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初中生物
第 7 章 能量的釋放與呼吸
一、能量的釋放和利用
1.人的呼吸
⑴我們通常所說(shuō)的呼吸是指人體或動(dòng)物吸入氧氣,呼出二氧化碳的生理現(xiàn)象。
⑵呼吸頻率:每分鐘的呼吸次數(shù)。成人平靜時(shí)的呼吸頻率為 16~18 次/每分鐘,少年平靜時(shí)的 呼吸頻率大約為 20 次/分鐘。
2.植物體的呼吸
⑴植物沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的呼吸器官,植物體所有活著的部位都能進(jìn)行呼吸。
⑵在萌發(fā)的種子、幼小的果實(shí)和生長(zhǎng)旺盛的葉片里呼吸作用最強(qiáng)。
⑶大氣中的氧和植物體內(nèi)產(chǎn)生的二氧化碳主要從葉片的氣孔進(jìn)出,植物的根毛可以與土壤中的 空氣進(jìn)行氣體交換。
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2、.呼吸作用的概念、公式、實(shí)質(zhì)
⑴生物的活細(xì)胞利用氧氣分解有機(jī)物,生成二氧化碳和水,并釋放能量過(guò)程稱為呼吸作用。
⑵公式:
氧氣+有機(jī)物
活細(xì)胞
二氧化碳+水+能量(釋放)
⑵實(shí)質(zhì):把有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物(二氧化碳和水); 把儲(chǔ)存在有機(jī)物里的能量釋放出來(lái)。
⑶自然界里,絕大部分生物體細(xì)胞內(nèi),有機(jī)物氧化分解的過(guò)程都是在有氧條件下才能完成。缺 少氧,呼吸作用不能正常進(jìn)行。
⑷英國(guó)化學(xué)家法拉第把呼吸比喻為“生命現(xiàn)象的燃燒過(guò)程”。儲(chǔ)存在生物體內(nèi)的有機(jī)物在氧的參 與下,“燃燒”釋放的能量主要表現(xiàn)形式有:熱能、發(fā)光、電能等。
4.體驗(yàn)?zāi)芰酷尫排c呼
3、吸的關(guān)系
⑴提出問(wèn)題:有機(jī)物中能量的釋放與呼吸有關(guān)系嗎?
⑵作出假設(shè):有機(jī)物中能量的釋放與呼吸有關(guān)系。
⑶制定計(jì)劃并實(shí)施計(jì)劃:測(cè)量在平靜時(shí)的呼吸頻率;伴隨音樂(lè)節(jié)奏,每人迅速起蹲 1 分鐘;迅
速起蹲結(jié)束后,立即測(cè)量呼吸頻率;結(jié)果記錄在表中,計(jì)算各表中平均值,比較人體在三種狀態(tài)下
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的呼吸次數(shù)是否有差異。
初中生物
⑷結(jié)論:能量的釋放與呼吸密切相關(guān)
⑸想一想:這三種狀態(tài)哪一種消耗能量多?消耗能量多少與呼吸頻率有關(guān)系?
(答案:劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),所消耗的能量要比平靜狀態(tài)下 多 ,消耗能量的多少與呼吸頻率成正比。)
4、 5.驗(yàn)證植物呼吸產(chǎn)生二氧化碳
⑴實(shí)驗(yàn)步驟:①取兩只保鮮袋,密封袋口。A 袋內(nèi)裝入新鮮蔬菜;B 袋內(nèi)裝入空氣。②將兩只袋 子都放到黑暗處,一天后取出。③把 A、B 袋內(nèi)的氣體分別通入裝有澄清石灰水的兩個(gè)錐形瓶中。
⑵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:A 袋內(nèi)氣體能使澄清石灰水變渾濁;B 袋內(nèi)氣體不能使澄清石灰水變渾濁。 ⑶原理:二氧化碳具有使澄清石灰水變渾濁的特性。
⑷結(jié)論:植物呼吸產(chǎn)生二氧化碳。
⑸實(shí)驗(yàn)中 B 袋的作用是什么?實(shí)驗(yàn)中為何要把袋子放在“黑暗”處24 小時(shí)?(答案:設(shè)置對(duì)照 組,起對(duì)照作用。植物黑暗處,只能進(jìn)行呼吸作用,不能進(jìn)行光合作用。)
6.驗(yàn)證植物呼吸需要消耗氧氣
5、
⑴實(shí)驗(yàn)步驟:①取兩只廣口瓶,裝入蔬菜后,密封瓶口。甲瓶裝入用沸水處理過(guò)的蔬菜;乙瓶 取等量的新鮮的蔬菜。②放在溫暖處,并封閉、遮光處理 24h。③分別將點(diǎn)燃的蠟燭迅速伸入到甲、 乙兩瓶中。
⑵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:甲瓶里蠟燭燃燒很好,乙瓶里蠟燭火焰明顯變小或趨于熄滅。
⑶實(shí)驗(yàn)原理:氧氣可以助燃。燃燒的物體在有氧的情況下,能夠繼續(xù)燃燒,而在二氧化碳較多、 氧氣量不足的情況下,就會(huì)熄滅。
⑷實(shí)驗(yàn)結(jié)論:植物呼吸需要消耗氧氣。
⑸實(shí)驗(yàn)中甲瓶的作用是什么?為何要把兩瓶放在溫暖處,并封閉、遮光處理 24h?
(答案:設(shè)置對(duì)照組,起對(duì)照作用。植物放在黑暗處,不能進(jìn)行光合作用,不產(chǎn)生氧氣
6、;只進(jìn) 行呼吸作用消耗掉氧氣。)
7.能量的釋放形式和利用
⑴生物體在呼吸作用過(guò)程中產(chǎn)生的能量,一部分以熱能的形式釋放出來(lái),用于維持體溫(能夠
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使生物體內(nèi)或者周?chē)鷾囟壬撸?;另一部分以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存在 ATP 中,直接提供維持生物體各項(xiàng) 生命活動(dòng)的能量,如睡覺(jué)、胃腸蠕動(dòng)、肌肉收縮、植物開(kāi)花都需要 ATP。
⑵ATP 是存在于生物體細(xì)胞內(nèi)的一種含高能量的物質(zhì);ATP 是一個(gè)能量“貯存庫(kù)”,又像一個(gè)能 量“傳遞員”,直接提供生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)能量。
8.呼吸作用與光合作用的區(qū)別
呼吸作用
所
7、有生活細(xì)胞都能進(jìn)行
有光無(wú)光都能進(jìn)行
吸入氧氣,呼出二氧化碳
分解有機(jī)物,釋放能量
光合作用
只在含有葉綠體的細(xì)胞中進(jìn)行 在光下才能進(jìn)行
吸入二氧化碳、呼出氧氣
合成有機(jī)物,釋放能量
9.“探究種子呼吸過(guò)程中釋放熱量”實(shí)驗(yàn):
⑴提出問(wèn)題:萌發(fā)的種子呼吸作用能產(chǎn)生熱量嗎?
⑵作出假設(shè):萌發(fā)的種子呼吸作用產(chǎn)生熱量。
⑶制定計(jì)劃并實(shí)施計(jì)劃:
①提前一周準(zhǔn)備一些干種子:A 浸泡種子,讓種子萌發(fā);B 煮熟的種子。
②上課前兩天,將萌發(fā)的種子、干種子、煮熟的種子,分別裝在保溫瓶中,插入溫度計(jì),用棉花封 口,記下起始溫度.
8、
⑷實(shí)驗(yàn)記錄:萌發(fā)種子呼吸作用產(chǎn)生了熱量,死亡種子無(wú)法呼吸,不能產(chǎn)生熱量。
⑸結(jié)論:萌發(fā)的種子呼吸作用釋放能量。
⑹想一想:潮濕種子產(chǎn)生的熱量是從哪里來(lái)的?
(答案:來(lái)源于綠色植物光合作用時(shí),貯存在有機(jī)物中的能量;潮濕的種子在呼吸作用過(guò)程中 分解有機(jī)物,釋放出的能量,以熱能形式表現(xiàn)出來(lái)。)
10.種子曬干、冰箱儲(chǔ)藏是降低呼吸作用;農(nóng)田雨后排水、松土是增加土壤中氧氣。
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二、人體的呼吸
1.呼吸系統(tǒng)由呼吸道和肺兩部分組成。呼吸道使空氣溫暖、濕潤(rùn)、清潔,是氣體進(jìn)出肺的通道,它 包括鼻、咽、喉、氣管、支
9、氣管;肺是呼吸系統(tǒng)主要器官,是氣體交換場(chǎng)所。
2.肺位于胸腔,呈半圓錐形,左肺 2 葉,右肺 3 葉,成人平靜時(shí)呼吸頻率 16-18 次/分鐘。
3.肺泡適宜氣體交換的特點(diǎn):
肺泡多;肺泡壁薄;肺泡外有毛細(xì)血管,與肺泡壁一樣,都由一層上皮細(xì)胞構(gòu)成。
4.人體的呼吸是指外界的氣體和肺泡內(nèi)的氣體進(jìn)行交換,這個(gè)過(guò)程依靠呼吸運(yùn)動(dòng)來(lái)完成的,其包括 吸氣和呼氣兩個(gè)生理活動(dòng)的過(guò)程。
5.呼吸運(yùn)動(dòng)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; 肋間肌包括肋間外肌、肋間內(nèi)肌;膈肌是人和哺乳動(dòng)物體內(nèi)分割胸腔和腹腔的肌肉。
6.模擬胸部呼吸運(yùn)動(dòng)的裝
10、置:
⑴玻璃鐘罩代表胸廓,氣球代表肺,橡皮膜代表膈,玻璃管代表氣管和支氣管。
⑵用手頂橡皮膜,使膈頂部上升,代表膈肌舒張,胸廓容積減小,氣體排出氣球。
⑶松開(kāi)橡皮膜時(shí),使膈頂部下降,代表膈肌收縮,胸廓容積增大,氣體進(jìn)入氣球。
7.人體呼吸運(yùn)動(dòng)的過(guò)程:肺容積的變化導(dǎo)致了吸氣和呼氣。
吸氣時(shí):肋間外肌收縮,肋骨上升;膈收縮,膈頂部下降,胸廓變大,外界氣體入肺。
呼氣時(shí):肋間外肌舒張,肋骨下降;膈舒張,膈頂部上升,胸廓變小,肺內(nèi)氣體排出
9.分析吸入氣體和呼出氣體的成分變化
⑴吸氣時(shí)用夾子夾住 B 管目的是什么?試管甲中石灰水有無(wú)變化?
答案:夾
11、緊 B 管,空氣只能進(jìn)入甲試管,由 A 管進(jìn)入人體。
甲試管石灰水不變渾濁,能驗(yàn)證吸入的氣體是氧氣。
⑵呼氣時(shí),用夾子夾住 A 管目的是什么?試管乙中石灰水有無(wú)變化?
答案:夾緊 A 管,空氣只能進(jìn)入乙試管,由 B 管進(jìn)入人體。乙試管石灰水不變渾濁,能驗(yàn)證 呼出的氣體是二氧化碳。
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⑶根據(jù) P121“人體吸入氣體、呼出氣體成分比較表”,分析人體吸入氣體和呼出氣體成分含量 發(fā)生怎樣變化?分析原因。
答案:人體吸入氣體中含氧氣多,呼出氣體含二氧化碳增多,因?yàn)槿梭w細(xì)胞在有氧條件下, 利用氧把有機(jī)物徹底分解成二氧化
12、碳和水,釋放能量。
10.氣體交換
⑴人體內(nèi)的氣體交換是通過(guò)氣體的氣體擴(kuò)散來(lái)完成的。
⑵氣體都能從濃度 大 的地方向濃度 小 的地方擴(kuò)散,直到兩邊濃度 平衡 為止,這就是氣體 的擴(kuò)散作用。
⑶由于肺泡壁和毛細(xì)血管壁都只有 一 層細(xì)胞組成,所以氣體從肺泡進(jìn)入毛細(xì)血管內(nèi),要穿過(guò) 二 層細(xì)胞。
⑷人體內(nèi)氣體交換包括 肺泡 里的氣體交換和 組織 里的氣體交換。
⑶氣體交換過(guò)程:
A 肺泡處氣體交換:氧氣由肺泡進(jìn)入其周?chē)?xì)血管,二氧化碳則相反;
B 組織細(xì)胞處氣體交換:氧氣由其周?chē)?xì)血管進(jìn)入組織細(xì)胞,二氧化碳則相反。
11.肺活量的概念和意義。
盡力吸氣后,再盡力呼氣,所呼出的氣體總量就是肺活量。它是人體呼吸功能的重要指標(biāo),肺 活量的大小說(shuō)明人肺部的換氣能力,它反映呼吸器官的最大工作能力,能衡量生長(zhǎng)發(fā)育和健康水平 的狀況。
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