换
B.人工肺通过气体扩散作用实现了气体交换
C.经人工肺后血液由动脉血变成了静脉血
D.人工肺可用于治疗严重呼吸衰竭的患者
11.(2025·许昌学业考)下列图示能正确表示血液流经肺泡周围毛细血管网时,血液中氧气含量变化的是(A)
12.图1是发生在人体肺部或组织细胞处的气体交换过程示意图,其中甲是肺泡或组织细胞的一部分,乙是毛细血管,①和②是不同气体,箭头表示气体进出方向。图2中四位同学关于图1 的分析,正确的是 (D)
13.图1表示肋间肌舒缩引起肋骨和胸骨运动的模型,图2是呼吸过程中肺内气压的变化曲线,下列分析不正确的是(C)
A.图1中①代表肋骨,②代表肋间肌,③代表胸骨
B.图1中A→B状态表示吸气过程,此时②处于收缩状态
C.图1中B→A状态对应图2中的BC段,此时胸廓前后横径、纵径变大
D.图2中曲线处于B、C点时肺内压与外界大气压相等
14.“海姆立克急救法”是抢救异物误入人体气管的方法,被称为“生命的拥抱”,动作图解如图一。图二是气体交换过程示意图,a、b、c表示生理过程,据图回答:
(1)当异物经过喉堵住患者的气管时,会影响图二中的过程a(填字母),引起呼吸困难。此时,救护者可按照图一中所示方法施救,使被救者膈顶上升,此时膈肌处于舒张状态,肺内气压大于(填“大于”或“小于”)外界气压,形成较大的气流把异物冲出。
(2)呼吸道通畅后空气进入肺,再次进行过程[b] 肺泡与血液的气体交换,该过程的原理是气体扩散作用。肺泡中的氧气依次穿过肺泡壁和毛细血管壁进入血液,最终经过过程c到达组织细胞的线粒体中,分解有机物,释放能量。
15.如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咽;④气管。
(2)人体的呼吸系统由⑥呼吸道(填名称)和⑨肺组成。
(3)人体在吸气过程中,膈顶会下降,胸廓的容积会扩大(填“扩大”或“缩小”)。
(4)我们呼出的气体和吸入的空气相比较,呼出的气体中二氧化碳(填“氧气”或“二氧化碳”)的含量明显增加。
　创新实践
16.生命观念·结构与功能观 某流感病毒会攻击人体肺部细胞,引起肺泡损伤,导致肺泡壁失去弹性,影响呼吸。图1表示插入式呼吸机的工作原理,图2表示肺泡与毛细血管的气体交换。
(1)图1中,呼吸机管道从口腔进入,经咽、喉一直插入患者的[①]气管处。在吸气通路中,细菌过滤器、控温器和湿化器可对空气进行一定的处理,使到达肺部的气体温暖、湿润、清洁。
(2)呼吸机通过压力控制器周期性改变肺内外气压,维持患者呼吸。当吸气压力控制器启动时,吸气通路内的气体压力大于(填“大于”或“小于”)肺内压力,气体入肺。
(3)经过治疗,患者的肺泡壁弹性恢复正常。吸气时,膈肌和肋间外肌等呼吸肌收缩,使得胸腔容积扩大,肺扩张,气体进入肺,完成自主呼吸。(均填“扩张”或“收缩”)
(4)图2中,肺泡壁和毛细血管壁都只由一层扁平的上皮细胞构成,这有利于肺泡与血液进行气体交换。a所代表的气体是 二氧化碳,N处流出的血液与M相比,b气体的含量变化是增加(填“增加”或“减少”)。第2节　人体细胞获得氧气的过程
主干　核心达成　
一、呼吸道和肺组成呼吸系统
呼吸系统图示 结构 功能
呼 吸 道 鼻 清洁、温暖、 空气
咽 空气和食物的共同通道
喉 气体的通道和发音器官
气管、支气管 湿润、清洁空气、形成痰
肺 呼吸系统的主要器官,是进行 的场所
肺适于进行气体交换的特点:1.肺泡数目多,总面积大;2. 很薄,仅由单层细胞构成;3.肺泡外缠绕着丰富的毛细血管和弹性纤维
二、肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的
过程 肋间外肌 和膈肌 胸廓 膈顶 肺 肺内 气压 气体进出肺泡
吸气 扩大 扩张 外界气体被吸入肺泡
呼气 缩小 缩小 肺泡内的气体被呼出体外
三、肺泡处和组织细胞处的气体交换
1.气体交换原理: 。气体扩散是指气体总是从浓度 的一侧向浓度 的一侧扩散。发生气体扩散的前提是气体交换的两侧具有 。
2.两处气体交换对比:
项目 肺泡与血液之间的气体交换 血液与组织细胞之间的气体交换
图示
表示方式
实现方式 (即气体由高浓度的地方向低浓度的地方运动)
结果 静脉血变动脉血 动脉血变静脉血
四、人体气体交换的全过程
思维辨析
1.口腔不属于呼吸系统,属于消化系统。(√)
2.呼吸和吞咽能够同时进行。( )
3.因为呼吸道有清洁空气的作用,所以空气质量不会影响人的健康。( )
4.呼出气体中的二氧化碳不是由肺泡产生的,而是由组织细胞产生的。(√)
5.吸气导致胸廓扩大。( )
图示解读
呼吸运动模型
写一写
肺______________
喉______________
痰______________
膈肌_______
鼻黏膜_______
重点　情境探究　
　　人生活在生物圈中,每时每刻都要与外界进行气体交换。慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)是一种具有气流阻塞特征的肺部疾病,主要表现为通气功能障碍,呼吸肌不能发挥最大作用,肺活量下降。制订慢阻肺患者的治疗与恢复方案是当前研究的重点。如图表示呼吸系统结构及相关数据。请回答下列问题。
【主题一】呼吸系统的组成
(1)图中人的呼吸系统是由 和④ 组成。进入④内气体的相对湿度与外界空气有明显差异,是由于①②③等结构起到了 作用。
(2)与外界环境相比,④中氧气大量减少,是由于氧气能依次通过极薄的 、 进入血液。此外,据图中数据可知④内部结构具有 大的特点,也提高了完成上述过程的效率。
助学点拨
1.呼吸道能够清洁、湿润、温暖吸入的空气。
2.肺泡壁和毛细血管壁很薄,仅由1层上皮细胞构成,氧气从肺泡进入血液,需要经过2层细胞。
【主题二】肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的
(1)慢阻肺严重时,患者呼吸衰竭,此时可用体内膈肌起搏器辅助通气(如图)。将电极植入患者体内并与膈神经接触,通过电刺激,引起膈肌 ,使胸腔容积 ,肺内气压 (填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压,从而完成吸气过程。
(2)(结合主题一图示分析)这一研究也为呼吸系统疾病的雾化治疗提供了理论依据,如果需要让吸入的药物更多沉积在肺部,则应将药物颗粒大小控制在 微米左右。
助学点拨
1.肌缩胸扩气体入,肌舒胸缩气体出。
2.呼吸时,外界气压与肺内气压比较:
外界气压>肺内气压:气体由外界进入肺。
外界气压<肺内气压:气体由肺排到外界。
外界气压=肺内气压:吸气、呼气结束的一瞬间。
【主题三】肺泡处和组织细胞处的气体交换
(1)慢阻肺患者通常伴有黏液分泌多、纤毛功能失调等病变,导致呼吸道内气流受阻,肺泡异常,进而影响肺泡与血液之间的 。
(2)呼吸训练器是一种能够增加吸气阻力的装置。科研人员让受试者分别进行常规呼吸训练和呼吸训练器辅助训练如图二。受试者的年龄、性别、病症表现等因素应保持一致的原因是 。
(3)通过测定受试者的 、相同时间内的行走距离等指标也可比较呼吸功能恢复效果。
(4)图一所示,A、B、C三个过程中,通过气体的扩散作用实现的是 (填图中字母),氧气在肺泡处的扩散方向只能是④而不是③的原因是 。
助学点拨
肺泡处和组织细胞处的气体交换:氧气的扩散方向为肺泡→血液→组织细胞;体内氧气浓度由大到小依次为肺泡>血液>组织细胞。二氧化碳的扩散方向为组织细胞→血液→肺泡;体内二氧化碳浓度由大到小依次为组织细胞>血液>肺泡。
评价　素养落实　
　认知达标
知识点1　呼吸道和肺组成呼吸系统
1.当人们吸入含有甲型流感病毒的空气时,该病毒通过呼吸道到达肺部的途径是 ( )
A.口→喉→咽→气管→支气管→肺
B.鼻→口→咽→喉→气管→肺
C.鼻→咽→喉→气管→支气管→肺
D.鼻→喉→气管→支气管→肺
2.(2024·山西学业考)小林向草履虫培养液中通入香烟烟雾后,取培养液进行显微镜观察,发现草履虫的纤毛被焦油黏结,不能摆动。人体呼吸道也有纤毛,因此可推测,吸烟可能会影响人体呼吸道对吸入气体的( )
A.清洁作用
B.温暖作用
C.湿润作用
D.杀菌作用
3.在日常生活中,我们要养成“食不言,寝不语”的好习惯,吃饭时不要大声说笑,以免下列哪一结构来不及盖住喉口,食物进入气管,引起剧烈咳嗽( )
A.会厌软骨
B.软腭
C.声带
D.舌根
4.下列关于肺泡适于气体交换特点的叙述,正确的是( )
①数目很多
②总表面积很小
③壁由多层细胞组成
④外部缠绕丰富的毛细血管
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
知识点2　肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的
5.(2025·西城质检)如图表示人的膈肌收缩和舒张时在胸腔内的不同位置,下列叙述正确的是( )
A.膈肌从甲位置到乙位置时,呼气
B.膈肌从甲位置到乙位置时,膈肌舒张
C.呼气完成的瞬间,膈肌处于甲位置
D.吸气时,肺内气压大于外界大气压
6.如图是模拟人体呼吸运动过程的实验示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.该实验模拟的是外界环境与肺泡的气体交换
B.①模拟的器官能使②内的气体变得清洁、湿润
C.④模拟的是膈,可调节胸廓的容积大小
D.图甲模拟的是呼气过程,此时膈肌收缩
知识点3　肺泡处和组织细胞处的气体交换
7.夏天,人在无防护措施的河中游泳时,容易发生溺水事故;冬天,人在烧炭取暖时,容易吸入一氧化碳而中毒。溺水和一氧化碳中毒分别会阻碍呼吸过程中的( )
A.肺与外界的气体交换、肺泡与血液的气体交换
B.肺泡与血液的气体交换、气体在血液中的运输
C.气体在血液中的运输、组织细胞与血液的气体交换
D.肺与外界的气体交换、气体在血液中的运输
8.(2025·陕西质检)“白肺”患者由于肺泡内充满大量积液或肺泡塌陷,肺部显影呈白色状,其临床表现为胸闷气喘、呼吸急促、血氧饱和度下降。如图是正常人肺泡与血液之间的气体交换示意图,①②代表结构,a、b代表气体,虚线箭头代表血流方向。下列说法正确的是( )
A.吸气时,膈肌舒张,肺泡的体积增大
B.气体a代表二氧化碳,气体b代表氧气
C.①和②的壁都很薄,只由一层上皮细胞构成
D.“白肺”患者肺泡内的积液不影响气体交换
　能力提升
9.(2025·南通质检)哮喘发作时支气管痉挛使气道狭窄,造成呼吸困难。口吸式气雾器中的药物可以到达肺部支气管发挥作用,从而缓解哮喘症状(如图)。相关叙述正确的是( )
A.哮喘发作时,单位时间内经呼吸道到达肺的空气增加
B.药物沿①口到②喉再到③支气管发挥作用
C.药物能使支气管的状态由b变为a,从而缓解哮喘症状
D.建议哮喘患者进行高强度运动,以增加通气量
10.(2025·湘潭质检)人工肺又名氧合器或气体交换器,其工作原理如图所示。据图分析,有关人工肺说法错误的是( )
A.人工肺主要替代的是肺泡与血液之间的气体交换
B.人工肺通过气体扩散作用实现了气体交换
C.经人工肺后血液由动脉血变成了静脉血
D.人工肺可用于治疗严重呼吸衰竭的患者
11.(2025·许昌学业考)下列图示能正确表示血液流经肺泡周围毛细血管网时,血液中氧气含量变化的是( )
12.图1是发生在人体肺部或组织细胞处的气体交换过程示意图,其中甲是肺泡或组织细胞的一部分,乙是毛细血管,①和②是不同气体,箭头表示气体进出方向。图2中四位同学关于图1 的分析,正确的是 ( )
13.图1表示肋间肌舒缩引起肋骨和胸骨运动的模型,图2是呼吸过程中肺内气压的变化曲线,下列分析不正确的是( )
A.图1中①代表肋骨,②代表肋间肌,③代表胸骨
B.图1中A→B状态表示吸气过程,此时②处于收缩状态
C.图1中B→A状态对应图2中的BC段,此时胸廓前后横径、纵径变大
D.图2中曲线处于B、C点时肺内压与外界大气压相等
14.“海姆立克急救法”是抢救异物误入人体气管的方法,被称为“生命的拥抱”,动作图解如图一。图二是气体交换过程示意图,a、b、c表示生理过程,据图回答:
(1)当异物经过喉堵住患者的气管时,会影响图二中的过程 (填字母),引起呼吸困难。此时,救护者可按照图一中所示方法施救,使被救者膈顶上升,此时膈肌处于 状态,肺内气压 (填“大于”或“小于”)外界气压,形成较大的气流把异物冲出。
(2)呼吸道通畅后空气进入肺,再次进行过程[b] 的气体交换,该过程的原理是 。肺泡中的氧气依次穿过 进入血液,最终经过过程c到达组织细胞的 中,分解有机物,释放能量。
15.如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 (填名称)和⑨肺组成。
(3)人体在吸气过程中,膈顶会下降,胸廓的容积会 (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 (填“氧气”或“二氧化碳”)的含量明显增加。
　创新实践
16.生命观念·结构与功能观 某流感病毒会攻击人体肺部细胞,引起肺泡损伤,导致肺泡壁失去弹性,影响呼吸。图1表示插入式呼吸机的工作原理,图2表示肺泡与毛细血管的气体交换。
(1)图1中,呼吸机管道从口腔进入,经咽、喉一直插入患者的[①] 处。在吸气通路中,细菌过滤器、控温器和湿化器可对空气进行一定的处理,使到达肺部的气体 。
(2)呼吸机通过压力控制器周期性改变肺内外气压,维持患者呼吸。当吸气压力控制器启动时,吸气通路内的气体压力 (填“大于”或“小于”)肺内压力,气体入肺。
(3)经过治疗,患者的肺泡壁弹性恢复正常。吸气时,膈肌和肋间外肌等呼吸肌 ,使得胸腔容积扩大,肺 ,气体进入肺,完成自主呼吸。(均填“扩张”或“收缩”)
(4)图2中,肺泡壁和毛细血管壁都只由 层扁平的上皮细胞构成,这有利于肺泡与血液进行气体交换。a所代表的气体是 ,N处流出的血液与M相比,b气体的含量变化是 (填“增加”或“减少”)。

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