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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我們通常所說的呼吸是指人體或動物吸入氧氣,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)。成人平靜時的呼吸頻率為 16~18 次/每分鐘,少年平靜時的 呼吸頻率大約為 20 次/分鐘。
2.植物體的呼吸
⑴植物沒有專門的呼吸器官,植物體所有活著的部位都能進行呼吸。
⑵在萌發(fā)的種子、幼小的果實和生長旺盛的葉片里呼吸作用最強。
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出,植物的根毛可以與土壤中的 空氣進行氣體交換。
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2、.呼吸作用的概念、公式、實質(zhì)
⑴生物的活細胞利用氧氣分解有機物,生成二氧化碳和水,并釋放能量過程稱為呼吸作用。
⑵公式:
氧氣+有機物
活細胞
二氧化碳+水+能量(釋放)
⑵實質(zhì):把有機物分解成無機物(二氧化碳和水); 把儲存在有機物里的能量釋放出來。
⑶自然界里,絕大部分生物體細胞內(nèi),有機物氧化分解的過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行。
⑷英國化學家法拉第把呼吸比喻為“生命現(xiàn)象的燃燒過程”。儲存在生物體內(nèi)的有機物在氧的參 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.體驗能量釋放與呼
3、吸的關(guān)系
⑴提出問題:有機物中能量的釋放與呼吸有關(guān)系嗎?
⑵作出假設:有機物中能量的釋放與呼吸有關(guān)系。
⑶制定計劃并實施計劃:測量在平靜時的呼吸頻率;伴隨音樂節(jié)奏,每人迅速起蹲 1 分鐘;迅
速起蹲結(jié)束后,立即測量呼吸頻率;結(jié)果記錄在表中,計算各表中平均值,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。
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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:劇烈運動時,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.驗證植物呼吸產(chǎn)生二氧化碳
⑴實驗步驟: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錐形瓶中。
⑵實驗現(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實驗中 B 袋的作用是什么?實驗中為何要把袋子放在“黑暗”處24 小時?(答案:設置對照 組,起對照作用。植物黑暗處,只能進行呼吸作用,不能進行光合作用。)
6.驗證植物呼吸需要消耗氧氣
5、
⑴實驗步驟: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分別將點燃的蠟燭迅速伸入到甲、 乙兩瓶中。
⑵實驗現(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實驗原理: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,就會熄滅。
⑷實驗結(jié)論:植物呼吸需要消耗氧氣。
⑸實驗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:設置對照組,起對照作用。植物放在黑暗處,不能進行光合作用,不產(chǎn)生氧氣
6、;只進 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程中產(chǎn)生的能量,一部分以熱能的形式釋放出來,用于維持體溫(能夠
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使生物體內(nèi)或者周圍溫度升高);另一部分以化學能的形式儲存在 ATP 中,直接提供維持生物體各項 生命活動的能量,如睡覺、胃腸蠕動、肌肉收縮、植物開花都需要 ATP。
⑵ATP 是存在于生物體細胞內(nèi)的一種含高能量的物質(zhì);ATP 是一個能量“貯存庫”,又像一個能 量“傳遞員”,直接提供生物體各項生命活動能量。
8.呼吸作用與光合作用的區(qū)別
呼吸作用
所
7、有生活細胞都能進行
有光無光都能進行
吸入氧氣,呼出二氧化碳
分解有機物,釋放能量
光合作用
只在含有葉綠體的細胞中進行 在光下才能進行
吸入二氧化碳、呼出氧氣
合成有機物,釋放能量
9.“探究種子呼吸過程中釋放熱量”實驗:
⑴提出問題:萌發(fā)的種子呼吸作用能產(chǎn)生熱量嗎?
⑵作出假設:萌發(fā)的種子呼吸作用產(chǎn)生熱量。
⑶制定計劃并實施計劃:
①提前一周準備一些干種子: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,用棉花封 口,記下起始溫度.
8、
⑷實驗記錄:萌發(fā)種子呼吸作用產(chǎn)生了熱量,死亡種子無法呼吸,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的?
(答案: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,釋放出的能量,以熱能形式表現(xiàn)出來。)
10.種子曬干、冰箱儲藏是降低呼吸作用;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、清潔,是氣體進出肺的通道,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,成人平靜時呼吸頻率 16-18 次/分鐘。
3.肺泡適宜氣體交換的特點:
肺泡多;肺泡壁?。环闻萃庥忻氀?,與肺泡壁一樣,都由一層上皮細胞構(gòu)成。
4.人體的呼吸是指外界的氣體和肺泡內(nèi)的氣體進行交換,這個過程依靠呼吸運動來完成的,其包括 吸氣和呼氣兩個生理活動的過程。
5.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; 肋間肌包括肋間外肌、肋間內(nèi)肌;膈肌是人和哺乳動物體內(nèi)分割胸腔和腹腔的肌肉。
6.模擬胸部呼吸運動的裝
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松開橡皮膜時,使膈頂部下降,代表膈肌收縮,胸廓容積增大,氣體進入氣球。
7.人體呼吸運動的過程:肺容積的變化導致了吸氣和呼氣。
吸氣時: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: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吸氣時用夾子夾住 B 管目的是什么?試管甲中石灰水有無變化?
答案:夾
11、緊 B 管,空氣只能進入甲試管,由 A 管進入人體。
甲試管石灰水不變渾濁,能驗證吸入的氣體是氧氣。
⑵呼氣時,用夾子夾住 A 管目的是什么?試管乙中石灰水有無變化?
答案:夾緊 A 管,空氣只能進入乙試管,由 B 管進入人體。乙試管石灰水不變渾濁,能驗證 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,因為人體細胞在有氧條件下, 利用氧把有機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)的氣體交換是通過氣體的氣體擴散來完成的。
⑵氣體都能從濃度 大 的地方向濃度 小 的地方擴散,直到兩邊濃度 平衡 為止,這就是氣體 的擴散作用。
⑶由于肺泡壁和毛細血管壁都只有 一 層細胞組成,所以氣體從肺泡進入毛細血管內(nèi),要穿過 二 層細胞。
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氣體交換過程:
A 肺泡處氣體交換:氧氣由肺泡進入其周圍毛細血管,二氧化碳則相反;
B 組織細胞處氣體交換:氧氣由其周圍毛細血管進入組織細胞,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,肺 活量的大小說明人肺部的換氣能力,它反映呼吸器官的最大工作能力,能衡量生長發(fā)育和健康水平 的狀況。
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