3. 如图为某同学在校园科技节上的参赛作品——血液循环演示模型,其中单向阀模拟瓣膜(箭头表示液体流动方向),软管模拟与心脏相连的血管,装置内的红墨水模拟血液。据图回答下列问题。

演示过程:
①同时挤压两个橡皮球,红墨水从橡皮球经红色软管流出,进入烧杯。
②同时松开两个橡皮球,红墨水从烧杯经蓝色软管流入橡皮球。
(1)模型中的橡皮球弹性较大,能很好地模拟心脏的和舒张过程。若蓝色软管1模拟肺静脉,则红色软管2模拟。
(2)在演示过程中,同时松开两个橡皮球,单向阀A打开,单向阀B(填“打开”或“关闭”),模拟血液由静脉流回心脏。
(3)指导教师指出该模型中的心脏结构不完整,可进一步完善。该模型中缺少的心脏结构及应补充的位置是。
演示过程:
①同时挤压两个橡皮球,红墨水从橡皮球经红色软管流出,进入烧杯。
②同时松开两个橡皮球,红墨水从烧杯经蓝色软管流入橡皮球。
(1)模型中的橡皮球弹性较大,能很好地模拟心脏的和舒张过程。若蓝色软管1模拟肺静脉,则红色软管2模拟。
(2)在演示过程中,同时松开两个橡皮球,单向阀A打开,单向阀B(填“打开”或“关闭”),模拟血液由静脉流回心脏。
(3)指导教师指出该模型中的心脏结构不完整,可进一步完善。该模型中缺少的心脏结构及应补充的位置是。
答案
(1) 收缩;主动脉
(2) 关闭
(3) 房室瓣,在两个橡皮球内部、单向阀A和单向阀B之间的位置补充房室瓣,将每个橡皮球分隔为对应心房、心室的两个空腔(表述合理即可)
(2) 关闭
(3) 房室瓣,在两个橡皮球内部、单向阀A和单向阀B之间的位置补充房室瓣,将每个橡皮球分隔为对应心房、心室的两个空腔(表述合理即可)
解析
(1) 心脏通过收缩泵出血液、舒张让血液流入充盈,弹性橡皮球挤压时的形变可以模拟心脏的收缩过程,松开回弹模拟舒张过程。若蓝色软管1模拟肺静脉(将血液从肺部运回心脏左半部分),则左半心泵出血液流向全身的红色软管2对应模拟主动脉。
(2) 松开橡皮球模拟心脏舒张、血液从静脉回心的过程,此时单向阀A打开让血液从蓝色软管流入橡皮球,单向阀B关闭,防止橡皮球内的血液倒流回下方的红色软管,符合血液回心的流动规律。
(3) 真实心脏的心房和心室之间存在防止血液倒流的房室瓣,该模型的橡皮球没有区分心房和心室、缺少房室瓣,需要在两个橡皮球内部、单向阀A和单向阀B之间的位置补充房室瓣,将每个橡皮球分隔为分别模拟心房和心室的两个空腔。
(2) 松开橡皮球模拟心脏舒张、血液从静脉回心的过程,此时单向阀A打开让血液从蓝色软管流入橡皮球,单向阀B关闭,防止橡皮球内的血液倒流回下方的红色软管,符合血液回心的流动规律。
(3) 真实心脏的心房和心室之间存在防止血液倒流的房室瓣,该模型的橡皮球没有区分心房和心室、缺少房室瓣,需要在两个橡皮球内部、单向阀A和单向阀B之间的位置补充房室瓣,将每个橡皮球分隔为分别模拟心房和心室的两个空腔。
4. 某小组为了验证“呼吸过程中二氧化碳含量的变化”设置了如图实验,请回答下列问题。

气体成分 环境中的气体(%) 呼出的气体(%)
氮气 78 78
氧气 21 16
二氧化碳 0.03 4
水 0.07 1.1
其他气体 0.9 0.9

甲、乙两瓶中都装有澄清石灰水。在吸入气体时,左手捏紧橡皮管,右手松开。在呼出气体时,右手捏紧橡皮管,左手松开。结果,乙瓶中的澄清石灰水明显变混浊。
(1)甲瓶在这个实验中起作用。
(2)甲瓶中的混浊程度(填“大”或“小”),说明空气中的含量较少。乙瓶中的混浊程度(填“大”或“小”),说明呼出的气体中的含量较高。产生以上变化的原因:氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入了,而毛细血管内的二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁进入了,然后随着呼气一起排出。
(3)人体呼出的气体和环境中的气体有什么差别?
。
(4)实验者向乙瓶呼气的过程中,膈肌处于状态。
5. 阅读资料,分析并回答下列问题。
肾脏是一个令人惊奇的器官,每天24小时不停地工作。一个成年人的肾脏每天需要滤过大约180升血液,产生约1.5升尿液。肾功能如果出现问题,会影响患者体内代谢废物的及时排出,严重的会危及患者的生命。
目前,肾脏移植是治疗肾功能衰竭的最佳方案,但对器官的需求量远远大于供应量。在无法进行肾脏移植的情况下,血液透析是肾衰竭患者的有效治疗方式,其原理是在透析仪器中,通过导管与患者的动脉和静脉相连,管内有一种半透膜,膜外是特殊药液——透析液,其成分与血浆相似。当患者的血液经过这些导管时,其中的代谢废物就透过半透膜扩散到膜外透析液中,而透析液还可以向患者的血液中提供人体所需要的物质。最后经过透析的、除去代谢废物的血液再由静脉流回人体内。
血液透析的设备相对复杂,患者做透析需要定期去医院。目前,某研究机构正在研制一种生物混合设备,制造一种可植入的人工肾脏,这一技术也许能使肾病患者彻底摆脱透析。

(1)如果某人双肾功能均衰竭,那么他的身体将不能完成(填字母)。
A. 体内有机物的分解
B. 维持正常的激素水平
C. 维持氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D. 调节水和无机盐的平衡和排出代谢废物
(2)目前对于肾功能衰竭能够实施的有效医治方法主要有和。
(3)血液透析相当于尿液形成过程中的作用。其中透析液的成分与人体的相似,半透膜相当于如图肾单位中[]和肾小囊内壁。
(4)正常成年人每天形成的原尿约180升,而最终排出的尿液为1.5升,这是由于的重吸收作用,将原尿中的大部分水、部分无机盐和全部的重吸收回血液。
气体成分 环境中的气体(%) 呼出的气体(%)
氮气 78 78
氧气 21 16
二氧化碳 0.03 4
水 0.07 1.1
其他气体 0.9 0.9
甲、乙两瓶中都装有澄清石灰水。在吸入气体时,左手捏紧橡皮管,右手松开。在呼出气体时,右手捏紧橡皮管,左手松开。结果,乙瓶中的澄清石灰水明显变混浊。
(1)甲瓶在这个实验中起作用。
(2)甲瓶中的混浊程度(填“大”或“小”),说明空气中的含量较少。乙瓶中的混浊程度(填“大”或“小”),说明呼出的气体中的含量较高。产生以上变化的原因:氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入了,而毛细血管内的二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁进入了,然后随着呼气一起排出。
(3)人体呼出的气体和环境中的气体有什么差别?
。
(4)实验者向乙瓶呼气的过程中,膈肌处于状态。
5. 阅读资料,分析并回答下列问题。
肾脏是一个令人惊奇的器官,每天24小时不停地工作。一个成年人的肾脏每天需要滤过大约180升血液,产生约1.5升尿液。肾功能如果出现问题,会影响患者体内代谢废物的及时排出,严重的会危及患者的生命。
目前,肾脏移植是治疗肾功能衰竭的最佳方案,但对器官的需求量远远大于供应量。在无法进行肾脏移植的情况下,血液透析是肾衰竭患者的有效治疗方式,其原理是在透析仪器中,通过导管与患者的动脉和静脉相连,管内有一种半透膜,膜外是特殊药液——透析液,其成分与血浆相似。当患者的血液经过这些导管时,其中的代谢废物就透过半透膜扩散到膜外透析液中,而透析液还可以向患者的血液中提供人体所需要的物质。最后经过透析的、除去代谢废物的血液再由静脉流回人体内。
血液透析的设备相对复杂,患者做透析需要定期去医院。目前,某研究机构正在研制一种生物混合设备,制造一种可植入的人工肾脏,这一技术也许能使肾病患者彻底摆脱透析。
(1)如果某人双肾功能均衰竭,那么他的身体将不能完成(填字母)。
A. 体内有机物的分解
B. 维持正常的激素水平
C. 维持氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D. 调节水和无机盐的平衡和排出代谢废物
(2)目前对于肾功能衰竭能够实施的有效医治方法主要有和。
(3)血液透析相当于尿液形成过程中的作用。其中透析液的成分与人体的相似,半透膜相当于如图肾单位中[]和肾小囊内壁。
(4)正常成年人每天形成的原尿约180升,而最终排出的尿液为1.5升,这是由于的重吸收作用,将原尿中的大部分水、部分无机盐和全部的重吸收回血液。
答案
4. (1) 对照
(2) 小;二氧化碳;大;二氧化碳;血液;肺泡
(3) 和环境中的气体相比,人体呼出的气体中氧气含量减少,二氧化碳和水的含量明显增加,氮气等其他气体的含量基本不变
(4) 舒张
5. (1) D
(2) 肾脏移植;血液透析
(3) 滤过;血浆;④;肾小球
(4) 肾小管;葡萄糖
(2) 小;二氧化碳;大;二氧化碳;血液;肺泡
(3) 和环境中的气体相比,人体呼出的气体中氧气含量减少,二氧化碳和水的含量明显增加,氮气等其他气体的含量基本不变
(4) 舒张
5. (1) D
(2) 肾脏移植;血液透析
(3) 滤过;血浆;④;肾小球
(4) 肾小管;葡萄糖
解析
4. (1) 本实验中甲瓶通入外界空气,和通入呼出气体的乙瓶形成对照,用于对比空气与呼出气体的二氧化碳含量差异,起到对照作用。
(2) 空气中二氧化碳浓度极低,因此甲瓶澄清石灰水混浊程度小,可证明空气中二氧化碳含量少;呼出气体中二氧化碳浓度远高于空气,因此乙瓶混浊程度大。在肺泡处的气体交换过程中,氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液,血液中的二氧化碳则透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡,随呼气排出体外。
(3) 对比表格中的气体成分数据,可直接得出呼出气体和环境气体的成分差异。
(4) 人体呼气过程中,膈肌舒张,膈顶部上升,胸廓容积缩小,肺随之回缩,完成呼气动作。
5. (1) 肾脏的核心功能是形成尿液,排出代谢废物,同时调节体内水和无机盐的平衡,双肾功能衰竭后该功能无法正常完成,因此选D。
(2) 根据题干给出的资料内容,目前针对肾功能衰竭的有效医治方法为肾脏移植和血液透析。
(3) 血液透析的半透膜允许小分子代谢废物透过,保留血液中的大分子有用物质,模拟了尿液形成过程的肾小球滤过作用;透析液成分与人体血浆相近,题图肾单位结构中④为肾小球,半透膜的功能相当于肾小球和肾小囊内壁。
(4) 原尿流经肾小管时,肾小管的重吸收作用可以将原尿中大部分水、全部葡萄糖、部分无机盐重吸收回血液,因此最终人体排出的尿液量远小于原尿的生成量。
(2) 空气中二氧化碳浓度极低,因此甲瓶澄清石灰水混浊程度小,可证明空气中二氧化碳含量少;呼出气体中二氧化碳浓度远高于空气,因此乙瓶混浊程度大。在肺泡处的气体交换过程中,氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液,血液中的二氧化碳则透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡,随呼气排出体外。
(3) 对比表格中的气体成分数据,可直接得出呼出气体和环境气体的成分差异。
(4) 人体呼气过程中,膈肌舒张,膈顶部上升,胸廓容积缩小,肺随之回缩,完成呼气动作。
5. (1) 肾脏的核心功能是形成尿液,排出代谢废物,同时调节体内水和无机盐的平衡,双肾功能衰竭后该功能无法正常完成,因此选D。
(2) 根据题干给出的资料内容,目前针对肾功能衰竭的有效医治方法为肾脏移植和血液透析。
(3) 血液透析的半透膜允许小分子代谢废物透过,保留血液中的大分子有用物质,模拟了尿液形成过程的肾小球滤过作用;透析液成分与人体血浆相近,题图肾单位结构中④为肾小球,半透膜的功能相当于肾小球和肾小囊内壁。
(4) 原尿流经肾小管时,肾小管的重吸收作用可以将原尿中大部分水、全部葡萄糖、部分无机盐重吸收回血液,因此最终人体排出的尿液量远小于原尿的生成量。
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