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第二节发生在肺内的气体交换●教学目标知识目标1．说出气体交换的原理。2．通过测量胸围差，概述肺与外界的气体交换过程。3．通过资料分析等概述肺泡与血液的气体交换过程。能力目标1．通过测量胸围差，培养学生动手能力、与人合作能力、科学探究能力和归纳总结能力。2．能动手操作本节课实验，并对现象进行分析，得出结论。情感目标通过了解自己的胸围差，使学生能对自己的肺部呼吸功能有初步的了解，从而认识到体育锻炼对呼吸系统的好处。●教学重点1．肺与外界的气体交换。2．肺泡与血液的气体交换。3．通过测定胸围差，培养学生的动手实验能力、互助合作精神。4．通过对资料的分析和观察演示实验，培养学生归纳概括、观察、总结能力。●教学难点1．正确掌握测量胸围差的方法。2．通过模拟实验，找出胸廓容积的变化与呼吸的关系。3．分析设计对照实验的目的。●教学方法实验法、综合法、讲解法。●课时安排2课时●课前准备软尺、多媒体、模拟实验模型。第一课时●教学过程［导入新课］教师：（提出问题，明确学习目的）外界的空气经过呼吸道的处理后是如何进入肺部的？在肺中发生怎样的变化？气体又是如何达到全身各处的？学生：（猜测并假设）（1）当肺变大时外界空气就进去了；当肺变小时，肺内气体就排出。（2）当气体到达肺后，通过血液循环运输到全身各处。教师：（对学生的回答不发表看法，设置悬念）同学们敢于大胆猜测和设想，这种精神很好，现在我们通过实验来验证你们的假设是否正确，我们这节课就来探讨这个问题。（板书课题）［讲授新课］教师：（出示多媒体画面，让学生观看肺的动画片）肺是呼吸系统的主要器官，位于胸腔内左右各一个，左肺有两叶，右肺有三叶，肺有节奏地呼气和吸气，每分钟大约呼吸16次。教师：（让学生自己体会感觉）现在请同学们用手按在胸部两侧，深深地吸气，你会感觉到肋骨如何运动？胸廓如何变化？学生：（让学生看肺的动画:肺有节奏地呼气和吸气，同时仔细体会感觉，研究讨论后得出的结论）当深深地呼气时，肋骨向上向外运动，胸廓扩大；当深深呼气时肋骨向下向内运动，胸廓变小。教师：刚才同学们仅凭感官感觉到的现象得出的结论是不是准确呢？是否与科学事实相符呢？我们可以采用什么方法借助什么工具进行准确的测量呢？学生：（动脑筋，提出实验办法及方案，对自己的感觉充满自信）用软尺测量吸气和呼气时胸围的长度。如果吸气时长度变大，呼气时长度变小，就说明我们的感觉是对的。教师：好，同学们想的办法很好。我们现在就可以通过测量胸围来探究呼吸运动中胸廓容积是否发生变化。现在请同学们参照课文中的实验方案，分组实验。（提醒学生要注意实验要领）1．测量时身体取自然站立姿势，双手自然下垂，不挺胸，不憋气，呼吸要均匀。2．软尺的位置要合适。3．软尺不要有折转。4．作好记录数据：尽力深吸气终了时的胸围长度，尽力深呼气终了时的胸围长度；5．测三次记录好数据并设计表格，算出平均值。学生：〔实验活动:根据实验要求每3~4人一组（男女分开）。测三次后将胸围差数据记录在各小组设计的表格中，并算出平均值，各小组分别向老师汇报〕教师：（组织学生对胸围差数值进行分析，提出如下问题进行讨论）1．你的胸围差明显吗？同年龄同性别的同学胸围差有差别吗？如果有差别，原因是什么？2．胸围差能完全代表胸腔容积的变化吗？除胸廓前后径、左右径的变化外，还可能有什么变化影响胸廓的容积？学生：（在教师的指导下，对实验数据进行分析讨论后得出）1．我们的胸围差（不）明显。同学间的胸围有差异，这与年龄、性别以及是否经常锻炼有关。2．胸围差并不能全代表胸腔容积的变化。除胸廓前后径、左右径的变化外，隔肌的收缩和舒张也会影响胸廓的容积。教师：很好。同学们刚才通过准确测量，认真计算，得出正确的结论和推测。教师：（播放多媒体，演示肋间肌收缩和舒张，膈肌收缩和舒张。让学生仔细观察）现在请同学们仔细观察后讨论：当吸入气体和呼出气体时肋间肌和膈肌是如何运动的？胸廓容积是如何变化的？学生：（边观察边讨论，互相补充后做答）当呼气时肋骨间的肌肉收缩，胸廓的前后径、左右径增大；同时膈肌收缩；膈顶部下降，使胸廓的上下径也增大，胸腔容积变大；呼气时正好相反。教师：胸廓的变化与呼吸的关系是不是和同学们所描述的那样？是由于吸气后使胸廓扩大，还是由于胸廓扩大导致吸气？学生：（1）是由于吸气后使胸廓扩大。（2）是由于胸廓扩大导致吸气。教师：请会游泳的同学说说，刚下水时，如果水超过胸部。你有什么感觉？为什么？学生：会感到呼吸困难（吃力），胸廓受到水的挤压，胸廓扩张受到影响。教师：古代有些女子将胸部和腰部束得很紧，以保持苗条身材，但是呼吸受到影响，体质下降。为什么？学生：胸廓的扩张受到影响，吸气受到影响，不能正常呼吸，体质下降。教师：通过以上两例，你能说出胸廓扩张和呼吸的关系吗？学生：胸廓扩张，胸腔容积变大，吸气；胸廓受压，胸腔容积缩小，呼气。教师：同学们说的是否正确呢？我们通过模拟实验来研究，（模拟膈肌的运动）你们从模型中看出两气球代表什么？橡皮膜代表什么？气球在什么情况下涨大？在什么情况下回缩？学生：两气球代表两叶肺，橡皮膜代表膈肌；当橡皮膜收缩时，气球胀大；当橡皮膜舒张时，气球回缩。［课堂小结］教师：同学们观察得很仔细。一个容器中的气体，在温度不变的情况下，如果气体的总量没有改变，当容器的容积增大时，气体压力就小；容积缩小时，气体压力就大。胸廓也是这样，当气体压力低于外界压力时空气就被吸入；当气体压力高于外界压力时，空气就被压出。肺富有弹性，当肋骨间的肌肉和膈肌收缩使得胸腔容积扩大时，肺便扩张，肺内的气体压力相应缩小，于是气体就被吸入。当肋骨间的肌肉和膈肌舒张使得胸腔容积缩小时，肺便收缩，肺内的气体压力相应增大，于是气体就被排出。［巩固知识］教师：现在我们共同回忆一下肺与外界进行气体交换的原理及过程。学生：回答（略）●板书设计第二节发生在肺内的气体交换●活动与探究课题：测量与计算肺的容积。材料：圆气球、软尺。制定计划：得出结论：第二课时●教学过程［导入新课］教师：上节课我们学习了人体吸入气体的过程及原理，那么气体到达肺部以后发生什么变化？又是如何到达全身各处的呢？今天我们就来研究这方面的内容。（板书：肺泡与血液的气体交换）［讲授新课］气体扩散的原理：教师：妈妈在厨房里炒菜，我们在外面就能闻到炒菜的香味，为什么？说明了什么？学生：在外面能闻到炒菜的香味，是菜的香味从厨房里飘到外面的缘故，说明了香味能由近及远地飘，即由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。教师：很好。人体内的气体交换是通过气体的扩散作用来实现的。氧气和二氧化碳总是由多的地方向少的地方扩散，直到平衡为止，在肺泡和血液之间氧气和二氧化碳也是通过气体扩散的原理来进行交换的。肺泡与血液之间的气体交换：教师：（组织指导学生自学阅读“资料分析”，一方面引导学生分析“资料分析”的目的和要说明的问题。另一方面引导学生对比分析第50页表格中的数据，让学生分析讨论以下问题）1．甲、乙瓶中石灰水的浑浊程度不同说明了什么？2．在实验装置中，为什么要设置甲瓶？3．人体呼出的气体和环境中的气体有什么差别？为什么会有这样的差别？学生：（学生认真阅读“资料分析”，分析讨论实验数据，分组思考、讨论、互相补充后作答）1．甲瓶中石灰水的浑浊程度小，说明空气中的二氧化碳的含量较少；乙瓶中石灰水的浑浊程度大，说明人呼出的气体中含有较多的二氧化碳。2．在实验中，甲瓶是这个实验的对照组，起到对比的作用。3．从数据表中看出：人体吸入的空气中，二氧化碳的含量较少，氧气的含量较多；呼出的气体中，二氧化碳的含量较多，氧气含量较少。由此可以推测，在人体内也发生了类似植物呼吸作用一样的过程。根据对呼吸道和肺的结构的分析，可以推断这一变化发生在肺部。教师：同学们分析得很好。为什么会在肺部发生这样的变化？这种变化是怎样发生的呢？学生：可能是肺具有一定的结构特点适合气体的扩散作用吧。教师：那我们现在就来看一下肺的结构特点吧。（播放多媒体展示肺泡的结构，让学生仔细观察肺泡有哪些结构特点适合进行气体交换）教师：肺泡的数量很多，肺泡外包绕着丰富的毛细血管，肺泡壁和毛细血管壁都很薄，都是一层扁平的上皮细胞，肺泡这样的特点很适合与血液之间进行气体交换。教师：（播放多媒体，展示“肺泡与血液之间的气体交换”动画图）现在我们来看一下肺部的气体变化是否是因为气体的扩散作用。学生：（认真观看“肺泡与血液之间的气体交换”动画图，经过讨论补充，得出结论）吸入肺泡内的空气中，氧的含量比静脉血中的多，而二氧化碳的含量比静脉血中的少，因此静脉血流经肺泡外的毛细血管时，肺泡内的氧便透过肺泡壁、毛细血管壁扩散到血液里；同时静脉血里的二氧化碳透过毛细血管壁、肺泡壁扩散到肺泡中，然后随着呼气的过程排出体外。教师：同学们说得非常好。那么由肺泡扩散到血液里的氧，怎样到达全身各处的组织细胞里？学生：进入血液中的氧，通过血液循环输送到全身各处的组织细胞。教师：氧最后是在细胞中的什么部位被利用的？（播放多媒体，演示血液流到全身各组织器官的毛细血管网时，血液中的氧和各组织器官进行新陈代谢时产生的二氧化碳相互扩散的过程，让学生观察、分析后作答）学生：（通过观察、思考、分析得出结论）氧最后是在组织器官中的毛细血管被利用的。［课堂小结］教师：（播放多媒体画面展示这两节课所学的内容）现在请同学们回忆“发生在肺内的气体交换”所有内容。学生：互评和检查这两节课的学习情况，是否已经达到了学习目标。教师：对学生的表现给以评价和鼓励。指导学生讨论课后练习，给予点拨、帮助、引导。［巩固练习］1．测定胸围差时，被测者要自然站立，双手自然下垂，均匀呼吸，还要做到（）A．不挺胸、不屏气B．挺胸、不屏气C．挺胸、屏气D．不挺胸、屏气答案：A2．氧气进入人体最终要到达（）A．肺B．血液C．细胞D．心脏答案：C3．做人工呼吸进行口对口吹气时，每分钟吹气的次数应是（）A．12～14次B．16～18次C．60～70次D．100次以上答案：B4．在学校体检中，强强同学的肺活量三次测试结果分别为：3100毫升、3800毫升、3600毫升。请问强强的肺活量应是（）A．3100毫升B．3500毫升C．3600毫升D．3800毫升答案：D5．肺泡中的氧气进入肺泡周围毛细血管的血液中，至少通过的细胞层数为（）A．1层B．2层C．3层D．4层答案：B6．人在剧烈运动后，呼出的气体比吸入的气体中含量增加最多的是（）A．氧气B．二氧化碳C．氮气D．水蒸气答案：B7．人在溺水时，受阻碍的生理活动是__________；煤气中毒时，受阻碍的生理活动是_________（）A．肺与外界的气体交换B．肺泡与血液之间的气体交换C．气体在血液中的运输D．血液与组织细胞之间的气体交换答案：AC8．某夫妇被怀疑害死了一女婴，法医在鉴定时将死婴的肺部剪下一块，投入水中，结果肺块下沉，法医判断婴儿为产前死亡，这对夫妇无罪。法医判定的理由是（）A．肺泡内充满了痰液B．肺会吸水呈海面状C．肺泡充满了血液D．肺未吸入空气呈实体状答案：D9．适应于肺泡与外界空气之间进行气体交换的结构是（）A．鼻腔内有鼻毛B．气管、支气管都有软骨支架C．肺泡壁有一层上皮细胞构成D．肺泡外包绕着丰富的毛细血管答案：B10．体育课进行100米赛跑后，同学们出现的现象是（）A．呼吸深度和呼吸频率都不变B．呼吸深度和呼吸频率都增加C．呼吸比较深，呼吸频率不变D．呼吸比较浅，呼吸频率增加答案：B●板书设计第二节发生在肺内的气体交换气体交换的原理：气体的扩散作用（一种气体总是由多的地方向少的地方扩散）●活动与探究1．内容：如何采集空气中的尘埃粒子？材料：凡士林、载玻片制定计划：2．调查亲属和周围人群中吸烟的人数及呼吸系统疾病与空气质量的关系的有关资料。●备课资料一、吸入气、呼出气和肺泡气人体吸入的空气中，气体的种类很多，但主要的是氧（O2）、二氧化碳（CO2）、氮（N2）三种，具有生理作用的只有O2和CO2。N2所占的容积百分比虽然很大，但是由于它对人体既无用也无害，在讨论气体交换时可以暂不考虑。现将吸入气、呼出气和肺泡气中各种气体的容积百分比列表如下：气体成分吸入气呼出气肺