动物需要空气教学课件

动物需要空气科学探秘——空气是生命的源泉，是所有动物生存的基础在这个科学探秘旅程中，我们将一起探索空气与动物生命之间的奇妙联系，了解不同动物是如何呼吸的，以及为什么空气对于所有生物都如此重要空气在哪里空气虽然无处不在，但我们的肉眼却看不到它的存在它像一个隐形的朋友，默默地环绕在我们周围空气环绕着整个地球，形成了保护我们的大气层这层看不见的保护罩让地球上的生命得以繁衍生息每当我们呼吸时，都是在吸入这看不见的空气从你出生的第一刻起，到每一天的每一分钟，我们都离不开空气的滋养空气的组成氮气约占空气的78%，虽然大多数动物不能直接利用，但它是空气的主要成分氧气约占空气的21%，是动物呼吸的主要气体，没有它动物无法生存二氧化碳约占空气的

0.04%，是动物呼吸排出的气体，也是植物进行光合作用的原料动物为什么要呼吸空气呼吸空气对动物来说就像吃饭喝水一样重要动物体内的每一个细胞都需要氧气来产生能量，支持生命活动当氧气进入动物体内后，会与食物中的营养物质发生反应，释放出动物活动所需的能量这个过程称为细胞呼吸没有空气，动物就无法获取氧气，细胞就无法产生能量，生命活动就会停止这就是为什么所有动物都离不开空气呼吸的含义吸入氧气动物通过呼吸系统吸入富含氧气的空气，氧气进入血液循环到全身各处呼出二氧化碳动物体内产生的二氧化碳作为废物通过呼吸系统排出体外，完成气体交换呼吸是所有动物都必须进行的生命活动，无论是陆地上的、水中的，还是天空中的动物，都需要通过各种方式进行呼吸我们来做个小实验闭气实验

1.深吸一口气

2.屏住呼吸，计时10秒钟

3.感受身体的变化

4.思考为什么会感到不舒服？当我们屏住呼吸时，体内的氧气会逐渐减少，二氧化碳会不断积累几秒钟后，我们就会感到胸闷、难受，甚至有窒息感这是因为我们的身体在提醒我们需要新鲜空气！没有空气会怎样人类会窒息没有空气，人类只能存活几分钟缺氧会导致大脑损伤，最终导致死亡动物同样会死去所有动物都需要氧气维持生命活动，没有空气，无论是大象还是小蚂蚁，都无法生存生态系统崩溃空气是维持地球生态平衡的关键因素，没有空气，整个生态系统将会崩溃人类需要空气万次升分钟214,0003每日呼吸次数每日空气需求量无空气存活时间人类每天约呼吸20,000一个成年人每天需要约人类在没有空气的情况次，是我们不自觉进行的14,000升空气，相当于70下，通常只能存活约3分生命活动个大气球的容量钟除了人类，谁还需要空气鸟类鱼类昆虫鸟类通过肺和气囊系统呼吸，这使它们能够在高鱼类通过鳃从水中提取溶解的氧气，虽然不直接昆虫通过体表的气门和气管系统直接将空气输送空飞翔时获取足够的氧气呼吸空气，但也需要水中的氧气到身体各部分所有动物，无论大小，无论生活在陆地、水中还是天空，都需要从环境中获取氧气来维持生命看见动物呼吸了吗？虽然空气看不见，但我们可以观察到动物呼吸的各种迹象•狗狗在运动后会伸出舌头喘气，胸部快速起伏•猫咪打哈欠时，会大口吸入新鲜空气•鸟儿在唱歌时，会张开小嘴吸入更多氧气•鱼儿会不停地张合鳃盖，从水中获取氧气•蚂蚁和蜜蜂虽然很小，但它们身体两侧的气门在不停地开合观察提示下次看到你家的宠物或者野外的小动物时，仔细观察它们呼吸的表现，你会发现很多有趣的现象！鱼怎么呼吸鱼类虽然生活在水中，但它们同样需要氧气呼吸它们通过特殊的呼吸器官——鳃来完成这一过程•水中含有溶解的氧气，来自空气和水生植物•鱼吸入含氧水，经过鳃后排出含二氧化碳的水•鳃上的血管可以从水中提取氧气•鱼类不断张合鳃盖，保持水流通过鳃部当水中氧气不足时，有些鱼会浮到水面吐泡泡，这是它们在寻求更多氧气的表现昆虫怎么呼吸昆虫的呼吸系统与人类和其他大型动物完全不同它们没有肺或鳃，而是通过身体表面的小孔——气门来呼吸•气门昆虫体表的小孔，可以开合调节气体进出•气管从气门延伸到体内的细管，直接将氧气输送到各个组织•气囊某些昆虫体内储存空气的囊，增加氧气储备这种独特的呼吸方式使昆虫能够高效地获取氧气，支持它们活跃的生活方式蝴蝶、蜜蜂和蚂蚁都是通过这种方式呼吸的青蛙的呼吸蝌蚪阶段12变态阶段青蛙的幼体——蝌蚪生活在水中，通过外鳃呼吸，从水中获取氧气，与鱼类呼吸方式类似成蛙阶段3随着蝌蚪逐渐变成青蛙，它们的鳃会逐渐消失，肺部开始发育，呼吸方式也随之改变植物也需要空气吗植物与动物一样，也需要空气中的氧气来维持生命活动不过，植物的呼吸与动物有很大不同植物的两种气体交换过程呼吸作用与动物相似，吸入氧气，呼出二氧化碳，释放能量光合作用在阳光下进行，吸入二氧化碳，释放氧气，制造食物白天，植物的光合作用大于呼吸作用，所以总体上是吸收二氧化碳、释放氧气；而晚上，由于没有阳光，植物只进行呼吸作用，此时会吸收氧气、释放二氧化碳空气呼吸的过程示意鼻腔口腔/空气从鼻子或嘴巴进入体内，在鼻腔被加温、加湿和初步过滤咽喉气管/空气经过咽喉和气管，向下进入肺部气管内的纤毛能清除空气中的灰尘肺部空气到达肺部的肺泡，氧气穿过肺泡壁进入血液，而二氧化碳从血液进入肺泡被呼出血液循环血液将氧气运输到全身各个细胞，同时将细胞产生的二氧化碳带回肺部排出体外动物离不开空气的证据我们可以通过许多现象观察到动物对空气的依赖•当动物被关在密闭空间时，会表现出不安和焦虑•水族箱中的鱼如果缺氧，会浮到水面吐泡泡•昆虫被放入无氧环境，很快就会停止活动•高海拔地区，由于空气稀薄，动物活动会减慢•冬眠动物减缓新陈代谢，降低对氧气的需求这些现象都表明，空气对于动物的生存至关重要，是维持生命活动的基础蜡烛实验空气的作用步骤一12步骤二点燃一支蜡烛，观察它明亮的火焰蜡烛燃烧需要空气中的氧气步骤三3用透明玻璃杯罩住燃烧的蜡烛，密封底部玻璃杯内的氧气是有限的小组实验水下的空气实验步骤

1.将一张餐巾纸塞入透明杯子底部

2.将杯子倒扣入装满水的盆中

3.保持杯口朝下，完全浸入水中

4.取出杯子，观察餐巾纸是否湿润实验结果你会发现杯子里的餐巾纸依然干燥！这是因为杯子里原本充满了空气，当杯子倒扣入水中时，水无法进入杯中，因为杯中的空气无处可去这证明了空气是实实在在存在的，它占据着一定的空间探讨鱼缸里的气泡你有没有观察过家中的鱼缸或者水族馆里的气泡？这些气泡是氧气泵产生的，它们在水中起着重要作用•气泡增加水中的溶解氧，为鱼类提供呼吸所需的氧气•打开氧气泵后，鱼儿会变得更加活跃•如果氧气泵停止工作，水中的氧气会逐渐减少•当水中氧气严重不足时，鱼儿会浮到水面呼吸或者死亡这个现象告诉我们，即使是水中生活的动物，也需要空气中的氧气来维持生命水族箱中的氧气泵模拟了自然界中风浪和水流对水体的搅动，帮助水中溶解更多的氧气昆虫实验观察蚯蚓钻土实验

1.在透明容器中装入湿润的土壤

2.放入几条蚯蚓，观察它们钻入土壤

3.注意蚯蚓留下的通道和洞穴蚯蚓在土壤中钻出的通道不仅是它们的家，也是土壤中的空气通道这些通道保留了空气，使蚯蚓能够在土壤深处呼吸如果将蚯蚓放入密闭的试管中，随着氧气的减少，蚯蚓的活动会变得越来越慢，最终会因缺氧而死亡为什么动物活动需要空气产生能量肌肉工作动物细胞通过氧气分解食物中的葡萄糖，运动时肌肉需要更多能量，因此需要更多释放出活动所需的能量，这个过程称为有氧气这就是为什么运动时呼吸会加快加氧呼吸深大脑功能大脑是耗氧量最大的器官之一，需要持续的氧气供应才能正常工作，控制身体活动小实验原地跑步30秒，然后观察自己的呼吸变化你会发现呼吸变得更快更深，这是因为运动增加了身体对氧气的需求动物如何适应不同环境下的呼吸高原动物的适应生活在高原地区的动物（如藏羚羊）血液中红细胞含量更高，能够在空气稀薄的环境中更有效地捕获氧气它们的肺部也更大，提供更多的气体交换表面积水生龟的屏气能力某些水龟能够在水下屏息数小时它们通过降低代谢率、使用泄殖腔呼吸（从水中吸收氧气）以及将氧气储存在特殊组织中来实现这一点沙漠动物的节水呼吸沙漠动物（如骆驼）进化出特殊的呼吸系统，能够在呼气时回收水分，减少水分流失，同时保证氧气的充分交换奇特的动物呼吸方式分享海豚的呼吸方式海豚虽然生活在水中，但它们是哺乳动物，需要用肺呼吸空气中的氧气•海豚每隔几分钟就需要浮出水面呼吸•通过头顶的喷气孔快速吸入空气•可以自主控制呼吸，睡觉时只有半个大脑休息•一次呼吸可以更换高达90%的肺部空气（人类只有15%）鲸鱼与海豚类似，也需要定期浮出水面呼吸当它们呼气时，会喷出一道高高的水柱，这是因为呼出的温暖气体遇到冷空气凝结形成的水雾昆虫的气门和气管昆虫的呼吸系统与人类和其他大型动物完全不同它们没有肺，而是通过遍布全身的气管系统直接将氧气输送到组织细胞•气门昆虫体表的小孔，可以开合控制空气进出•气管从气门延伸到体内的细管网络•气管末梢直接接触身体组织，实现气体交换这种独特的呼吸方式非常高效，允许昆虫快速获取大量氧气，支持它们剧烈的活动例如，蜜蜂能够持续飞行数小时，蚱蜢能够跳跃超过自身体长的20倍植物的呼吸与动物夜晚植物夜间只进行呼吸作用，吸收氧气，释放二氧化碳，与动物呼吸类似这就是为什么不建议在卧室放太多植物白天整体平衡植物白天进行光合作用，吸收二氧化碳，释放氧植物和动物的呼吸活动形成了自然界的气体平气，同时也在呼吸，吸收氧气，释放二氧化碳衡植物总体上产生氧气，动物消耗氧气产生二总体上是释放氧气氧化碳空气与燃烧的实验对比实验一无氧环境12实验二有氧环境在有足够氧气供应的环境中，蜡烛能够持续燃烧，火焰明亮而稳定在密闭容器中，蜡烛燃烧一段时间后自动熄灭，这是因为容器中的氧气被消耗殆尽与生命的对比3集体讨论空气看不见摸不着怎么证明它存在风筝飞起来气球鼓起来树叶摇动风筝能够在天空中飞翔，正是因为有空气的存当我们吹气球时，气球会膨胀并保持形状这是当风吹过时，树叶会摇动虽然我们看不见风，在空气流动形成风，推动风筝上升和前进因为我们呼出的空气进入并填充了气球内部的空但能看到它对物体的影响，证明了空气的存在间虽然我们不能直接看到空气，但通过观察它对周围物体的影响，我们可以证明空气的确存在，并且充满我们的环境实验塑料袋收集空气实验步骤

1.准备一个干净的塑料袋

2.展开塑料袋，在空气中快速挥动

3.当塑料袋充满空气后，迅速扎紧袋口

4.观察塑料袋的形状和手感你会发现塑料袋鼓起来了，摸起来有弹性这说明袋子里装的不是空无一物，而是实实在在的空气！这个简单的实验可以帮助我们理解，空气虽然看不见摸不着，但它确实占据空间，是一种实际存在的物质小动物离不开空气的案例宠物鱼的氧气需求在家养鱼缸中，我们需要安装氧气泵来增加水中的溶解氧如果氧气泵停止工作几个小时，鱼儿可能会因缺氧而死亡这说明即使是水生动物，也离不开空气中的氧气鸟笼的通风设计鸟笼总是设计成有许多缝隙和开口，这不仅是为了让鸟儿看到外面的世界，更重要的是保证足够的空气流通密闭的环境会导致鸟儿缺氧和不适蚂蚁和蚯蚓的地下通道蚂蚁和蚯蚓在土壤中创造的隧道不仅是它们的行走路线，也是地下空气流通的通道这些通道保证了地下生物有足够的氧气呼吸呼吸系统科普鼻鼻腔是空气进入呼吸系统的主要通道，负责过滤、加温和加湿空气鼻毛和黏液可以阻挡灰尘和细菌咽喉咽连接鼻腔和口腔，是空气和食物的共同通道喉部有会厌软骨，防止食物进入气管气管气管是连接喉和肺的管道，内有环状软骨支撑，保持气道畅通内壁有纤毛和黏液清除杂质肺肺是主要的呼吸器官，内有数亿个肺泡，提供巨大的气体交换表面积肺泡壁极薄，便于氧气和二氧化碳交换肺的结构与功能肺是人体最重要的呼吸器官，它们像两个粉红色的海绵，位于胸腔内，被肋骨保护着•肺叶右肺有3个肺叶，左肺有2个肺叶•支气管气管分叉形成的细管，将空气输送到肺的各个部分•肺泡肺内的微小气囊，是气体交换的主要场所•毛细血管网环绕肺泡的细小血管，与肺泡之间进行气体交换成年人的肺内约有3亿个肺泡，展开后的表面积约相当于一个网球场，这么大的面积保证了氧气和二氧化碳能够高效交换气血屏障作用气血屏障是肺泡壁和毛细血管壁之间的薄膜，是气体交换的场所气血屏障的结构

1.肺泡上皮细胞层（极薄）

2.肺泡基膜

3.毛细血管内皮细胞层气血屏障的总厚度只有约

0.5微米，这种极薄的结构允许氧气和二氧化碳快速通过氧气从肺泡扩散到血液中，而二氧化碳则从血液扩散到肺泡中，随后被呼出体外如果气血屏障受损或增厚（如肺炎、肺水肿等疾病），会严重影响气体交换效率，导致呼吸困难演示呼吸的完整路径空气进入呼吸道12到达肺部空气通过鼻腔或口腔进入体内，在鼻腔中被加温、加湿和初步过滤，随后经过咽、喉和气管气体交换3空气通过支气管分支到达肺的各个部分，最终进入数亿个微小的肺泡肺泡壁极薄，便于气体交换动物缺氧的表现不同动物缺氧时的表现•鱼类游动减慢，浮到水面吐泡泡，鳃盖快速张合，体色变暗•犬类呼吸加快加深，舌头伸出，流口水，步态不稳•鸟类张口呼吸，翅膀下垂，活动减少，羽毛蓬松•昆虫行动迟缓，停止活动，最终死亡动物在缺氧环境中普遍会表现出活动能力下降、呼吸频率改变和行为异常长时间缺氧会导致组织损伤，甚至死亡大气污染与动物呼吸雾霾天气工业污染雾霾天气中，空气中含有大量有害微粒工厂排放的有害气体（如二氧化硫、氮氧动物吸入这些颗粒后，会刺激呼吸道，导化物）会损害动物的呼吸系统，导致慢性致咳嗽、呼吸困难等不适症状疾病，甚至减少野生动物数量室内空气室内空气污染（如甲醛、香烟烟雾）也会影响宠物健康良好的通风和空气净化对室内动物的健康至关重要地球上的氧气循环植物释放氧气动物呼吸植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，动物吸入氧气，呼出二氧化碳，利用氧气产生是地球上氧气的主要来源生命活动所需的能量海洋贡献分解作用海洋中的浮游植物通过光合作用产生地球上微生物分解动植物残体，消耗氧气，释放二氧350-80%的氧气化碳，完成物质循环空气减少对动物的影响全球气候变化正在影响地球上的空气质量和分布，这对动物有严重影响•全球变暖导致海水温度升高，水中溶解的氧气减少•海洋中的溶氧下降导致鱼类和其他水生生物窒息死亡•珊瑚礁因高温和低氧出现白化现象，导致生态系统崩溃•极端天气事件增加，如山火产生的烟雾会导致野生动物呼吸困难•栖息地破坏减少了产氧植物，进一步影响空气质量保护环境，减少污染，对维持地球上的氧气平衡和保护动物生存至关重要动物呼吸与健康清新环境污染环境改善措施在空气清新的环境中，动物呼吸顺畅，能量充在空气污染的环境中，动物容易出现呼吸系统疾定期通风、使用空气净化器、避开污染高峰期外沛，活动更加活跃良好的空气质量促进动物健病，如咳嗽、气喘等症状长期生活在污染环境出等措施可以改善动物的呼吸环境，促进健康康成长中会缩短动物寿命动物在恶劣环境下的适应动物进化出的应对缺氧的特殊能力•高山动物（如雪豹）血红蛋白含量高，能在低氧环境生存•某些水生龟能通过泄殖腔呼吸，在水下停留数小时•蛙类冬眠时代谢极度降低，氧气需求大幅减少•裸鼹鼠能在低氧地下环境生活，有特殊的血红蛋白结构•某些深海鱼适应高压低氧环境，能利用微量溶解氧这些奇妙的适应性展示了生物经过漫长进化形成的多样化生存策略，让动物能够在各种环境中生存室内养宠空气注意事项定期通风每天打开窗户通风至少30分钟，保证室内空气流通避开污染严重的时段（如早晚高峰）开窗，选择空气质量较好的时间避免有害物质不在宠物附近吸烟，减少使用化学清洁剂和香氛产品新家具和装修材料会释放甲醛等有害气体，应等待充分通风后再让宠物入住空间要求不要将宠物长时间关在狭小密闭的空间，如小笼子或箱子确保宠物的活动空间足够大，有良好的空气流通玩一个小游戏找找空气的证据游戏一书本风扇

1.拿起一本书

2.快速翻动书页

3.感受脸上的微风游戏二跳跃呼吸

1.原地跳跃20次

2.停下后深呼吸

3.感受胸部的起伏和空气流动这些小游戏帮助我们直观地感受到空气的存在虽然看不见，但空气的确在我们周围，支持着我们的每一个动作和每一次呼吸动物在水中的呼吸鱼类12海豚和鲸鱼海豚和鲸鱼是哺乳动物，需要用肺呼吸空气它们定期浮出水面，通过头顶的气孔呼吸空气，然后潜回水中森林与空气关系森林被称为地球的肺，对维持空气质量有着不可替代的作用•大量树木通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气•一棵成年树每天可产生约22公斤氧气，足够10人呼吸•森林过滤空气中的污染物和灰尘，净化空气•森林调节气候，减缓全球变暖速度•为无数动物提供氧气充足的栖息地保护森林就是保护动物的呼吸环境，也是保护人类自身的健康当我们砍伐森林时，不仅破坏了动物的家园，也减少了地球产生氧气的能力动物死亡的常见环境原因水中缺氧水体污染、富营养化导致水中氧气耗尽，引起鱼类和其他水生生物大量死亡夏季高温也会降低水中溶解氧含量，危及水生动物空气污染工业排放、汽车尾气等产生的有害气体会导致动物呼吸道疾病，甚至直接中毒死亡城市中的鸟类和昆虫数量减少与空气污染有关密闭空间窒息动物被关在密闭空间（如车内、箱子内）会因缺氧而死亡夏季高温下，密闭车内的温度快速升高，加速氧气消耗，危险更大人类为什么要保护空气保护空气质量不仅关系到人类自身健康，也关系到地球上所有生物的福祉•动物与人类呼吸同一片空气，空气污染对所有生物都有害•空气污染导致野生动物数量减少，破坏生态平衡•许多濒危物种面临栖息地空气质量下降的威胁•全球变暖导致极端天气增加，影响动物呼吸环境•保护空气质量是保护生物多样性的重要一环当我们减少污染、保护森林、发展清洁能源时，我们不仅是在保护人类自己，也是在保护与我们共享这个星球的所有动物动物为获取空气做出的努力鲸鱼迁徙昆虫挖掘草原犬鼠鲸鱼的迁徙路线往往考虑到浮出水面呼吸的需蚂蚁和白蚁会在地下建造复杂的隧道系统，不仅草原犬鼠建造的地下城市有特殊的通风系统，入求，它们会选择海流较缓的路线，以便能够更容用于移动和储存食物，也为巢穴提供新鲜空气口和出口的高度差创造空气流动，确保地下巢穴易地浮出水面呼吸这些隧道有特殊的设计，确保空气流通有充足的新鲜空气结论回顾空气无处不在虽然我们看不见空气，但它充满我们的环境，是地球上最宝贵的资源之一氧气是生命之源空气中的氧气是所有动物生命活动的基础，没有氧气，生命无法存在动物多样的呼吸方式不同动物进化出各种呼吸方式，如肺、鳃、气门等，但都是为了获取氧气保护空气责任重大保护空气质量不仅关系到人类健康，也关系到地球上所有动物的生存拓展任务亲手做空气实验推荐实验

1.蜡烛灭火实验观察不同大小的杯子罩住蜡烛，火焰熄灭的时间差异

2.气球膨胀实验将瓶口套上气球，放入热水中观察气球膨胀

3.塑料袋风力实验用塑料袋制作简易风筝，体验空气的推力

4.鱼缸观察实验关闭和打开氧气泵，观察鱼的行为变化我为动物设计呼吸之家设计任务为一种动物设计一个理想的生活环境，特别关注空气和呼吸需求•考虑该动物的呼吸方式（肺、鳃、气门等）•设计适合的空气流通系统•考虑温度、湿度对呼吸的影响•添加净化空气的植物或设备•思考如何监测空气质量可以选择设计水族箱、鸟笼、昆虫箱或其他任何动物的家通过绘画或模型展示你的设计，并解释各个部分的功能你今天学到了什么？空气的组成与作用空气中含有氧气、氮气和二氧化碳等气体，其中氧气是动物呼吸的主要气体，是生命活动的基础动物的多样呼吸方式不同动物有着不同的呼吸器官和方式人类和大多数陆地动物用肺，鱼类用鳃，昆虫用气门和气管，青蛙可以用肺和皮肤保护空气的重要性空气污染会影响所有动物的健康保护环境、减少污染、保护森林是我们每个人的责任，这样才能确保地球上的所有生物都有清新的空气呼吸希望通过今天的学习，你不仅了解了动物与空气的关系，也认识到保护环境的重要性让我们一起行动，为地球上的所有生命创造一个清新美好的家园！。