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血管工程师——探究不同血管的结构与功能
校园科技节中，生物小组开展了“血管工程师”的探究活动，探究不同类型血管（动脉、静脉、毛细血管）的结构差异与功能特点。
实验材料：橡胶管（不同厚度、不同管径），软塑料管，纱布，清水，注射器，秒表。
实验步骤：用注射器向不同厚度、不同管径的橡胶管（模拟动脉、静脉）和软塑料管（模拟毛细血管）内注水，观察水流速度和管壁扩张情况。然后用纱布将多段软塑料管包裹模拟毛细血管网，观察液体渗透现象。
讨论：
1. 哪种管道能承受更大的压力？这与它的结构有何关联？
2. 为什么“静脉”中需要用折叠的塑料管制作一个“阀门”？
3. 纱布包裹的软塑料管是如何体现毛细血管的物质交换功能的？
4. 根据实验结果，完成下列表格，总结三类血管的结构与功能适应的关系。
校园科技节中，生物小组开展了“血管工程师”的探究活动，探究不同类型血管（动脉、静脉、毛细血管）的结构差异与功能特点。
实验材料：橡胶管（不同厚度、不同管径），软塑料管，纱布，清水，注射器，秒表。
实验步骤：用注射器向不同厚度、不同管径的橡胶管（模拟动脉、静脉）和软塑料管（模拟毛细血管）内注水，观察水流速度和管壁扩张情况。然后用纱布将多段软塑料管包裹模拟毛细血管网，观察液体渗透现象。
讨论：
1. 哪种管道能承受更大的压力？这与它的结构有何关联？
厚橡胶管(模拟动脉)能承受更大压力。动脉管壁厚且富有弹性，能承受心脏搏动时的高压血流，防止血管破裂。
2. 为什么“静脉”中需要用折叠的塑料管制作一个“阀门”？
折叠塑料管可模拟静脉瓣膜，阻止血液倒流。
3. 纱布包裹的软塑料管是如何体现毛细血管的物质交换功能的？
纱布上有孔隙，管内的水可渗透到纱布周围，模拟毛细血管的物质交换功能。
4. 根据实验结果，完成下列表格，总结三类血管的结构与功能适应的关系。
答案
1. 厚橡胶管(模拟动脉)能承受更大压力。动脉管壁厚且富有弹性，能承受心脏搏动时的高压血流，防止血管破裂。
2. 折叠塑料管可模拟静脉瓣膜，阻止血液倒流。
3. 纱布上有孔隙，管内的水可渗透到纱布周围，模拟毛细血管的物质交换功能。
4.
| 血管类型 | 结构特点 | 功能 |
| ---- | ---- | ---- |
| 动脉 | 管壁厚，弹性大，血流速度快 | 将血液从心脏输送到身体各部分 |
| 静脉 | 管壁薄，弹性小，血流速度慢 | 将血液从身体各部分输送到心脏 |
| 毛细血管 | 管壁最薄，血流速度最慢 | 连接小动脉和小静脉 |
2. 折叠塑料管可模拟静脉瓣膜，阻止血液倒流。
3. 纱布上有孔隙，管内的水可渗透到纱布周围，模拟毛细血管的物质交换功能。
4.
| 血管类型 | 结构特点 | 功能 |
| ---- | ---- | ---- |
| 动脉 | 管壁厚，弹性大，血流速度快 | 将血液从心脏输送到身体各部分 |
| 静脉 | 管壁薄，弹性小，血流速度慢 | 将血液从身体各部分输送到心脏 |
| 毛细血管 | 管壁最薄，血流速度最慢 | 连接小动脉和小静脉 |
解析
【分析】
要解决这道题，需结合“结构与功能相适应”的生物学核心观点，先回忆动脉、静脉、毛细血管的结构特点及对应功能，再结合实验模拟的原理分析问题：
1. 动脉负责输送心脏泵出的高压血液，需承受较大压力，对应厚且有弹性的管壁；
2. 静脉是将血液送回心脏，血液压力低，需防止血液倒流，对应静脉瓣膜结构；
3. 毛细血管是物质交换的场所，管壁极薄利于物质透过，纱布包裹的软塑料管能让液体渗透，可模拟其物质交换功能；
4. 表格需准确对应三类血管的结构特点和功能，依据所学知识规范填写。
【解析】
1. 动脉的管壁厚且弹性大，能承受心脏搏动时产生的高压血流，因此厚橡胶管（模拟动脉）能承受更大压力，这与动脉管壁厚、弹性大的结构特点直接相关；
2. 静脉内存在防止血液倒流的静脉瓣，折叠的塑料管可模拟静脉瓣膜，从而阻止血液倒流，因此需要制作“阀门”；
3. 纱布具有孔隙，管内的水可通过孔隙渗透到纱布周围，模拟了毛细血管管壁薄，能让血液与周围组织进行物质交换的功能；
4. 根据三类血管的结构与功能对应关系，填写表格：动脉管壁厚、弹性大、血流速度快，功能是将血液从心脏输送到身体各部分；静脉管壁薄、弹性小、血流速度慢，功能是将血液从身体各部分输送到心脏；毛细血管管壁最薄、血流速度最慢，功能是连接小动脉和小静脉。
【答案】
1. 厚橡胶管（模拟动脉）能承受更大压力。动脉管壁厚且富有弹性，能承受心脏搏动时的高压血流，防止血管破裂。
2. 折叠塑料管可模拟静脉瓣膜，阻止血液倒流。
3. 纱布上有孔隙，管内的水可渗透到纱布周围，模拟毛细血管的物质交换功能。
4.
| 血管类型 | 结构特点 | 功能 |
| ---- | ---- | ---- |
| 动脉 | 管壁厚，弹性大，血流速度快 | 将血液从心脏输送到身体各部分 |
| 静脉 | 管壁薄，弹性小，血流速度慢 | 将血液从身体各部分输送到心脏 |
| 毛细血管 | 管壁最薄，血流速度最慢 | 连接小动脉和小静脉 |
【知识点】
血管的结构与功能、血液循环系统、物质交换
【点评】
本题通过模拟实验探究不同血管的结构与功能，既考查了生物学基础知识，又体现了“结构与功能相适应”的核心观点，同时培养了实验探究能力，是一道兼顾知识与能力的题目。
【难度系数】
0.3
要解决这道题，需结合“结构与功能相适应”的生物学核心观点，先回忆动脉、静脉、毛细血管的结构特点及对应功能，再结合实验模拟的原理分析问题：
1. 动脉负责输送心脏泵出的高压血液，需承受较大压力，对应厚且有弹性的管壁；
2. 静脉是将血液送回心脏，血液压力低，需防止血液倒流，对应静脉瓣膜结构；
3. 毛细血管是物质交换的场所，管壁极薄利于物质透过，纱布包裹的软塑料管能让液体渗透，可模拟其物质交换功能；
4. 表格需准确对应三类血管的结构特点和功能，依据所学知识规范填写。
【解析】
1. 动脉的管壁厚且弹性大，能承受心脏搏动时产生的高压血流，因此厚橡胶管（模拟动脉）能承受更大压力，这与动脉管壁厚、弹性大的结构特点直接相关；
2. 静脉内存在防止血液倒流的静脉瓣，折叠的塑料管可模拟静脉瓣膜，从而阻止血液倒流，因此需要制作“阀门”；
3. 纱布具有孔隙，管内的水可通过孔隙渗透到纱布周围，模拟了毛细血管管壁薄，能让血液与周围组织进行物质交换的功能；
4. 根据三类血管的结构与功能对应关系，填写表格：动脉管壁厚、弹性大、血流速度快，功能是将血液从心脏输送到身体各部分；静脉管壁薄、弹性小、血流速度慢，功能是将血液从身体各部分输送到心脏；毛细血管管壁最薄、血流速度最慢，功能是连接小动脉和小静脉。
【答案】
1. 厚橡胶管（模拟动脉）能承受更大压力。动脉管壁厚且富有弹性，能承受心脏搏动时的高压血流，防止血管破裂。
2. 折叠塑料管可模拟静脉瓣膜，阻止血液倒流。
3. 纱布上有孔隙，管内的水可渗透到纱布周围，模拟毛细血管的物质交换功能。
4.
| 血管类型 | 结构特点 | 功能 |
| ---- | ---- | ---- |
| 动脉 | 管壁厚，弹性大，血流速度快 | 将血液从心脏输送到身体各部分 |
| 静脉 | 管壁薄，弹性小，血流速度慢 | 将血液从身体各部分输送到心脏 |
| 毛细血管 | 管壁最薄，血流速度最慢 | 连接小动脉和小静脉 |
【知识点】
血管的结构与功能、血液循环系统、物质交换
【点评】
本题通过模拟实验探究不同血管的结构与功能，既考查了生物学基础知识，又体现了“结构与功能相适应”的核心观点，同时培养了实验探究能力，是一道兼顾知识与能力的题目。
【难度系数】
0.3
