第七章能量的释放和吸收

第七章能量第七章能量的释放与吸收知识章章清01归纳·本章概览02速记·考点列阵03攻克·重点疑难疑难点1不同种子的呼吸作用疑难点2能量的利用方式和来源疑难点3肺泡适于气体交换的特点04教考衔接本章主要考点真题再现一、能量的释放和利用1.验证植物呼吸产生二氧化碳实验结论：植物呼吸产生二氧化碳。2.探究种子萌发时是否释放二氧化碳的实验装置实验结论：种子萌发时释放二氧化碳。3.验证植物呼吸需要消耗氧气实验结论：植物呼吸需要消耗氧气。4.探究种子萌发时是否消耗氧气的装置实验结论：种子在萌发过程中吸收了氧气。5.探究种子呼吸过程中释放热量实验证明：萌发的种子过程中释放了热量。6.任何活细胞都在不停地进行呼吸作用，一旦呼吸作用停止，就意味着生命的终结。潮湿的种子堆产生的热量来源于绿色植物光合作用时，贮存在有机物中的能量；潮湿的种子在呼吸作用过程中分解有机物，释放出热能。二、呼吸作用1．概念：生物体的细胞分解有机物，生成二氧化碳和水，同时将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动需要，这个过程叫做呼吸作用。2．场所：主要在细胞内的线粒体中进行。3．表达式：线粒体有机物线粒体有机物+氧气二氧化碳+水+能量4．实质：分解有机物，释放能量。5．影响因素：（1）温度：对呼吸作用影响最大，一定范围内随温度的升高，呼吸作用增强，温度过高，呼吸作用反而减弱。（2）水分：一定范围内植物含水量增加，呼吸作用增强。（3）氧气：一定范围内随氧气浓度的增加，呼吸作用显著增强。（4）二氧化碳：二氧化碳浓度增加，呼吸作用减弱。6．农业应用（1）深耕松土、及时排涝：增加土壤中氧气的含量，有利于根的呼吸作用，促进根对水和无机盐的吸收。（2）增大昼夜温差，降低夜间温度，可减少植物呼吸作用。（3）延长果实储藏时间：通过低温、干燥、充加二氧化碳、真空包装等措施，来降低呼吸作用。（4）采摘时间过长的萝卜和地瓜空心是由于呼吸作用消耗了有机物；晒干的种子不会烂掉，新鲜蔬菜容易腐烂：植物含水量增加，呼吸作用增强。三、光合作用和呼吸作用的比较区别光合作用呼吸作用部位含叶绿体（叶绿素）的细胞所有的活细胞场所叶绿体线粒体条件在光照下才能进行有光、无光都能进行物质转变吸收二氧化碳，放出氧气制造有机物吸收氧气，产生二氧化碳分解有机物能量转变储存能量光能→有机物中化学能释放能量有机物中化学能→ATP和热能联系呼吸作用分解的有机物是光合作用制造的有机物；呼吸作用释放的能量是光合作用储存在有机物中的能量。四、能量的释放形式和利用生物体在呼吸作用过程中产生的能量，一部分以热能的形式释放出来（动物用来维持体温）；另一部分以化学能的形式储存在ATP中，提供维持生物体各项生命活动的能量（ATP是动植物生长发育、生命活动的直接能量来源）。五、人体的呼吸系统1.呼吸系统由呼吸道和肺两部分组成。组成功能呼吸道①鼻气体进出肺的通道；温暖、湿润、清洁吸入的空气。②咽③喉④气管⑤支气管⑥肺呼吸系统的主要器官，气体交换的场所。2.肺是呼吸系统的主要器官，气体交换的场所，由大量肺泡组成。肺泡是肺的结构和功能的基本单位。肺泡适于气体交换的特点：①肺泡数目很多，气体交换面积大；②肺泡壁外包绕着大量的毛细血管；③肺泡壁和毛细血管壁都很薄，都只由一层细胞构成。六、呼吸运动1.呼吸运动由人体胸廓和呼吸肌完成。胸廓由脊柱、肋骨和胸骨组成。呼吸肌由肋间肌和膈肌组成。肋间肌和膈肌有规律地收缩和舒张，使胸廓容积扩大或缩小，肺被动扩张或回缩，从而完成吸气和呼气两个生理过程，新鲜空气入肺、肺内废气排出。2.肺与外界的气体交换（1）吸气时肋间外肌、膈肌收缩，胸骨、肋骨向上向外运动，膈顶下降，胸廓扩大，肺的容积增大，肺内气压小于外界气压，外界空气在大气压作用下通过呼吸道进入肺部；（2）呼气时，肋间外肌、膈肌舒张，胸骨、肋骨向下向里运动，膈顶上升，胸廓缩小，肺的容积变小，肺内气压大于外界气压，肺内气体在大气压作用下通过呼吸道排出体外。规律总结口诀记忆：肌缩胸扩氧气来，肌舒胸缩废气去。根据气流的方向（气体总是由压强大的地方向压强小的地方移动）来判断吸气还是呼气：①外界压强＞肺内压强：气体由外界进入肺。②外界压强＜肺内压强：气体由肺排到外界。③外界压强＝肺内压强：吸气、呼气结束的一瞬间。3.气体交换的原理：气体扩散作用，即气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散，直到两边平衡为止。肺泡壁和毛细血管壁都只有一层细胞，所以气体容易扩散。七、运动对呼吸的影响1.经常参加体育锻炼，可以增强呼吸肌的力量，有利于肺组织的生长发育和肺的扩张，促进肺活量的增长。2.肺活量：人尽力吸气后再尽力呼气所能呼出的气体量。肺活量一般测三次，取最大值。

疑难点1:不同种子的呼吸作用1.萌发的种子：呼吸作用旺盛煮熟的种子：无活性，无呼吸作用干燥的种子：休眠状态，呼吸作用减弱疑难2:能量的利用方式及来源1.呼吸作用绝大部分以热能释放，用来维持体温。2.小部分以化学能的形式贮存在ATP中，被各项生命活动利用，ATP是细胞内能量转换的“中转站”。3.能量的最终来源是太阳，直接来源是ATP，主要供能物质是糖类，主要储能物质是脂肪。疑难3:肺泡适于气体交换的特点1.肺泡数目很多，表面积大；2.肺泡壁外包绕着大量的毛细血管；3.肺泡壁和毛细血管壁都很薄，都只由一层上皮细胞构成。本章的主要考点：（1）能量释放与呼吸的关系；（2）能量在生命活动中的作用；（3）人体呼吸系统的组成及其功能；（4）肺适于气体交换的特点；（5）运动对呼吸的影响。常见的题型以选择题、实验题为主。【真题再现】1．（2023·湖南长沙·统考中考真题）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【答案】A【分析】呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管。呼吸道都有骨或软骨作支架，这可以保证呼吸道内的气流通畅。呼吸道还能清洁、温暖、湿润空气，但这种能力是有限的。【详解】分析题干，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。这说明呼吸道能温暖空气，可见A符合题意。故选A。2．（2023·北京·统考中考真题）下列关于人体肺泡的叙述错误的是A．肺泡数目多 B．肺泡是细支气管末端膨大形成的C．肺泡壁很薄 D．血液流经肺泡外毛细血管后氧气减少【答案】D【分析】肺由大量的肺泡组成，肺泡数目多，增加了与血液进行气体交换的面积。肺泡外面包绕着丰富的毛细血管，肺泡壁和毛细血管壁都很薄，是一层扁平上皮细胞，这样肺泡与血液很容易发生气体交换。肺泡中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液；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，然后随着呼气过程排出体外。经过肺泡内的气体交换后，血液由静脉血变为动脉血。进入血液中的氧气与红细胞中的血红蛋白结合，通过血液循环送到全身各处的组织细胞里。【详解】ABC．结合分析可知：“肺泡数目多”、“肺泡壁很薄”、“肺泡是细支气管末端膨大形成的”都是关于人体肺泡的正确叙述，ABC正确。D．肺泡外缠绕着毛细血管，肺泡壁和毛细血管壁都是只由一层上皮细胞构成。血液中的氧气浓度比肺泡内的氧气浓度低，根据气体扩散作用的原理，氧气会穿过毛细血管壁、肺泡壁进入血液。所以，血液流经肺泡外毛细血管后氧气增加，D错误。故选D。3．（2023·广东·统考中考真题）如图为观察种子呼吸作用的演示实验，根据结果可推测种子进行呼吸作用时消耗A．氧气 B．二氧化碳 C．水分 D．能量【答案】A【分析】细胞利用氧，将有机物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，供给生命活动的需要，这个过程叫做呼吸作用。呼吸作用的部位是所有活的细胞，主要场所是细胞中的线粒体。呼吸作用的反应式是：有机物+氧气→二氧化碳+水+能量。【详解】只有活的细胞才能进行呼吸作用，煮熟的种子没有生命了不能进行呼吸作用，萌发的种子呼吸作用旺盛，而呼吸作用吸收氧气产生二氧化碳。一段时间以后，装置甲里面的氧气被萌发的种子吸收消耗了，因此该瓶中的蜡烛立即熄灭，而乙瓶中煮熟的种子不能呼吸，里面的氧气比甲的多，因此蜡烛会照常燃烧。可见，根据题图的实验结果，可推测种子进行呼吸作用时消耗氧气。故A正确，BCD错误。故选A。4．（2023·河南·统考中考真题）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【答案】D【分析】吸气时肋间外肌、膈肌收缩，肋骨向上向外移动、膈肌顶部下降，胸廓扩大，肺扩张，肺内气压小于外界大气压，外界气体进入肺；呼气时肋间外肌、膈肌舒张，肋骨下降，膈肌顶部回升，胸腔容积缩小，肺回缩，肺内气压大于外界大气压，肺内气体排出。【详解】A．向下拉橡皮膜，模拟的是吸气过程，膈肌收缩，外界气体进入肺，液面A下降，A错误。B．向上推橡皮膜，模拟呼气过程，肺内气体排出，液面A上升，B错误。C．向上推橡皮膜，模拟呼气过程，胸廓容积减小，液面B下降，C错误。D．向下拉橡皮膜，模拟的是吸气过程，肺内气压减小，外界气体进入肺，液面B上升，D正确。故选D。5．（2023·湖南湘潭·统考中考真题）利用如图所示的实验装置来验证植物的呼吸作用，下列说法错误的是A．装置③应置于黑暗环境中B．通入空气①前应去除其中二氧化碳C．排出的气体②中，氧气含量高于①D．装置④中澄清的石灰水会变浑浊【答案】C【分析】植物细胞利用氧，将细胞内的有机物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，供给生物体生命活动的需要，这个过程叫做呼吸作用；植物体在任何时候都要进行呼吸作用，以便释放能量维持生命活动的需要。【详解】A．装置③应置于黑暗环境中，目的是避免光合作用的干扰，A正确。B．通入空气①前应去除其中二氧化碳，避免空气中二氧化碳干扰实验，B正确。C．植物的呼吸作用会消耗氧气，所以排出的气体②中，氧气含量低于①，C错误。D．植物进行呼吸作用产生二氧化碳，所以④中澄清的石灰水会变浑浊，D正确。故选C。6．（2023·山东菏泽·统考中考真题）图中①～④表示人体与外界进行气体交换的相关过程，下列说法正确的是A．①过程中膈肌和肋间肌收缩完成吸气B．②④过程均使血液由静脉血变为动脉血C．③过程涉及的动脉和静脉内均有瓣膜D．组织细胞内CO2浓度低于肺泡内CO2浓度【答案】A【分析】人体与外界环境进行气体交换的过程叫做呼吸，呼吸的全过程包括四个连续的环节如图：①肺的通气、②肺泡内的气体交换、③气体在血液中的运输、④组织里的气体交换。【详解】A．①是肺的通气，呼吸肌的收缩和舒张来实现的。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，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，形成被动的呼气运动，A正确。B．②肺泡内的气体交换使血液由静脉血变为动脉血，④组织里的气体交换使血液由动脉血变为静脉血，B错误。C．动脉内没有瓣膜，四肢静脉内有瓣膜——静脉瓣，C错误。D．组织细胞时刻进行呼吸作用，产生二氧化碳（CO2），因此组织细胞内CO2浓度高于肺泡内CO2浓度，D错误。故选A。7．（2023·江苏宿迁·中考真题）急性呼吸道异物堵塞在生活中并不少见，由于气道堵塞后患者无法进行呼吸，可能致人因缺氧而意外死亡。一旦有人发生异物窒息，应该立即进行急救，可以选择使用标准的海姆立克腹部冲击法。救护者可按如图方法施救，被救者体内发生的变化是A．胸腔容积扩大，肺内气压变小 B．胸腔容积缩小，肺内气压变大C．膈顶部下降，肺内气压变大 D．膈顶部上升，肺内气压变小【答案】B【分析】当肋间肌和膈肌收缩时，胸廓体积增大，肺也随之扩张，肺内气压低于外界大气压，外界气体通过呼吸道进入肺，完成吸气；当肋间肌和膈肌舒张时，胸廓体积缩小，肺也随之回缩，肺内气压高于外界大气压，肺内气体通过呼吸道排出体外，完成呼气。【详解】救护者可按如图方法施救时，使被救护者的膈顶端上升，胸廓容积变小，肺内气压升高，气体被排出，将咽喉部位的阻塞物冲出，是呼气过程，此时膈顶部上升，胸腔容积缩小，肺内气压变大。ACD不符合题意，B符合题意。故选B。8．（2023·内蒙古赤峰·统考中考真题）现代农业基地利用温室大棚进行蔬菜栽培，要提高北方地区冬季大棚蔬菜的产量，可采取的有效措施有①定期合理灌溉施肥

②适当延长光照时间

③提高氧气浓度④维持大棚内高温环境

⑤增大大棚内昼夜温差

⑥定期增加大棚内二氧化碳浓度A．①②④⑥ B．②③④⑤ C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥【答案】C【分析】光合作用是绿色植物利用光能，在叶绿体内，把二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物，并释放出氧气的过程。光合作用的强弱与光照和二氧化碳的浓度等有关，可以增加光照时间和增加二氧化碳浓度等来增强植物的光合作用。呼吸作用是细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。呼吸作用的强弱与温度等有关，夜晚适当降低温室内的温度，可以减弱植物的呼吸作用，降低有机物的消耗。故选C。9．（2023·内蒙古通辽·统考中考真题）果实在采收后放置一段时间会出现呼吸高峰，这是果实成熟的标志。如图为不同温度条件下果实的呼吸速率与贮藏时间的关系，下列叙述正确的是A．贮藏至第9天时，12℃和20℃的条件下，果实成熟度相同B．20℃的条件下贮藏的果实最先成熟C．6℃条件下果实不成熟D．相同质量的果实，在贮藏至第18天时，12℃的条件下果实最重【答案】B【分析】呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放能量的过程，一部分转化为热能。实质是：在氧气的参与下，分解有机物释放能量，供生物的各项生命活动利用。【详解】A．贮藏至第9天时，20℃的条件下的果实已经成熟，而12℃条件下还未成熟，A错误。B．据图中曲线图可见：20℃条件下贮藏的果实最先成熟，B正确。C．从图中可以看出，6℃条件下，果实也成熟，但是呼吸作用弱，C错误。D．由图可知，相同质量的果实，在贮藏至第18天时，6℃的条件下果实最重，D错误。故选B。10．（2023·山东临沂·统考中考真题）下列生产措施与目的不匹配的是A．蔬菜大棚施加气肥（二氧化碳）——促进蔬菜的呼吸作用B．遇到涝害时在农田挖排水沟——保证根的呼吸作用C．种植农作物时要注意合理密植——提高光能利用率D．春季早播覆盖地膜——提高土壤温度，利于种子萌发【答案】A【分析】（1）光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。（2）呼吸作用是指细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。【详解】A．二氧化碳是光合作用的原料，蔬菜大棚里增施“气肥”（二氧化碳），能促进蔬菜的光合作用，A错误。B．植物根的呼吸作用需要的氧气，来自空气中，所以遇到涝害时在农田挖排水沟及时排涝，有利于根的呼吸，促进根的生长，B正确。C．种植农作物时，做到合理密植，植物与光接触的面积增大，提高光能利用率，植物的光合作用越强制造的有机物就越多，能够提高农作物的产量，C正确。D．早春播种往往因为温度低而影响出苗。为了解决这一难题，常用塑料薄膜覆盖地面来提高地温，促进出苗早而齐。所以早春播种后，常用塑料薄膜覆盖地面，能够促进早出苗的主要原因是提高土壤的温度，D正确。故选A。二、综合题11．（2023·北京·统考中考真题）肺活量是《国家学生体质健康标准》中的测试指标之一。（1）肺活量能体现肺与外界进行的能力。测量肺活量时应尽力吸气后再，取三次测量的（填“最大值”或“平均值”）。（2）研究者采用两种不同训练方式对中学生进行体育训练，一周两次，持续12周后，测算肺活量的提升率。训练方式1：一组训练后，心率恢复到平静状态时，即开始下一组训练；训练方式2：一组训练后，心率维持在较高水平时，即开始下一组训练。①运动时，人体的呼吸频率和深度相应增加，使如图所示的[a]肋间肌和[b]功能加强，胸廓扩大和缩小的幅度