호흡 · 문제를 읽고, 판단하고, 다른 상황에 적용하기

과학동물과 에너지중243쪽중2 과학 · 동물과 에너지

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이 자료는

중2 과학 「동물과 에너지」 가운데 호흡을 다루는 문제 유형 학습지입니다. 개념을 차례로 읽는 자료가 아니라, 호흡 문제를 여섯 가지 유형으로 나누어 '문제를 읽고, 판단하고, 다른 상황에 적용하는' 연습을 하도록 만들었습니다. 유형은 구조·기능·과정 구별하기, 물질의 이동 방향과 경로 추적하기, 원인과 결과 추론하기, 모형을 몸에 대응시키기, 실험 조건 비교와 결론의 범위 판단하기, 표·그래프 읽기입니다.

유형마다 '대표문제부터 풀기 → 꼭 알아둘 지식 → 이렇게 판단한다 → 헷갈리기 쉬운 생각과 바른 내용 → 다른 상황에 적용하기' 순서로 되어 있습니다. 공기의 통로와 폐포, 폐포와 모세 혈관 사이의 기체 교환, 폐·심장·온몸을 잇는 순환 고리, 들숨·날숨의 움직임, 호흡 운동 모형, 석회수 실험을 나타낸 그림과, 들숨·날숨의 기체 성분 막대그래프, 폐 속 공기량 그래프, 호흡 전체 지도가 들어 있습니다.

문제는 대표문제 6개, 유형 연습 30개, 여러 유형을 섞은 혼합 문제 12개로 모두 48문항입니다. 혼합 문제에는 어떤 유형의 방법을 썼는지 적는 칸이 있습니다. 37쪽부터 정답과 해설이 있고, 문항마다 다시 볼 유형과 지식 번호가 적혀 있습니다.

미리보기

실제 학습지의 일부입니다. 누르면 크게 볼 수 있습니다.

폐·심장·온몸을 잇는 순환 고리 — 산소와 이산화 탄소의 운반 경로 도식 · 10쪽

두 번의 호흡에서 공기량 변화 — 폐 속 공기량 그래프와 읽는 법 표 · 28쪽

핵심 정리 · 호흡

학습지의 '꼭 알아둘 지식' 가운데 핵심을 짧게 정리했습니다. 그림·표와 48문항은 PDF에 있습니다.

숨을 들이쉬면 공기는 어떤 길로 폐포까지 가나요?

공기의 주요 이동 순서는 코 → 기관 → 기관지 → 폐 속의 폐포입니다. 날숨은 같은 통로를 반대 방향으로 지납니다. 코는 들어오는 공기를 따뜻하고 습하게 하며 일부 먼지를 거르고, 기관의 점액과 섬모는 먼지 등을 내보내는 데 도움을 줍니다.

폐포는 어떤 점에서 기체 교환에 유리한가요?

폐포가 많아서 공기와 접하는 전체 표면적이 넓습니다. 폐포 벽과 모세 혈관 벽이 얇아 기체가 통과하는 거리가 짧고, 폐포를 둘러싼 모세 혈관이 기체를 교환하고 혈액으로 운반합니다. 구조를 보면 그 구조가 하는 일을 함께 연결해 두는 것이 좋습니다.

호흡 운동, 기체 교환, 세포 호흡은 어떻게 다른가요?

호흡 운동은 공기가 폐로 들어오고 나가는 것이고, 기체 교환은 산소와 이산화 탄소가 확산으로 이동하는 것으로 폐포와 혈액 사이, 혈액과 조직 세포 사이에서 일어납니다. 세포 호흡은 세포에서 영양소를 분해하여 생명 활동에 필요한 에너지를 얻는 과정입니다. '호흡'이라는 말만 보지 말고 어디에서 무엇이 일어나는지 확인해야 합니다.

소화와 세포 호흡은 같은 과정인가요?

다른 과정입니다. 소화는 영양소를 흡수할 수 있는 작은 물질로 만드는 것이고, 세포 호흡은 영양소에서 에너지를 얻는 것입니다. 세포 호흡은 '포도당 + 산소 → 이산화 탄소 + 물 + 에너지'로 나타내며, 얻은 에너지는 근육 운동, 두뇌 활동, 생장 등에 쓰이고 이 과정에서 발생하는 열은 체온 유지에 쓰입니다.

폐와 온몸에서 산소와 이산화 탄소는 어느 쪽으로 이동하나요?

기체는 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 확산합니다. 폐에서는 산소가 폐포에서 모세 혈관으로, 이산화 탄소가 모세 혈관에서 폐포로 이동합니다. 온몸에서는 산소가 모세 혈관에서 조직 세포로, 이산화 탄소가 조직 세포에서 모세 혈관으로 이동합니다. 조직 세포는 세포 호흡으로 산소를 쓰고 이산화 탄소를 만들기 때문입니다.

동맥에는 언제나 산소가 많은 혈액이 흐르나요?

그렇지 않습니다. 동맥과 정맥은 산소의 양이 아니라 심장을 기준으로 한 혈액의 흐름 방향으로 구별합니다. 폐동맥은 우심실에서 폐로, 폐정맥은 폐에서 좌심방으로, 대동맥은 좌심실에서 온몸으로, 대정맥은 온몸에서 우심방으로 혈액이 흐릅니다. 폐동맥의 혈액은 폐정맥의 혈액보다 산소가 적습니다.

폐는 스스로 커졌다 작아졌다 하나요?

아닙니다. 폐는 근육이 없어 스스로 커지거나 작아지지 못합니다. 갈비뼈와 가로막이 움직여 흉강의 크기를 바꾸면 폐가 함께 커지거나 작아집니다. 가로막이 내려가면 폐를 누르는 것이 아니라 흉강이 넓어지고 폐가 커집니다.

들숨과 날숨 때 부피와 압력은 어떻게 변하나요?

들숨에는 갈비뼈가 올라가고 가로막이 수축하여 내려가 흉강 부피가 커지고 흉강 압력이 낮아집니다. 폐 부피가 커져 폐 내부 압력이 대기압보다 낮아지면 공기가 들어옵니다. 날숨에는 반대로 흉강 부피가 줄고 압력이 높아지며, 폐 내부 압력이 대기압보다 높아져 공기가 나갑니다. 공기는 압력이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동합니다.

호흡 운동 모형의 각 부분은 우리 몸의 무엇에 해당하나요?

Y자 관은 기관·기관지, 고무풍선은 폐, 고무막은 가로막, 풍선 바깥의 병 속 공간은 흉강에 해당합니다. 갈비뼈의 움직임은 이 모형에 없습니다. 풍선 안의 공기는 병 속 공간이 아니라 Y자 관을 통해 바깥과 오갑니다.

호흡 운동 모형의 병에 구멍이 있으면 왜 풍선이 잘 부풀지 않나요?

병 벽에 구멍이 있으면 고무막을 당길 때 바깥 공기가 구멍으로 들어옵니다. 그러면 병 속 공간의 압력이 충분히 낮아지기 어려워 풍선이 잘 부풀지 않습니다. 모형 문제에서는 달라진 조건이 부피 변화, 압력 차이, 공기 통로 중 무엇에 영향을 주는지 찾습니다.

날숨에 이산화 탄소가 더 많다는 것은 어떤 실험으로 확인하나요?

석회수는 이산화 탄소와 반응하면 뿌옇게 흐려지므로, 바깥 공기와 날숨을 각각 석회수에 넣어 비교합니다. 이때 기체의 종류만 다르게 하고 석회수의 농도와 양, 기체 부피, 주입 속도, 관찰 시점은 같게 해야 합니다. 흐려짐으로 많고 적음은 비교할 수 있지만 정확히 몇 배인지는 별도의 측정이 필요합니다.

들숨과 날숨의 기체 성분은 어떻게 다른가요?

대략적인 부피 비율로 산소는 들숨 약 21%, 날숨 약 16%이고, 이산화 탄소는 들숨 약 0.04%, 날숨 약 4%입니다. 질소는 양쪽 모두 약 78%로 거의 같습니다. 산소와 이산화 탄소는 들숨과 날숨 양쪽에 모두 들어 있으므로, 표를 읽을 때는 같은 기체끼리 가로로 비교합니다.

핵심 용어

호흡 운동: 공기가 폐로 들어오고 나가는 것
기체 교환: 산소와 이산화 탄소가 확산으로 이동하는 것
세포 호흡: 세포에서 영양소를 분해하여 생명 활동에 필요한 에너지를 얻는 과정
확산: 물질이 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 퍼져 나가는 현상
폐·폐포·가로막: 각각 허파·허파꽈리·횡격막이라고도 하는 구조
흉강: 갈비뼈와 가로막 등으로 둘러싸인 가슴 안 공간
가로막: 흉강 아래쪽의 근육
들숨: 폐 내부 압력이 대기압보다 낮아져 공기가 밖에서 폐로 들어오는 것
날숨: 폐 내부 압력이 대기압보다 높아져 공기가 폐에서 밖으로 나가는 것
심방: 혈액이 심장으로 들어오는 방
심실: 혈액을 심장 밖으로 내보내는 방
폐동맥: 우심실에서 폐로 혈액이 흐르는 혈관
폐정맥: 폐에서 좌심방으로 혈액이 흐르는 혈관
석회수: 이산화 탄소와 반응하면 뿌옇게 흐려져 이산화 탄소를 확인하는 데 쓰는 용액

다 풀고 나면

공기의 통로와 폐포의 구조를 기능과 연결하고, 호흡 운동·기체 교환·세포 호흡을 구별할 수 있다.
폐와 온몸에서 산소와 이산화 탄소가 이동하는 방향을 농도로 판단하고, 순환 경로 위에서 운반 경로를 따라갈 수 있다.
들숨과 날숨에서 갈비뼈·가로막의 움직임, 흉강과 폐의 부피·압력, 공기 이동을 원인과 결과로 연결할 수 있다.
호흡 운동 모형의 각 부분을 우리 몸에 대응시키고, 조건이 달라질 때의 변화를 예측할 수 있다.
석회수 실험에서 다르게 한 조건과 같게 한 조건을 구별하고, 관찰이 뒷받침하는 범위까지만 결론을 낼 수 있다.
들숨·날숨의 성분 표와 폐 속 공기량 그래프의 축과 수치를 읽어 호흡의 상태를 판단할 수 있다.

이렇게 풀면 됩니다

표지에서 여섯 유형과 문항 번호를 확인합니다. 유형마다 맨 앞의 대표문제를 먼저 풀고 '내 답'과 '그렇게 판단한 근거'를 적습니다.
'꼭 알아둘 지식'의 그림과 표를 읽고 '이렇게 판단한다'의 세 단계를 확인한 뒤, 대표문제 풀이와 '헷갈리기 쉬운 생각'으로 내 답을 점검합니다.
이어지는 유형 연습 5문항을 같은 방법으로 풉니다. 32~35쪽 혼합 문제는 어떤 유형의 방법을 썼는지 '쓴 방법' 칸에 적으며 풉니다.
36쪽 '호흡 전체 지도'로 배운 내용을 연결해 본 뒤, 37쪽부터의 정답과 해설로 맞춰 봅니다. 틀린 문항은 '다시 보기'에 적힌 유형과 지식 번호로 돌아가 다시 읽습니다.

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