「呼気」はどの単元（分野）で学習しますか？

生物分野の「動物のからだ(消化・呼吸・循環)」の単元で学習します。

「呼気」のテストや受験での重要度はどれくらいですか？

中学受験では「S」、高校入試では「S」、大学受験では「A」の重要度です。小中高全ての理科で、呼吸とガス交換の基本概念として極めて重要。

一般小学生

ヒトの呼吸において、肺から外界へと出される空気を呼気と呼びます。大気から取り入れられた吸気は、肺胞において周囲の毛細血管とガス交換を行います。この過程で、血液中の二酸化炭素が肺胞内に拡散し、肺胞内の酸素が血液中のヘモグロビンと結合して取り込まれます。

その結果、呼気は吸気よりも二酸化炭素濃度が高くなり、酸素濃度が低くなります。以下の表は、吸気と呼気の一般的な成分比率を比較したものです。

理科の実験においては、呼気を石灰水に通すと白く濁る反応を利用し、二酸化炭素の増加を確認します。また、呼気は体内の水分を含んで排出されるため、湿度が高いことも物理的な特徴です。

コラム

呼吸の計算問題では、1回の呼吸でどれだけの二酸化炭素が排出されたかを問われることがあります。例えば、1回の呼吸量を500mLとし、吸気の二酸化炭素が0.04%、呼気が4%であれば、その差である3.96%分が体内で入れ替わったことになります。

また、呼吸によって排出されるのは気体だけではありません。呼気には水分が含まれており、寒い日に息が白く見えるのは、呼気中の水蒸気が急激に冷やされて小さな水滴になるためです。

小学生のみなさんへ

私たちが息をはき出すときの空気のことを「呼気こき」といいます。反対に、吸いこむときの空気は「吸気きゅうき」とよびます。

吸いこんだ空気は、肺の中にある肺胞はいほうという小さなふくろで、体の中のいらなくなった二酸化炭素にさんかたんそと、体に必要な酸素さんそを交換します。そのため、はき出す息（呼気）は、吸いこむ空気よりも酸素さんそがへって、二酸化炭素にさんかたんそがとても多くなっています。

理科の実験で、はいた息を「石灰水せっかいすい」に通すと、白くにごります。これは、空気の中に二酸化炭素にさんかたんそがたくさんふくまれている証拠しょうこです。

ルラスタコラム

冬の寒い日に息が白くなるのは、はいた息の中にふくまれる水蒸気すいじょうきが、外の冷たい空気にひやされて、小さな水のつぶに変わるからなんだよ。

【基礎】呼気に含まれる二酸化炭素の割合は、吸気（空気）と比べてどう変化しているか。

吸気（約0.04%）に比べて、呼気（約4%）は二酸化炭素の割合が大幅に増加している。

【応用】呼気と吸気で、含まれる割合がほとんど変化しない気体は何か。またその理由は。

窒素。窒素は肺胞でのガス交換において、体内に取り込まれたり排出されたりすることがほとんどないため。

【実践】呼気を石灰水に通したときの変化と、その理由を説明せよ。

石灰水が白く濁る。これは、呼気に含まれる二酸化炭素が石灰水と反応して、水に溶けにくい炭酸カルシウムができるためである。

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