小學健康的教案
發(fā)表時間:2020-10-28《發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換》教案。
《發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換》教案
學科
生物
授課年級
七年級
課型
新授
課題
發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換
教學目標
1.說出氣體交換的原理
2.概述肺泡與血液的氣體交換過程
3.認識到體育鍛煉對呼吸系統(tǒng)的好處。
教學重點難點
重點:肺與外界的氣體交換,肺與血液的氣體交換
難點:通過模擬實驗,找出胸廓容積的變化與呼吸的關系。
教學過程
導入
之前我們學到了人體的呼吸系統(tǒng),同學們還記得呼吸系統(tǒng)都有什么組成嗎?由呼吸道和肺。呼吸道包括:鼻、咽、喉、氣管和支氣管。誰是呼吸系統(tǒng)的主要器官?對!是肺。今天我們就重點了解一下發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換。
新授
今天我們主要學習兩個方面。第一個肺與外界的氣體交換。第二個,肺泡與血液的氣體交換。我們先來看肺與外界的氣體交換。我們說肺是主要的呼吸器官。那肺是什么樣的呢,我們看,肺位于胸腔內(nèi),左右各一個,左肺有兩葉,右肺有三葉。肺從外界吸氣進入肺中,呼氣將肺中的氣體呼入空氣中
我們將雙手放在胸腔上,做深呼吸感受一下胸廓的運動。胸廓有什么變化?好請坐,那同學們思考一下,是胸廓體積擴大,引起吸氣,還是吸氣引起胸廓體積擴大呢?我們來看一個模擬實驗。我們之前學過模擬實驗嗎?對我們之前學的模擬口腔中饅頭的變化。我們來看,這兩個管模擬的是氣管,瓶身的是胸廓,兩個氣球模擬的是肺,這個弧形的我們模擬的是膈肌。我們用手向下拉這個模擬的膈肌,我們看胸腔有什么變化?它的體積是不是增大了?現(xiàn)在咱們還沒有學物理。我先告訴你們一個原理。體積增大他的壓強會降低那么它的壓強是不是小與外界空氣的壓強。這樣外界的空氣就會壓入到胸廓內(nèi),我們從這個圖直觀的可以看到模擬的肺體積增大,說明吸入了氣體。所以說是膈肌運動引起了吸氣。所以我們一定要記住這個過程。呼吸肌收縮引起胸廓橫向擴張上下徑增大。胸廓擴大,引起肺的擴張肺內(nèi)氣壓下降,氣體進肺。
我們再來看肺泡與血液的氣體交換。我們打開課本兒看一下書上的45頁的表格,同學們觀察一下大氣中的空氣含量和呼出氣體中的含量有什么區(qū)別?我們可以看到相對于大氣中的含量呼出氣體中氧氣明顯減少。而二氧化碳的含量增加。這說明了什么?說明人在呼吸時主要吸收的是氧氣,呼出的是二氧化碳。那同學們想肺泡是什么呢?咱們說呼吸道由氣管和支氣管組成,各級支氣管兒越分越細在最末端形成泡狀結構。也就是肺泡同學們看書上47頁的那副圖片??捶闻葜車{色和紅色的是什么?對,是毛細血管兒我們來畫一下書上第二段的第二句話,肺泡壁和毛細血管壁是一層扁平的上皮細胞。這說明了什么?說明他非常的薄所以氣體是不是可以很容易地通過。我們將這種通過的方式成為擴散。肺泡中氧的含量很高所以氧氣從肺泡擴散到毛細血管兒中。毛細血管中二氧化碳的含量很高,所以二氧化碳從毛細血管兒中擴散到肺泡中。
總結
好了,今天我們講了兩個知識點。第一個我們要記住膈肌收縮時胸廓體積擴大發(fā)生的是吸氣。第二個肺泡中的氧氣進入到血液中。血液中的氧氣排入到肺泡中。
練習題課后題
作業(yè)練習冊
備注
板書設計
第二節(jié)發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換
一、肺與外界的氣體交換
肋間肌、膈肌收縮時---吸氣
肋間肌、膈肌舒張時---呼氣
二、
肺泡與血液的氣體交換
延伸閱讀
發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換(備課資料)
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一、吸入氣、呼出氣和肺泡氣人體吸入的空氣中,氣體的種類很多,但主要的是氧(O2)、二氧化碳(CO2)、氮(N2)三種,具有生理作用的只有O2和CO2。N2所占的容積百分比雖然很大,但是由于它對人體既無用也無害,在討論氣體交換時可以暫不考慮。現(xiàn)將吸入氣、呼出氣和肺泡氣中各種氣體的容積百分比列表如下:
氣體成分
吸入氣
呼出氣
肺泡氣
O2
20.96
16.4
14.3
CO2
0.04
4.1
5.6
N2
79.00
79.5
80.1
合計
100.00
100.00
100.00從表中可以看出,由肺內(nèi)呼出的氣體,其種類與吸入的氣體相同,但各種其他的容積百分比已經(jīng)改變,主要是O2減少而CO2增加。存在與肺泡內(nèi)的氣體,其各種其他的容積百分比與呼出的氣體不同,O2的百分比更少,而CO2更多。在吸入氣體中,O2約占21%,而肺泡中的氧僅占14.3%,兩者比較,表明已有6.7%的O2擴散入血液中,被組織細胞所利用。而在吸入的新鮮空氣中,CO2的容積僅占氣體總容積的萬分之四,幾乎可以忽略不計,但在肺泡氣中卻占5.6%,這表明這些CO2完全是由組織細胞所產(chǎn)生的。N2在呼吸過程中原無增減,但表中三種情況下的N2百分比不同,這是由于受其他兩種氣體的百分比的影響,只是相對地起了變化,其絕對值并無變動。至于呼出氣與肺泡氣的不同,是由于每次呼出氣中,開始的一部分是上次吸入的新鮮空氣存留在呼吸道中的,因此這種不同,實際上是呼吸道內(nèi)存留的氣體和肺泡氣混合的結果。
二、氣體交換
氣體在肺泡處的交換是通過肺泡和毛細血管壁進行的。氣體在組織內(nèi)的交換也通過毛細血管壁進行。氣體是怎樣進行交換的呢?氣體分子不論在氣體狀態(tài)或溶解在體液中,都在不斷地運動,具有擴散性。一種氣體總是由多的地方向少的地方擴散,即總是由濃度高的地方向濃度低的地方擴散,直到平衡為止。氣體的濃度與壓力有關,濃度高壓力越大,濃度低壓力越小。因此也可以說,氣體是由壓力高的地方向壓力低的地方擴散的。氣體在肺泡和在組織內(nèi)的交換,都是通過這種擴散作用實現(xiàn)的。
三、氣體在血液中的運輸
氧和二氧化碳在血液中是以物理溶解和化學結合兩種形式運輸?shù)?。在正常氧分壓條件下,以物理溶解形式運輸?shù)难趿渴呛苌俚?。絕大部分的氧,先溶解于血漿,再擴散到紅細胞內(nèi),與血紅蛋白結合生成氧合血紅蛋白后才進行運輸?shù)?。氧的化學結合,就是指氧和血紅蛋白結合。以物理溶解形式運輸?shù)亩趸家彩呛苌俚?,大部分二氧化碳是靠化學結合進行運輸?shù)摹6趸蓟瘜W結合的形式包括碳酸氫鹽和氨基甲酸血紅蛋白(由二氧化碳與血紅蛋白結合而成)兩種,其中以碳酸氫鹽的形式為主。以碳酸氫鹽的形式運輸比較復雜,它包括許多化學反應,先簡述如下。
當二氧化碳進入血液,擴散到紅細胞里后,在紅細胞中的碳酸酐酶的作用下,和水生成碳酸。碳酸解離成碳酸氫根離子和氫離子,當紅細胞內(nèi)的碳酸氫根離子濃度超過血漿中的碳酸氫根離子濃度時,碳酸氫根離子通過紅細胞的膜進入血漿,與血漿中的鈉離子結合成碳酸氫鈉(屬于碳酸氫鹽)。二氧化碳在血液中主要是以這樣的化學結合形成,即碳酸氫鹽的形式進行運輸?shù)摹?p>四、二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁
人體呼出的氣體中含有比較多的二氧化碳(CO2)。人們向澄清的石灰水[Ca(OH)2]內(nèi)吹氣的時候,就會發(fā)生化學反應,使石灰水變渾濁,這是由于生成白色的碳酸鈣沉淀的緣故。碳酸鈣不溶于水,所以沉淀下來。
五、肺的通氣量
肺內(nèi)氣體的容量隨著呼吸深度而不同。正常人平靜呼吸時每次吸入或呼出的氣體量約為500mL,稱潮氣量。如在平靜吸氣之后再繼續(xù)用力吸氣,直至不能再吸為止,這時所增添的吸入氣量稱為補吸氣量,約為1500mL。如在平靜呼氣之后再繼續(xù)用力呼氣直至不能再呼為止,這時所增添的呼出氣量,稱為補呼氣量,約為1500mL。潮氣量、補吸氣量和補呼氣量三者之和,即盡力吸氣之后,再盡力呼氣所能呼出的氣體量,稱為肺活量,約為3500mL。肺活量并不是肺能容納的氣體最大量,因為即使是盡最大力氣呼出氣體,肺內(nèi)仍然存留一些氣體不能呼出,這部分氣體稱為余氣量,約為1500mL。肺活量和余氣量之和稱為肺的總容量,即在最大吸氣完了時肺內(nèi)氣體的總容量。不只是連體的肺,其肺泡內(nèi)總含有一定量的氣體,即使是離體的完全坍陷的肺,肺泡中仍存留少量氣體,永遠不能排盡。這是因為,人出生經(jīng)過第一次呼吸之后,肺中永遠存留著氣體,每次呼吸運動,只能把肺中氣體更新一部分。
每分肺吸入或呼出的氣體總量稱為肺的每分通氣量。肺每分通氣量等于潮氣量與呼吸頻率的乘積。成年人平靜時的潮氣量為500mL,每分呼吸16~18次,那么成年人在平靜時的每分通氣量為8~9mL。在從事劇烈運動和體力勞動的時候,潮氣量和呼吸頻率都會大大增加。每分最大通氣量男子可達100~110mL,女子可達80mL。最大通氣量反映單位時間內(nèi)肺與外界的最大通氣功能。
每次呼吸時吸入的氣體并不能全部進入肺泡,其中有一部分氣體停留在鼻腔、咽、喉、器官、支氣管等處,不能與血液之間進行氣體交換,這部分氣體的容積一般約為150。因此,平靜呼吸時每次吸入到肺泡的氣體量只有350mL(500mL-150mL=350mL)。這是肺泡的一次通氣量。肺泡每分通氣量直接受呼吸頻率和潮氣量的影響,其中以潮氣量的影響更大。例如潮氣量為500而呼吸頻率為每分16次的人,與潮氣量為250mL而呼吸頻率為每分32次的人比較,前者肺泡每分通氣量等于(500mL-150mL?。?6次,即5.6L;后者肺泡每分通氣量等于(250mL-150mL)×32次,即3.2L。以上的例子表明,從氣體交換的效率來看,深而慢的呼吸比淺而快的呼吸更為有效。在運動中,呼吸頻率過高,呼吸深度表淺,往往是氧氣供應不足的重要因素之一。
六、你會呼吸嗎
長期端坐在辦公室的“白領階層”,習慣于“短暫呼吸”。因為他們長期正襟危坐,胸腔受到壓迫,吸入的新鮮空氣尚未深入肺葉下端時,便匆匆地呼氣了。
專家們強調(diào),正確的呼吸方法應是心平氣和,于是較充足的氧氣便有可能深入到肺葉的所有角落。此外,在安靜時,每次呼氣的時間,應是吸氣時間的兩倍。同時,盡量少用嘴,而多用鼻來呼吸。實際上,一旦你改變了錯誤的呼吸方式,許多常見疾病,如哮喘、支氣管炎、高血壓、心臟病、頭痛病、憂郁癥等癥狀,都會有一定程度的減輕,甚至對一些無藥可治的疾病,如慢性疲勞、月經(jīng)紊亂及各種過敏反應,都會有一定療效。
正確的呼吸還能調(diào)節(jié)情緒,當你與人爭論而不高興的時候,或正準備首次演講和演出而感到很緊張的時候,或正設法解決一個難題而感到焦慮的時候,建議你停下來,做幾次深呼吸,這樣就能促進血液循環(huán),增加體內(nèi)供氧,增加肺活量,排出二氧化碳氣體。這時,你就會感到松弛,不那么緊張了,你也不再皺眉頭、發(fā)脾氣了。
七、文明打噴嚏
“啊——嚏”,每個人都打過噴嚏,而且往往會感到痛快。打噴嚏是人體的一種天然防御機制,是呼吸道排斥異己的劇烈行為。當鼻腔黏膜受到辣味等的刺激時,這種刺激通過末梢神經(jīng)傳到大腦,于是自動作出反應,人們先深吸一口氣,然后胸部猛烈收縮,肺里的氣體急速有力地從氣管經(jīng)口鼻噴射出來,把刺鼻的氣味趕跑。傷風感冒的時候,鼻腔里有大量病毒和病菌,這些病毒、病菌刺激鼻腔黏膜,于是接二連三地打噴嚏,這有助于清除鼻腔里的病菌。打噴嚏噴出空氣速度可超過每小時100千米。一個噴嚏最遠可噴至4米開外。感冒病人的一個噴嚏,通常一次能噴射出大量的病菌。所以千萬不要沖著別人打噴嚏,應該用手帕輕輕捂住口鼻,防止把感冒傳染給別人
第二節(jié):發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換
教學目標:
(一)知識目標:
1、說出氣體交換的原理。
2、通過測量胸圍差,該書費與外界的氣體交換過程。
3、通過資料分析等概述肺泡與血液的氣體交換過程。
(二)能力目標:
1、通過測量胸圍差,培養(yǎng)學生動手能力、與人合作能力、科學探究能力和歸納總結能力。
2、能動手操作本節(jié)實驗,并對實驗現(xiàn)象進行分析,得出結論。
(一)情感目標:
通過了解自己的胸圍差,是學生能對自己的肺部呼吸功能有初步的了解,從而認識到體育鍛煉對呼吸系統(tǒng)有好處。
教學重點:
1、肺與外界的氣體交換。
2、肺泡與血液的氣體交換。
3、通過測定胸圍差,培養(yǎng)學生的動手實驗能力、互助合作精神。
4、通過對資料的分析和觀察演示實驗,培養(yǎng)學生歸納概括、觀察、總結能力。
教學難點:
1、正確掌握測量胸圍差的方法。
2、通過模擬實驗,找出胸廓容積的變化與呼吸的關系。
3、分析設計對照實驗的目的。教學方法:實驗法、綜合法、講解法
教學安排:2課時
教學準備:軟尺、模型
教學過程:
過程
教師活動
學生活動
肺與外界的氣體交換
讓學生用手按住胸部兩側,深深吸氣,在呼氣,感覺胸廓變化?肋骨是怎樣運動的?
用什么方法來驗證呢?
演示模型:膈肌的收縮、舒張使胸腔上、下徑發(fā)生變化。
學生做深呼吸,說出自己的感覺,
學生參照課文中的實驗方案,分組實驗
1、你的胸圍差明顯嗎?同年齡同性別的同學胸圍差有差別嗎?如果有原因是什么?
2、胸圍差能完全代表胸腔容積嗎?除胸廓前后徑、座幽靜的變化外,還可能有什么變化影響胸廓容積?
讓學生說出肋間肌和膈肌是如何運動的?胸廓容積是如何變化的?
肺泡與血液的氣體交換
引導學生:走到飯店附近為什么就能聞到飯菜的香味呢?
教師及時點評,并展示掛圖,引導學生說出氧氣、二氧化碳的擴散過程。
根據(jù)學生回答引出氣體擴散的原理。讓學生帶著問題分析資料:
1、甲、乙兩瓶石灰水的混濁程度不同說明了什么?
2在實驗裝置中,為什么要設置甲瓶?
3、人體呼出的氣體和環(huán)境中的氣體有什么差別?為什么會有這樣的差別?
學生總結
這節(jié)課我學到了什么:
教師總結
對學生的表現(xiàn)給與評價和鼓勵。
課堂練習:
1.測定胸圍差時,被測者要自然站立,雙手自然下垂,均勻呼吸,還要做到()
A不挺胸、不屏氣B挺胸、不屏氣C挺胸、屏氣D不挺胸、屏氣
2.氧氣進入人體最終要到達A肺B血液C細胞D心臟
3.做人工呼吸進行口對口吹氣時,每分鐘吹氣的次數(shù)應是()
A12~14次B16~18次C60~70次D100次以上
4.在學校體檢中,強強同學的肺活量三次測試結果分別為3100毫升、3800毫升、
3600毫升。請問肺活量應是()A3100毫升B3500毫升C3600毫升D3800毫升
5.人在劇烈運動后,呼出的氣體比吸入的氣體中含量增加最多的是()
A氧氣B二氧化碳C氮氣D水蒸氣
6.人在溺水時,受阻礙的生理活動是();煤氣中毒時,受阻礙的生理活動是()
A肺與外界的氣體交換B肺泡與血液之間的氣體交換
C氣體在血液中的運輸D血液與組織細胞之間的氣體交換
7.某夫婦被懷疑害死了一女嬰,法醫(yī)在鑒定時將死嬰的肺部剪下一塊,投入水中,結果肺部下沉,法醫(yī)判斷嬰兒為產(chǎn)前死亡,這對夫婦無罪。法醫(yī)判定的理由是()
A肺泡內(nèi)充滿了痰液B肺會吸水呈海綿狀C肺泡充滿了血液D肺未吸入空氣呈實體狀
8.適應于肺泡與外界空氣之間進行氣體交換的結構是()
A鼻腔內(nèi)有鼻毛B氣管、支氣管都有軟骨支架
C肺泡壁有一層上皮細胞構成D肺泡外保繞著豐富的毛細血管
9.體育課進行100米賽跑后,同學們出現(xiàn)的現(xiàn)象是()
A呼吸深度和呼吸頻率都不變B呼吸深度和呼吸頻率都增加
C呼吸比較深,呼吸頻率不變D呼吸比較淺,呼吸頻率增加
作業(yè):書51頁練習題1、2。
板書設計:第二節(jié)發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換
肋間肌→收縮→胸腔容積擴大→肺擴大→吸氣
肺內(nèi)壓縮小
膈肌→舒張→胸腔容積縮小→肺縮小
肺內(nèi)壓擴大→呼氣
氣體交換的原理:
肺泡與血液的氣體交換:肺泡————血液
組織里的氣體交換:血液————組織細胞
第二節(jié)發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換
教學目標
(一)知識
1.概述肺內(nèi)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。通過演示實驗說明胸廓容積變化與氣體進出的關系。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。
(二)能力
通過探究外界氣體是怎樣進出肺的,培養(yǎng)學生分析問題的能力。通過測量胸圍差等活動,培養(yǎng)學生實踐的能力。
(三)情感態(tài)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。
重點和難點
外界氣體如何進出肺,肺內(nèi)的二氧化碳如何排出。
肺泡與血液的氣體交換。
教學準備
教師:新鮮的豬肺、多媒體課件、模擬隔肌運動的模型。澄清的石灰水,干凈的玻璃管,燒杯,香水,廣口瓶。
學生:
課時安排:2課時
--
學習內(nèi)容
學生活動
教師活動
一、引言:提出問題,引起學生思考。
通過回憶以前的知識思考問題。
復習呼吸系統(tǒng)的組成。演示豬肺的通氣,提出問題:肺是怎樣實現(xiàn)與外界的氣體交換的?
二、解決問題
外界氣體是怎樣進出肺的。
探究:
1、呼吸運動時胸廓容積是否發(fā)生變化?
2、呼吸運動時胸廓容積變化的原因。
3、肺容積的變化與吸氣和呼氣有什么關系?
4、為什么肺容積的變化會導致吸氣和呼氣?
第二課時
5、肺內(nèi)氣體是如何發(fā)生變化的?
6、體內(nèi)的氣體是如何進行交換的呢?
學生用雙手輕觸自己胸側的肋骨處,做深呼吸,感受自己在吸氣和呼氣時胸廓的變化:深吸氣肋骨在向上向外運動,胸廓擴大。深呼氣肋骨在向下向內(nèi)運動,胸廓縮小。
學生實驗:測量胸圍差,用數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)準確,應測定三次,取最大值。下表是某位學生測量結果,此為為例,計算:胸圍差=吸氣后胸圍長度-呼氣后胸圍長度。
狀態(tài)
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結合測量胸圍差的實驗結果,分析為什么同學之間的胸圍差有差別?
學生提出假設:胸廓容積變化的原因是有關肌肉的收縮和舒張。
學生觀察動畫,閱讀書本相關內(nèi)容,討論、交流:
1、呼吸運動時,主要哪些肌肉的收縮、舒張引起了胸廓容積的變化?
在呼吸肌收縮和舒張時,胸廓容積發(fā)生了怎樣的變化?
2、隨著胸廓容積的變化,肺的容積發(fā)生了怎樣的變化?
3、根據(jù)探究結果作出假設:肺容積的變化導致了氣體的吸入和呼出嗎?
學生觀察實驗,思考、討論問題,得出結論:肺容積的變化導致了吸氣和呼氣。
肺的容積擴大—→外界氣體入肺
肺的容積縮小—→肺內(nèi)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(nèi)氣壓與大氣壓之間的壓力差,才使氣體能夠進出肺泡。
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。
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(xiàn)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氣體中含有較多的二氧化碳。
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(jù)呼出的氣體中氧減少,二氧化碳增多的數(shù)據(jù),推測其原因與體內(nèi)進行氣體交換有關。
學生觀察課文中的“肺泡和血液之間的氣體交換”圖,探究肺泡內(nèi)的氣體交換是二氧化碳由血液進入肺泡,氧由肺泡進入血液。
學生根據(jù)圖概括肺泡適于氣體交換功能的結構特點:肺泡數(shù)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。
組織學生感受自己在吸氣和呼氣時胸廓的變化。
1、問題:呼吸運動中胸廓是否發(fā)生變化?
討論:在吸氣和呼氣時,你感受到胸廓容積發(fā)生了怎樣的變化?
感覺不一定準確,引出測量的必要。
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(jīng)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。
2、探究呼吸運動時胸廓容積變化的原因
假設:根據(jù)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(fā)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。
演示動畫:呼吸運動
3、繼續(xù)探究:肺容積的變化與吸氣和呼氣的關系
演示:用模型模擬隔的運動實驗。討論題:
①橡皮膜、兩個氣球、玻璃鐘罩分別代表什么?
②手向下拉橡皮膜時,氣體進入氣球還是排出?
③橡皮膜回縮時,氣體進入氣球還是排出?
④是肺容積的擴大導致吸氣,還是因為吸氣后使肺的容積擴大?
4、進一步探究:為什么肺容積的變化會導致吸氣和呼氣?
演示模擬實驗:模擬肺容積的變化引起肺內(nèi)氣壓的改變
第二課時
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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(nèi)氣體發(fā)生的變化。
5、肺內(nèi)氣體是如何發(fā)生變化的?
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?
引導學生觀察環(huán)境中的氣體與呼出的氣體成分對照表:
氣體
成分
環(huán)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通過吸入和呼出的氣體成分有差別的資料,引導學生分析呼吸與細胞生命活動的關系。
進一步探究:6、體內(nèi)的氣體是如何進行交換的呢?
通過香水的擴散作用,啟發(fā)學生認同一種氣體總是由多的地方向少的地方擴散,直至平衡為止。人體內(nèi)的氣體交換,也是通過擴散作用來完成的。
引導觀察課文中的“肺泡和血液之間的氣體交換”圖,探究肺泡內(nèi)的氣體交換是怎樣進行的?
演示肺泡的結構,啟發(fā)學生思考肺泡結構適于氣體交換功能的特點。
引導學生小結:體內(nèi)的氣體交換包括肺泡內(nèi)的氣體交換和組織里的氣體交換兩個過程。肺泡內(nèi)的氣體交換,是指肺泡與血液之間的氣體交換。
總結
師生總結歸納呼吸的全過程:
教學過程設計
引言:復習呼吸系統(tǒng)的組成。演示豬肺的通氣,提出問題:肺是怎樣實現(xiàn)與外界的氣體交換的?(板書:第二節(jié)發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換)
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(nèi)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(fā)生了變化,還要進行準確的測量。
一、學生實驗:測量胸圍差,用數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jīng)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(tài)
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(chǎn)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(jù)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(fā)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(fā)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(nèi)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(nèi)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(nèi)氣壓與大氣壓之間的壓力差,才使氣體能夠進出肺泡。
第二課時
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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(nèi)氣體發(fā)生的變化。
探究:肺內(nèi)氣體是如何發(fā)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(xiàn)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(huán)境中的氣體與呼出的氣體成分對照表:
氣體成分
環(huán)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(jù)呼出的氣體中氧減少,二氧化碳增多的數(shù)據(jù),推測其原因與體內(nèi)進行氣體交換有關。
演示肺泡的結構,啟發(fā)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(shù)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(nèi)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(nèi)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(jīng)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(huán)被運輸?shù)饺砀鹘M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。
師生總結歸納呼吸的全過程:
教學后記: