資源簡介

4.3.2發生在肺內的氣體交換
教學目標
【知識與能力】
1．概述肺內的氣體交換——包括肺與外界的氣體交換和肺泡與血液的氣體交換。
2．通過測量胸圍差，闡述膈肌的運動，感知呼吸時胸廓容積有變化。
3.通過演示實驗說明胸廓容積變化與氣體進出的關系。
4.通過吸入和呼出的氣體成分的變化，分析呼吸與細胞生命活動的關系。
【過程與方法】
1.通過探究外界氣體是怎樣進出肺的，培養學生分析問題的能力。
2.通過測量胸圍差等活動，培養學生實踐的能力。
【情感態度價值觀】
通過分析同學之間胸圍差的差異，認同體育鍛煉的重要性。
教學重難點
【教學重點】
1.外界氣體如何進出肺，肺內的二氧化碳如何排出。
2.肺泡與血液的氣體交換。
【教學難點】
1.外界氣體如何進出肺，肺內的二氧化碳如何排出。
2.肺泡與血液的氣體交換。
課前準備
課件、模擬隔肌運動的模型等。
教學過程
情境導入
教師：組織學生感受自己在吸氣和呼氣時胸廓的變化。
學生：用雙手輕觸自己胸側的肋骨，做深呼吸。
提問：用雙手按在胸部兩側，深深地吸氣，再深深地呼氣，你有什么感覺？
學生推測胸腔體積的變化：吸氣時肋骨向上向外運動，胸廓擴大。吸氣時肋骨向下向內運動，胸廓縮小。
教師：這樣的感覺準確嗎？呼吸運動中胸廓容積是否發生了變化，還要進行準確的測量。
講授新課
一、學生實驗：測量胸圍差，用數據證明胸廓容積的變化。
　　測量方法：三人一組、設計表格，做好記錄。為了數據準確，應測定三次，取最大值。師生討論測胸圍差的用具、方法、步驟及注意事項。在達成共識后，請學生示范操作。使學生明確：①測量胸圍差的位置：男生胸前是軟尺下緣與乳頭上緣平齊，背側是軟尺要在兩肩胛骨下角；女生胸前是使軟尺經過乳頭上方的第四肋骨處；②測量呼氣時胸圍和吸氣時胸圍各兩次，并計算出兩次兩者的差值，即是胸圍差。
　　教師：請學生匯報測量結果。下表是某位學生測量結果，此為為例，計算該同學的胸圍差。
狀態 第一次 第二次 第三次
平靜 80 80.5 80
盡力深吸氣時 90 91 90.5
盡力深呼氣時 78 77.4 78.2
　　學生通過感知和測量，知道吸氣時，胸廓擴大了；呼氣時，胸廓縮小了，吸氣和呼氣都與胸廓變化有關。
　　教師：吸氣和呼氣這兩個動作合起來就是呼吸運動。那么，呼吸運動是怎樣產生的呢？我們一起來探究呼吸運動時胸廓容積變化的原因。根據你的感受，對胸廓容積變化的原因作出假設。
教師做曲肘、深肘動作，啟發學生討論、交流，作出假設：胸廓容積變化的原因是有關肌肉的收縮和舒張。
　　教師演示肋骨運動的模型。說明所代表的脊柱，肋骨，胸骨，肋間外肌。提醒學生注意胸廓前后徑有何變化。
　　提問：當“肋間外肌”收縮時，“肋骨”上升，“胸骨”上移時，“胸廓”的前后徑增大了還是縮小了？當“肋間外肌”舒張時，“胸廓”的前后徑增大了還是縮小了？
　　學生觀察后回答：“肋間外肌”收縮時，“胸廓”的前后徑增大了；“肋間外肌”舒張時，“胸廓”的前后徑縮小了。
　　演示膈運動的模型，說明模型中所代表的胸廓，氣管，肺和膈肌。教師一手握住瓶頸，一手向下拉橡皮膜，同時說明這示意膈肌收縮。此時，請同學們觀察“胸廓”上下徑的變化和“肺”的變化。然后，一手放開橡皮膜，同時說明這示意膈肌舒張。提醒學生觀察觀察“胸廓”上下徑的變化和“肺”的變化。
　　提問：當“膈”運動時，“胸廓”的上下徑和“肺”有什么變化？
　　學生觀察后回答：當“膈肌”收縮時，“胸廓”的上下徑增大，“肺”也擴大；當“膈肌”舒張時，“胸廓”上下徑縮小，“肺”也回縮。
　　通過實驗學生得出：①肋骨和膈運動的結果，使胸廓擴大或縮小。②肋骨和膈的運動，與肋間肌和膈肌的收縮和舒張有關。當肋間外肌和膈肌舒張時，胸廓的前后徑和上下徑縮小，這時候胸廓縮小。
　　教師啟發學生進一步探究：為什么肺容積的變化會導致吸氣和呼氣？
演示氣筒給氣球打氣的實驗：模擬肺容積的變化引起肺內氣壓的改變。（氣筒相當于肺）
　　肺的容積擴大—→外界氣體入肺
　　肺的容積縮小—→肺內氣體排出
學生分析、歸納肺與外界氣體交換的原理和過程：呼吸肌的收縮和舒張，使胸廓擴大和縮小，引起肺被動地擴張和回縮，形成肺內氣壓與大氣壓之間的壓力差，才使氣體能夠進出肺泡。
二、肺泡與血液的氣體交換
　　引言: 氣體在呼吸運動作用下進入了肺，這只是完成外界氣體和肺泡內氣體之間交換，它不是呼吸的結束，只是呼吸的第一步，只有肺泡內氣體與血液間的氣體進行交換了，而血液又與組織細胞之間的氣體進行交換才是呼吸的實質。那么進入肺泡內的氣體與血液之間是怎樣進行交換的呢？下面我們一起來探究：肺內氣體發生的變化。
　　探究:肺內氣體是如何發生變化的？
　　教師演示噴灑香水的實驗,引導學生領會氣體交換的原理:一種氣體總是由多的地方向少的地方擴散，直至平衡為止。
　　學生實驗、觀察：四位同學為一組，一位同學按課本實驗的圖示吹氣。其他同學注意觀察。
　　教師引導學生討論：甲乙瓶中石灰水的渾濁程度不同說明了什么？
　　學生回憶做種子呼吸時釋放二氧化碳的實驗，也見到了試管中石灰水變渾濁的現象，分析石灰水變渾濁的原因：由于澄清的石灰水遇到二氧化碳后會變得渾濁。甲乙瓶中石灰水的渾濁程度不同說明了呼出的氣體中含二氧化碳多于吸入氣體中的二氧化碳.
　　引導學生觀察環境中的氣體與呼出的氣體成分對照表：
氣體成分 環境中的氣體% 呼出的氣體%
氮氣 78 78
氧氣 21 16
二氧化碳 0．03 4
水 0．07 1．1
其他氣體 0．9 0．9
　　學生從圖中分析出：呼出氣體中的氧含量，少于吸入氣體中的氧含量；呼出氣體中的二氧化碳含量，多于吸入氣體中的二氧化碳含量。根據呼出的氣體中氧減少，二氧化碳增多的數據，推測其原因與體內進行氣體交換有關。
　　演示肺泡的結構，啟發學生思考肺泡結構適于氣體交換功能的特點。
　　學生概括肺泡適于氣體交換功能的結構特點：肺泡數量多；肺泡外包繞著毛細血管；肺泡壁很薄，只有一層上皮細胞。
　　演示動畫:肺泡和血液之間的氣體交換過程.提問：肺泡內的氣體交換是怎樣進行的？
　　學生回答:二氧化碳由血液進入肺泡，氧由肺泡進入血液。
　　教師:肺泡中的氧擴散到血液中；靜脈血中的二氧化碳擴散到肺泡里。
　　提問：為什么在肺部，靜脈血中的氧不向肺泡擴散，肺泡中的二氧化碳不向血液擴散？
　　學生推測：這是因為在吸入肺泡內的氣體中，氧的含量比靜脈血中的多，而二氧化碳的含量比靜脈血中的少。因此，氧由肺泡擴散到血液中；二氧化碳由靜脈血擴散到肺泡中。這完全符合氣體擴散的原理。經過這樣的氣體交換，靜脈血就變成了含氧豐富的動脈血。
　　教師:氧進入血液后，絕大部分與紅細胞中的血紅蛋白結合，通過血液循環被運輸到全身各組織細胞。
　　演示動畫:組織細胞與血液之間的氣體交換.提問：組織細胞里的氣體交換是怎樣進行的？
　　學生回答：動脈血中的氧向組織細胞擴散；組織細胞里的二氧化碳向血液擴散。
　　提問：為什么氧和二氧化碳的擴散方向是這樣的？
　　學生推測:這是因為組織細胞里的氧含量比動脈血中的少，而二氧化碳的含量比動脈血中的多的緣故。
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4.3.2發生在肺內的氣體交換

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