第七章能量的釋放和吸收

第七章能量第七章能量的釋放與吸收知識章章清01歸納·本章概覽02速記·考點列陣03攻克·重點疑難疑難點1不同種子的呼吸作用疑難點2能量的利用方式和來源疑難點3肺泡適于氣體交換的特點04教考銜接本章主要考點真題再現(xiàn)一、能量的釋放和利用1.驗證植物呼吸產(chǎn)生二氧化碳實驗結論：植物呼吸產(chǎn)生二氧化碳。2.探究種子萌發(fā)時是否釋放二氧化碳的實驗裝置實驗結論：種子萌發(fā)時釋放二氧化碳。3.驗證植物呼吸需要消耗氧氣實驗結論：植物呼吸需要消耗氧氣。4.探究種子萌發(fā)時是否消耗氧氣的裝置實驗結論：種子在萌發(fā)過程中吸收了氧氣。5.探究種子呼吸過程中釋放熱量實驗證明：萌發(fā)的種子過程中釋放了熱量。6.任何活細胞都在不停地進行呼吸作用，一旦呼吸作用停止，就意味著生命的終結。潮濕的種子堆產(chǎn)生的熱量來源于綠色植物光合作用時，貯存在有機物中的能量；潮濕的種子在呼吸作用過程中分解有機物，釋放出熱能。二、呼吸作用1．概念：生物體的細胞分解有機物，生成二氧化碳和水，同時將儲存在有機物中的能量釋放出來，供給生命活動需要，這個過程叫做呼吸作用。2．場所：主要在細胞內(nèi)的線粒體中進行。3．表達式：線粒體有機物線粒體有機物+氧氣二氧化碳+水+能量4．實質(zhì)：分解有機物，釋放能量。5．影響因素：（1）溫度：對呼吸作用影響最大，一定范圍內(nèi)隨溫度的升高，呼吸作用增強，溫度過高，呼吸作用反而減弱。（2）水分：一定范圍內(nèi)植物含水量增加，呼吸作用增強。（3）氧氣：一定范圍內(nèi)隨氧氣濃度的增加，呼吸作用顯著增強。（4）二氧化碳：二氧化碳濃度增加，呼吸作用減弱。6．農(nóng)業(yè)應用（1）深耕松土、及時排澇：增加土壤中氧氣的含量，有利于根的呼吸作用，促進根對水和無機鹽的吸收。（2）增大晝夜溫差，降低夜間溫度，可減少植物呼吸作用。（3）延長果實儲藏時間：通過低溫、干燥、充加二氧化碳、真空包裝等措施，來降低呼吸作用。（4）采摘時間過長的蘿卜和地瓜空心是由于呼吸作用消耗了有機物；曬干的種子不會爛掉，新鮮蔬菜容易腐爛：植物含水量增加，呼吸作用增強。三、光合作用和呼吸作用的比較區(qū)別光合作用呼吸作用部位含葉綠體（葉綠素）的細胞所有的活細胞場所葉綠體線粒體條件在光照下才能進行有光、無光都能進行物質(zhì)轉變吸收二氧化碳，放出氧氣制造有機物吸收氧氣，產(chǎn)生二氧化碳分解有機物能量轉變儲存能量光能→有機物中化學能釋放能量有機物中化學能→ATP和熱能聯(lián)系呼吸作用分解的有機物是光合作用制造的有機物；呼吸作用釋放的能量是光合作用儲存在有機物中的能量。四、能量的釋放形式和利用生物體在呼吸作用過程中產(chǎn)生的能量，一部分以熱能的形式釋放出來（動物用來維持體溫）；另一部分以化學能的形式儲存在ATP中，提供維持生物體各項生命活動的能量（ATP是動植物生長發(fā)育、生命活動的直接能量來源）。五、人體的呼吸系統(tǒng)1.呼吸系統(tǒng)由呼吸道和肺兩部分組成。組成功能呼吸道①鼻氣體進出肺的通道；溫暖、濕潤、清潔吸入的空氣。②咽③喉④氣管⑤支氣管⑥肺呼吸系統(tǒng)的主要器官，氣體交換的場所。2.肺是呼吸系統(tǒng)的主要器官，氣體交換的場所，由大量肺泡組成。肺泡是肺的結構和功能的基本單位。肺泡適于氣體交換的特點：①肺泡數(shù)目很多，氣體交換面積大；②肺泡壁外包繞著大量的毛細血管；③肺泡壁和毛細血管壁都很薄，都只由一層細胞構成。六、呼吸運動1.呼吸運動由人體胸廓和呼吸肌完成。胸廓由脊柱、肋骨和胸骨組成。呼吸肌由肋間肌和膈肌組成。肋間肌和膈肌有規(guī)律地收縮和舒張，使胸廓容積擴大或縮小，肺被動擴張或回縮，從而完成吸氣和呼氣兩個生理過程，新鮮空氣入肺、肺內(nèi)廢氣排出。2.肺與外界的氣體交換（1）吸氣時肋間外肌、膈肌收縮，胸骨、肋骨向上向外運動，膈頂下降，胸廓擴大，肺的容積增大，肺內(nèi)氣壓小于外界氣壓，外界空氣在大氣壓作用下通過呼吸道進入肺部；（2）呼氣時，肋間外肌、膈肌舒張，胸骨、肋骨向下向里運動，膈頂上升，胸廓縮小，肺的容積變小，肺內(nèi)氣壓大于外界氣壓，肺內(nèi)氣體在大氣壓作用下通過呼吸道排出體外。規(guī)律總結口訣記憶：肌縮胸擴氧氣來，肌舒胸縮廢氣去。根據(jù)氣流的方向（氣體總是由壓強大的地方向壓強小的地方移動）來判斷吸氣還是呼氣：①外界壓強＞肺內(nèi)壓強：氣體由外界進入肺。②外界壓強＜肺內(nèi)壓強：氣體由肺排到外界。③外界壓強＝肺內(nèi)壓強：吸氣、呼氣結束的一瞬間。3.氣體交換的原理：氣體擴散作用，即氣體總是由濃度高的地方向濃度低的地方擴散，直到兩邊平衡為止。肺泡壁和毛細血管壁都只有一層細胞，所以氣體容易擴散。七、運動對呼吸的影響1.經(jīng)常參加體育鍛煉，可以增強呼吸肌的力量，有利于肺組織的生長發(fā)育和肺的擴張，促進肺活量的增長。2.肺活量：人盡力吸氣后再盡力呼氣所能呼出的氣體量。肺活量一般測三次，取最大值。

疑難點1:不同種子的呼吸作用1.萌發(fā)的種子：呼吸作用旺盛煮熟的種子：無活性，無呼吸作用干燥的種子：休眠狀態(tài)，呼吸作用減弱疑難2:能量的利用方式及來源1.呼吸作用絕大部分以熱能釋放，用來維持體溫。2.小部分以化學能的形式貯存在ATP中，被各項生命活動利用，ATP是細胞內(nèi)能量轉換的“中轉站”。3.能量的最終來源是太陽，直接來源是ATP，主要供能物質(zhì)是糖類，主要儲能物質(zhì)是脂肪。疑難3:肺泡適于氣體交換的特點1.肺泡數(shù)目很多，表面積大；2.肺泡壁外包繞著大量的毛細血管；3.肺泡壁和毛細血管壁都很薄，都只由一層上皮細胞構成。本章的主要考點：（1）能量釋放與呼吸的關系；（2）能量在生命活動中的作用；（3）人體呼吸系統(tǒng)的組成及其功能；（4）肺適于氣體交換的特點；（5）運動對呼吸的影響。常見的題型以選擇題、實驗題為主?！菊骖}再現(xiàn)】1．（2023·湖南長沙·統(tǒng)考中考真題）冬天，外界寒冷的空氣經(jīng)呼吸道到達肺部時，溫度可升至37℃，避免對肺造成損傷。這說明呼吸道能A．溫暖空氣 B．濕潤空氣 C．清潔空氣 D．順暢通氣【答案】A【分析】呼吸道包括鼻、咽、喉、氣管、支氣管。呼吸道都有骨或軟骨作支架，這可以保證呼吸道內(nèi)的氣流通暢。呼吸道還能清潔、溫暖、濕潤空氣，但這種能力是有限的?！驹斀狻糠治鲱}干，冬天，外界寒冷的空氣經(jīng)呼吸道到達肺部時，溫度可升至37℃，避免對肺造成損傷。這說明呼吸道能溫暖空氣，可見A符合題意。故選A。2．（2023·北京·統(tǒng)考中考真題）下列關于人體肺泡的敘述錯誤的是A．肺泡數(shù)目多 B．肺泡是細支氣管末端膨大形成的C．肺泡壁很薄 D．血液流經(jīng)肺泡外毛細血管后氧氣減少【答案】D【分析】肺由大量的肺泡組成，肺泡數(shù)目多，增加了與血液進行氣體交換的面積。肺泡外面包繞著豐富的毛細血管，肺泡壁和毛細血管壁都很薄，是一層扁平上皮細胞，這樣肺泡與血液很容易發(fā)生氣體交換。肺泡中的氧氣透過肺泡壁和毛細血管壁進入血液；同時血液中的二氧化碳也通過這些毛細血管壁和肺泡壁進入肺泡，然后隨著呼氣過程排出體外。經(jīng)過肺泡內(nèi)的氣體交換后，血液由靜脈血變?yōu)閯用}血。進入血液中的氧氣與紅細胞中的血紅蛋白結合，通過血液循環(huán)送到全身各處的組織細胞里?！驹斀狻緼BC．結合分析可知：“肺泡數(shù)目多”、“肺泡壁很薄”、“肺泡是細支氣管末端膨大形成的”都是關于人體肺泡的正確敘述，ABC正確。D．肺泡外纏繞著毛細血管，肺泡壁和毛細血管壁都是只由一層上皮細胞構成。血液中的氧氣濃度比肺泡內(nèi)的氧氣濃度低，根據(jù)氣體擴散作用的原理，氧氣會穿過毛細血管壁、肺泡壁進入血液。所以，血液流經(jīng)肺泡外毛細血管后氧氣增加，D錯誤。故選D。3．（2023·廣東·統(tǒng)考中考真題）如圖為觀察種子呼吸作用的演示實驗，根據(jù)結果可推測種子進行呼吸作用時消耗A．氧氣 B．二氧化碳 C．水分 D．能量【答案】A【分析】細胞利用氧，將有機物分解成二氧化碳和水，并且將儲存在有機物中的能量釋放出來，供給生命活動的需要，這個過程叫做呼吸作用。呼吸作用的部位是所有活的細胞，主要場所是細胞中的線粒體。呼吸作用的反應式是：有機物+氧氣→二氧化碳+水+能量?！驹斀狻恐挥谢畹募毎拍苓M行呼吸作用，煮熟的種子沒有生命了不能進行呼吸作用，萌發(fā)的種子呼吸作用旺盛，而呼吸作用吸收氧氣產(chǎn)生二氧化碳。一段時間以后，裝置甲里面的氧氣被萌發(fā)的種子吸收消耗了，因此該瓶中的蠟燭立即熄滅，而乙瓶中煮熟的種子不能呼吸，里面的氧氣比甲的多，因此蠟燭會照常燃燒?？梢?，根據(jù)題圖的實驗結果，可推測種子進行呼吸作用時消耗氧氣。故A正確，BCD錯誤。故選A。4．（2023·河南·統(tǒng)考中考真題）下圖所示裝置可以模擬肺與外界的氣體交換，氣球模擬肺，橡皮膜模擬膈。此裝置還可以反映胸廓內(nèi)壓力的變化情況。下列相關說法正確的是A．向下拉橡皮膜，模擬膈肌收縮，液面A上升B．向上推橡皮膜，模擬呼氣過程，液面A下降C．向上推橡皮膜，胸廓容積增大，液面B下降D．向下拉橡皮膜，肺內(nèi)氣壓減小，液面B上升【答案】D【分析】吸氣時肋間外肌、膈肌收縮，肋骨向上向外移動、膈肌頂部下降，胸廓擴大，肺擴張，肺內(nèi)氣壓小于外界大氣壓，外界氣體進入肺；呼氣時肋間外肌、膈肌舒張，肋骨下降，膈肌頂部回升，胸腔容積縮小，肺回縮，肺內(nèi)氣壓大于外界大氣壓，肺內(nèi)氣體排出?！驹斀狻緼．向下拉橡皮膜，模擬的是吸氣過程，膈肌收縮，外界氣體進入肺，液面A下降，A錯誤。B．向上推橡皮膜，模擬呼氣過程，肺內(nèi)氣體排出，液面A上升，B錯誤。C．向上推橡皮膜，模擬呼氣過程，胸廓容積減小，液面B下降，C錯誤。D．向下拉橡皮膜，模擬的是吸氣過程，肺內(nèi)氣壓減小，外界氣體進入肺，液面B上升，D正確。故選D。5．（2023·湖南湘潭·統(tǒng)考中考真題）利用如圖所示的實驗裝置來驗證植物的呼吸作用，下列說法錯誤的是A．裝置③應置于黑暗環(huán)境中B．通入空氣①前應去除其中二氧化碳C．排出的氣體②中，氧氣含量高于①D．裝置④中澄清的石灰水會變渾濁【答案】C【分析】植物細胞利用氧，將細胞內(nèi)的有機物分解成二氧化碳和水，并且將儲存在有機物中的能量釋放出來，供給生物體生命活動的需要，這個過程叫做呼吸作用；植物體在任何時候都要進行呼吸作用，以便釋放能量維持生命活動的需要?！驹斀狻緼．裝置③應置于黑暗環(huán)境中，目的是避免光合作用的干擾，A正確。B．通入空氣①前應去除其中二氧化碳，避免空氣中二氧化碳干擾實驗，B正確。C．植物的呼吸作用會消耗氧氣，所以排出的氣體②中，氧氣含量低于①，C錯誤。D．植物進行呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳，所以④中澄清的石灰水會變渾濁，D正確。故選C。6．（2023·山東菏澤·統(tǒng)考中考真題）圖中①～④表示人體與外界進行氣體交換的相關過程，下列說法正確的是A．①過程中膈肌和肋間肌收縮完成吸氣B．②④過程均使血液由靜脈血變?yōu)閯用}血C．③過程涉及的動脈和靜脈內(nèi)均有瓣膜D．組織細胞內(nèi)CO2濃度低于肺泡內(nèi)CO2濃度【答案】A【分析】人體與外界環(huán)境進行氣體交換的過程叫做呼吸，呼吸的全過程包括四個連續(xù)的環(huán)節(jié)如圖：①肺的通氣、②肺泡內(nèi)的氣體交換、③氣體在血液中的運輸、④組織里的氣體交換?！驹斀狻緼．①是肺的通氣，呼吸肌的收縮和舒張來實現(xiàn)的。吸氣時，膈肌與肋間肌收縮，引起胸腔前后、左右及上下徑均增大，肺隨之擴大，形成主動的吸氣運動；當膈肌和肋間外肌舒張時，肋骨與胸骨因本身重力及彈性而回位，結果胸廓縮小，肺也隨之回縮，形成被動的呼氣運動，A正確。B．②肺泡內(nèi)的氣體交換使血液由靜脈血變?yōu)閯用}血，④組織里的氣體交換使血液由動脈血變?yōu)殪o脈血，B錯誤。C．動脈內(nèi)沒有瓣膜，四肢靜脈內(nèi)有瓣膜——靜脈瓣，C錯誤。D．組織細胞時刻進行呼吸作用，產(chǎn)生二氧化碳（CO2），因此組織細胞內(nèi)CO2濃度高于肺泡內(nèi)CO2濃度，D錯誤。故選A。7．（2023·江蘇宿遷·中考真題）急性呼吸道異物堵塞在生活中并不少見，由于氣道堵塞后患者無法進行呼吸，可能致人因缺氧而意外死亡。一旦有人發(fā)生異物窒息，應該立即進行急救，可以選擇使用標準的海姆立克腹部沖擊法。救護者可按如圖方法施救，被救者體內(nèi)發(fā)生的變化是A．胸腔容積擴大，肺內(nèi)氣壓變小 B．胸腔容積縮小，肺內(nèi)氣壓變大C．膈頂部下降，肺內(nèi)氣壓變大 D．膈頂部上升，肺內(nèi)氣壓變小【答案】B【分析】當肋間肌和膈肌收縮時，胸廓體積增大，肺也隨之擴張，肺內(nèi)氣壓低于外界大氣壓，外界氣體通過呼吸道進入肺，完成吸氣；當肋間肌和膈肌舒張時，胸廓體積縮小，肺也隨之回縮，肺內(nèi)氣壓高于外界大氣壓，肺內(nèi)氣體通過呼吸道排出體外，完成呼氣?！驹斀狻烤茸o者可按如圖方法施救時，使被救護者的膈頂端上升，胸廓容積變小，肺內(nèi)氣壓升高，氣體被排出，將咽喉部位的阻塞物沖出，是呼氣過程，此時膈頂部上升，胸腔容積縮小，肺內(nèi)氣壓變大。ACD不符合題意，B符合題意。故選B。8．（2023·內(nèi)蒙古赤峰·統(tǒng)考中考真題）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基地利用溫室大棚進行蔬菜栽培，要提高北方地區(qū)冬季大棚蔬菜的產(chǎn)量，可采取的有效措施有①定期合理灌溉施肥

②適當延長光照時間

③提高氧氣濃度④維持大棚內(nèi)高溫環(huán)境

⑤增大大棚內(nèi)晝夜溫差

⑥定期增加大棚內(nèi)二氧化碳濃度A．①②④⑥ B．②③④⑤ C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥【答案】C【分析】光合作用是綠色植物利用光能，在葉綠體內(nèi)，把二氧化碳和水轉化成貯存能量的有機物，并釋放出氧氣的過程。光合作用的強弱與光照和二氧化碳的濃度等有關，可以增加光照時間和增加二氧化碳濃度等來增強植物的光合作用。呼吸作用是細胞內(nèi)的有機物在氧的參與下被分解成二氧化碳和水，同時釋放出能量的過程。呼吸作用的強弱與溫度等有關，夜晚適當降低溫室內(nèi)的溫度，可以減弱植物的呼吸作用，降低有機物的消耗。故選C。9．（2023·內(nèi)蒙古通遼·統(tǒng)考中考真題）果實在采收后放置一段時間會出現(xiàn)呼吸高峰，這是果實成熟的標志。如圖為不同溫度條件下果實的呼吸速率與貯藏時間的關系，下列敘述正確的是A．貯藏至第9天時，12℃和20℃的條件下，果實成熟度相同B．20℃的條件下貯藏的果實最先成熟C．6℃條件下果實不成熟D．相同質(zhì)量的果實，在貯藏至第18天時，12℃的條件下果實最重【答案】B【分析】呼吸作用指的是細胞內(nèi)有機物在氧的參與下被分解成二氧化碳和水，同時釋放能量的過程，一部分轉化為熱能。實質(zhì)是：在氧氣的參與下，分解有機物釋放能量，供生物的各項生命活動利用?！驹斀狻緼．貯藏至第9天時，20℃的條件下的果實已經(jīng)成熟，而12℃條件下還未成熟，A錯誤。B．據(jù)圖中曲線圖可見：20℃條件下貯藏的果實最先成熟，B正確。C．從圖中可以看出，6℃條件下，果實也成熟，但是呼吸作用弱，C錯誤。D．由圖可知，相同質(zhì)量的果實，在貯藏至第18天時，6℃的條件下果實最重，D錯誤。故選B。10．（2023·山東臨沂·統(tǒng)考中考真題）下列生產(chǎn)措施與目的不匹配的是A．蔬菜大棚施加氣肥（二氧化碳）——促進蔬菜的呼吸作用B．遇到澇害時在農(nóng)田挖排水溝——保證根的呼吸作用C．種植農(nóng)作物時要注意合理密植——提高光能利用率D．春季早播覆蓋地膜——提高土壤溫度，利于種子萌發(fā)【答案】A【分析】（1）光合作用是綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。（2）呼吸作用是指細胞內(nèi)的有機物在氧的參與下被分解成二氧化碳和水，同時釋放出能量的過程?！驹斀狻緼．二氧化碳是光合作用的原料，蔬菜大棚里增施“氣肥”（二氧化碳），能促進蔬菜的光合作用，A錯誤。B．植物根的呼吸作用需要的氧氣，來自空氣中，所以遇到澇害時在農(nóng)田挖排水溝及時排澇，有利于根的呼吸，促進根的生長，B正確。C．種植農(nóng)作物時，做到合理密植，植物與光接觸的面積增大，提高光能利用率，植物的光合作用越強制造的有機物就越多，能夠提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，C正確。D．早春播種往往因為溫度低而影響出苗。為了解決這一難題，常用塑料薄膜覆蓋地面來提高地溫，促進出苗早而齊。所以早春播種后，常用塑料薄膜覆蓋地面，能夠促進早出苗的主要原因是提高土壤的溫度，D正確。故選A。二、綜合題11．（2023·北京·統(tǒng)考中考真題）肺活量是《國家學生體質(zhì)健康標準》中的測試指標之一。（1）肺活量能體現(xiàn)肺與外界進行的能力。測量肺活量時應盡力吸氣后再，取三次測量的（填“最大值”或“平均值”）。（2）研究者采用兩種不同訓練方式對中學生進行體育訓練，一周兩次，持續(xù)12周后，測算肺活量的提升率。訓練方式1：一組訓練后，心率恢復到平靜狀態(tài)時，即開始下一組訓練；訓練方式2：一組訓練后，心率維持在較高水平時，即開始下一組訓練。①運動時，人體的呼吸頻率和深度相應增加，使如圖所示的[a]肋間肌和[b]功能加強，胸廓擴大和縮小的幅度