发生在肺内的气体交换
生物教案
标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
初二生物实验
测量胸围差
教学目标：
知识目标：外界气体进入人体组织细胞的过程；
肺与外界进行气体交换的过程；
肺泡与血液进行气体交换的过程；
能力目标：学会测量胸围差的方法，了解自己的胸围差；
教学重点：
外界气体进入人体组织细胞的过程；
肺与外界进行气体交换的过程；
肺泡与血液进行气体交换的过程；
教学难点：
外界气体进入人体组织细胞的过程；
肺与外界进行气体交换的过程；
呼吸过程中膈肌的运动；
肺泡与血液进行气体交换的过程；
教学准备：
挂图，模拟呼吸运动装置；
教学方法：
讲述法，讨论法，演示法；
课时安排：
2课时；
教学过程：
【复习上堂课内容】
师：上堂课我们学习了呼吸系统的组成及功能，请同学们想一想，呼吸系统由哪几个部分组成？
生：呼吸系统由呼吸道和肺构成，呼吸道又由鼻、咽、喉、气管和支气管五个部分构成。
师：鼻、咽、喉、气管和支气管各有些什么样的功能呢？
生：
鼻：鼻毛、黏膜——温暖、湿润、清洁空气；
咽：气体的通道；
呼吸道喉：气体的通道、发声器官——声带位于喉部；
气管：纤毛、腺细胞——湿润、清洁空气；
支气管：气体的通道；
【导入新课】
师：外界空气会由呼吸道会进入到肺部，再会经由肺部进入到人体的组织细胞。但是，为什么外界的气体会进入到肺部呢？外界气体进入肺部后，又发生了一些怎样的变化呢？这就是我们本堂课要学习的内容《第二节发生在肺内的气体交换》。
【新课讲授】
师：人体是如何将气体吸入的？大家可以各抒己见，谈谈自己的想法。
学生讨论。
师：事实上，在我们呼吸的过程中，胸廓的容积是有规律地变化的，这种变化是否与何种原因迫使外界气体进入有关呢？
师：我们先来看看书P47实验：测量胸围差。通过测量胸围差，我们可以较准确地判断胸廓的容积是否发生了变化？发生了怎样的变化？
学生实验。
附：实验讨论题答案：
1.同学间的胸围差有差异。这同性别、年龄以及是否经常锻炼等有关系。
2.胸围差不能完全代表胸腔容积的变化。膈顶部的下降和回升使胸腔的上下径发生变化，也可以影响胸廓的容积。
师：人在呼吸的过程中，胸廓的容积会发生相应的变化。吸气时，胸廓的容积变大；呼气时，胸廓的容积变小。使得胸廓容积发生变化的原因只要有两个：一，肋间肌的收缩和舒张使得胸廓的前后径和左右径变小和变大（肋间外肌收缩，肋骨和胸骨向上提升，胸廓的前后径和左右径都延长，肋间外肌收缩越强，肋骨的提升将越高，胸廓的前后距离越加大；肋间内肌的肌纤维斜行方向与肋间外肌相反，当其收缩时，是肋骨更向下斜，使胸廓前后、左右径均缩小）。
二，膈的收缩和舒张使得胸廓的上下径扩大和缩小。在吸气时，膈肌收缩，膈顶部下降，使胸廓的上下径增大。呼吸时，正好相反，膈肌舒张，膈顶部回升，胸廓的上下径缩小（膈[也叫横膈]，介于胸、腹腔之间，是最重要的呼吸肌，呈穹窿状，两侧凸面向上，周围部为肌质，中央为腱膜[中心腱]。当膈肌收缩时，中心腱移动不大，而两侧穹窿突起则向周围降落。膈肌收缩越强，横膈位置越低，中心腱也明显下降。膈肌舒张时，腹壁收敛迫使腹腔内脏回复原状，膈肌穹窿顶重向上，使胸腔上下径缩小）。
师：胸廓的变化和呼吸有什么关系呢？是由于胸廓扩大导致吸气，还是因为吸气后师胸廓扩大？
师：同学们可以看看书P49的演示实验，想一想气球在什么情况下胀大？在什么情况下回缩？
学生代表上台做这个实验，学生讨论。
学生回答：在把橡皮膜向上顶时，气球回缩；挪开手橡皮膜向下缩时，气球胀大。
师：再想一想，游过泳的同学一般会有这样的体会，在刚下水的时候，如果水超过胸部，你会感觉到呼吸有些吃力。这是为什么？古代有些女子将胸部和腰部束得很紧，以保持苗条的身材，但是呼吸受到影响，体质下降。综合这几个例子，你能否得出胸廓扩张与呼吸的关系吗？
学生讨论。
生：胸廓扩大导致吸气。
师：为什么胸廓扩大会导致吸气呢？
师：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会被吸入；当气体压力高于外界压力时空气就会被压出。肺富有弹性，当肋骨间的肌肉和膈肌的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廓容积缩小时，肺便收缩，肺内的气体压力相应增大，于是气体就被排出。
师：这也就是气体扩散原理：气体总是会由气压高（浓度高）的地方流向气压低（浓度低）的地方。
师：气体进入肺以后发生了什么变化呢？
师：请同学们看书P50资料分析。
学生讨论。
师：可见，呼出的气体与吸入的气体相比，氧气的含量减少，二氧化碳的含量增加。这种变化是如何发生的呢？
师：肺泡的外面包绕着丰富的毛细血管。肺泡壁和毛细血管壁都是一层扁平的上皮细胞，当你吸气时，许许多多的肺泡像小气球似地鼓了起来，空气中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液；同时，血液中的二氧化碳也透过这毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡，然后随着呼吸的过程排出体外。
师：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中。想想看，氧最后是在细胞中的什么部位被利用的？
生：线粒体。
师：氧气由外界进入，最终被人体的组织细胞利用，需要经历四个阶段：
1，吸气，含氧气较多的空气进入肺；
2，由于气体扩散原理，氧气由肺泡进入肺泡周围的毛细血管中；
3，氧气随血液流经全身；
4，由于气体扩散原理，氧气由血液进入到组织细胞中，最终为细胞利用。师：请一位同学参照以上四点，说出二氧化碳最开始由组织细胞产生，到最终排出体外要经历的几个阶段。
生：1，组织细胞利用氧气合成二氧化碳；
2，由于气体扩散原理，二氧化碳由组织细胞进入到组织细胞周围的毛细血管中；
3，二氧化碳随血液流到肺泡周围的毛细血管中；
4，由于气体扩散原理，二氧化碳由血液进入肺泡，最后由于呼气，被排出体外。
师：气体由肺泡到达血液中，要穿透几层膜？由组织细胞中到达血液，要穿透几层膜？
生：分别是3和4层。
师：做课后练习。