内容正文:
2024冀少版新教材.生物.七年级.下册
第三单元 人体的结构与功能
第三章 呼吸系统与气体交换
第二节 呼吸的过程
二、体内的气体交换
长时间在封闭的教室里学习,常常会感到头晕。这是大家不断呼吸,使教室里氧气含量减少而二氧化碳含量增多的缘故。为什么呼出气体与吸入气体的成分不一样呢?
情境导入
理解气体交换的原理,构建结构与功能观;举例说明气体交换的意义,形成稳态和平衡观。
生命观念
通过分析比较吸入和呼出气体中二氧化碳含量,培养归纳和概括能力,提升逻辑思维能力。
科学思维
通过验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳实,学会观察分析实验现象,培养实验操作能力。
探究实践
认同气体交换对人体健康的重要意义,形成健康生活的意识,提高向他人宣传健康知识的社会责任。
态度责任
01
02
03
04
核心素养目标
重点
重点
难点
难点
寻证据.实验
验证人体呼出的气体含有较多的二氧化碳
●实验目标
1.说明人体呼出的气体比吸入的空气含有较多二氧化碳。
2.尝试用对比的方法分析实验现象。
●材料用具
澄清石灰水,100 毫升小烧杯2个,较大气球2个,硬塑料吸管2根,打气泵1个,细线若干条,记号笔1支。
●方法步骤
1.用嘴将一个气球吹到一定大小,在离气球口约2厘米的部位用细线扎紧,并打活结,用记号笔在吹起的气球上标注A。
2. 用打气泵向另一个气球打入空气,使其与气球A一样大,细线扎紧,并标注为气球B。
3. 将A、B两个气球口部分别套在塑料吸管上,用细线固定。
澄清石灰水
澄清石灰水
呼出气体
空气
根据获得的证据思考下列问题。
1 哪个烧杯中的澄清石灰水变得更浑浊?
2. 呼出的气体中多出的二氧化碳来自哪里?
3.肺泡与血液是如何完成气体交换的?
4. 取两个烧杯,分别倒入10毫升澄清石灰水。
5. 将套有气球的吸管分别插到两个烧杯底部,解开扎紧的气球,将球内气体通入澄清石灰水。
6.观察两烧杯内石灰水的变化。
学科融合
二氧化碳可以使澄清石灰水变混浊。
一、验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳
1.实验原理
——二氧化碳可以使澄清的石灰水变混浊
化学反应方程式:CO2+Ca(0H)2→CaCO3↓+H2O
2.实验变量
——二氧化碳
空气中的二氧化碳含量:约0.04%
人体呼出的二氧化碳含量:约4%-5%
一、验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳
3.实验现象
澄清石灰水
澄清石灰水
呼出气体
空气
4.实验分析
A气球中的二氧化碳(呼出气体)与石灰水发生化学反应,使澄清石灰水变混浊。
很快变混浊
无明显变化
B气球中的二氧化碳含量太低,短时间内无法与石灰水发生化学反应,所以澄清石灰水无明显变化。(时间长后可能会在表面形成一些沉淀物)
呼出的气体使澄清石灰水变得更混浊,说明人体呼出的气体比吸入的空气含有较多的二氧化碳。
呼出的气体使澄清石灰水变得更混浊,说明人体呼出的气体比吸入的空气含有较多的二氧化碳。
气体成分 吸入空气(干燥) 呼出气体(干燥) 变化情况
氮气 (N₂) 约78% 约78% 基本不变(不参与气体交换)
氧气 (O₂) 约21% 约16% 减少约5%(被人体消耗供能)
二氧化碳 (CO₂) 约0.04% 约4% 显著增加(代谢产物)
水蒸气 (H₂O) 极少量(<1%) 接近饱和(约5-6%) 大幅增加(肺部湿润空气所致)
其他气体(稀有气体等) 约1% 约1% 基本不变
一、验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳
5.实验结论
坐在饭堂的我们为什么可以闻到厨房的饭菜香?
答:因为在自然界中,一种气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散,直到平衡为止。
气体扩散
二、体内的气体交换
1.肺内的气体交换
(1)概念:
(2)原理:
氧气从肺泡内扩散到毛细血管的血液里,与红细胞内的血红蛋白结合,同时毛细血管内血液里的二氧化碳扩散到肺泡内,这样就实验了肺泡与周围毛细血管内血液的气体交换。这个过程称为肺内的气体交换。
气体扩散
肺动脉
肺静脉
肺部
毛细血管网
静脉血
动脉血
O2
CO2
二、体内的气体交换
1.肺内的气体交换
二、体内的气体交换
2.组织里的气体交换
(1)概念:
(2)原理:
当含氧较多的动脉血流经组织细胞间的毛细血管时,血液里的氧便扩散到组织细胞里,组织细胞里的二氧化碳扩散到血液里,实现了毛细血管内的血液与组织细胞的气体交换。
气体扩散
二、体内的气体交换
2.组织里的气体交换
O2
CO2
动脉血
静脉血
肺
泡
肺泡周围毛细血管
O2
CO2
CO2
CO2
O2
肺静脉
肺动脉
心
脏
主动脉
细胞周围毛细血管
组织细胞
O2
上下腔静脉
二、体内的气体交换
3.气体在血液里的运输
二、体内的气体交换
4.呼吸的过程
肺泡与周围毛细血管内的血液、毛细血管内的血液与组织细胞进行气体交换,这样就完成了人体内的气体交换。
呼吸的过程包括肺通气、肺内的气体交换、气体在血液里的运输、组织里的其他交换四个环节。
呼吸系统直接参与的是肺通气和肺内的气体交换。
上
下
腔
静
脉
组织细胞
肺
动
脉
肺
静
脉
主
动
脉
心脏
肺泡
氧气
二氧化碳
①
②
④
③
⑥
⑤
⑦
肺内的气体交换
组织里的气体交换
肺通气
气体在血液里的运输
人体呼吸全过程
1. ① —⑦分别代表什么结构?
2.用箭头表示气体在血液中的运输途径。
3.该图表示了哪些生理过程。
呼吸的全过程
环节 肺通气 肺内的气体交换 气体在血液里运输 组织里的气体交换
含义 肺与外界环境进行气体交换的过程 肺泡里的气体与血液进行交换的过程 气体在血液循环系统里运输的过程 血液里的气体与组织细胞进行交换的过程
实现原理 呼吸运动 气体扩散 血液循环 气体扩散
氧气运动的方向 外界→肺泡→血液→组织细胞
二氧化碳运动方向 组织细胞→血液→肺泡→外界
三、特殊情况下的气体交换
1.呼吸道是否通畅会影响肺通气。
一旦呼吸道意外受阻,比如出现溺水、噎食、勒颈、口鼻同时被堵住等情况,肺通气就会被阻断。
三、特殊情况下的气体交换
2.在一些特殊环境中,比如储菜的地窖、废弃的水井,二氧化碳浓度高,氧气比较稀薄,人贸然进人,常常会因为肺内的气体交换无法正常进行而发生意外。
进入地窖之前先拿一根燃烧的蜡烛测试地窖内是否有氧气,若蜡烛没有熄灭则可进入;若蜡烛熄灭不能进入,需要开窗通风后才能进入!
三、特殊情况下的气体交换
3.还有一些特殊情况,比如煤气泄漏、煤或天然气燃烧不彻底,会造成环境中一氧化碳增多。
一氧化碳与血红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合力大得多,一氧化碳进入血液后与血红蛋白结合,使氧失去了与血红蛋白结合的机会,引起组织细胞缺氧。环境中一氧化碳增多会引起一氧化碳中毒,也叫煤气中毒。
三、特殊情况下的气体交换
当堂练
1.右图为肺泡结构及肺泡与血液间气体交换的情况,
以下关于图中信息的分析,错误的是( )
A.①表示肺泡,很容易扩大和缩小
B.②表示肺泡壁,仅由一层上皮细胞构成
C.③包绕在肺泡周围,且它的壁很薄
D.a代表氧气,b代表二氧化碳
B
2.呼吸系统若受到外界因素干扰,常会引起头痛、恶心、心慌、气短等症状。诊断治疗时,对于不同的诱因,需要采取不同的处理措施。尘肺病患者会出现不同程度的肺部纤维化,他们出现以上症状,是病态表现。长期生活在平原地区的人,进入高海拔地区后,出现以上症状,是急性高原反应。燃气热水器质量不达标或安装不合理,天然气燃烧不充分,洗澡时出现以上症状,是一氧化碳中毒。结合所学知识回答下列问题。
(1)上述三种情况,属于肺泡结构损伤引起呼吸功能改变的是________。
尘肺病患者
(2)以下情况引起上述症状的原因与诱发急性高原反应的原因最接近的是( )
A.在通风不畅的地窖中停留
B.流感引发急性肺炎
C.轻度溺水被救上岸
D.用燃气热水器洗澡
A
——含氧量低
——病毒感染引起肺部炎症
——溺水导致呼吸系统功能受到影响
——一氧化碳中毒
(3)针对上述三种情况,分别采取怎样的措施来缓解症状?
答:(1)尘肺病患者:脱离粉尘作业环境,药物治疗、肺康复治疗,必要时肺移植;
(2)急性高原反应患者:立即休息、吸氧,严重者转移到低海拔地区;
(3)一氧化碳中毒患者:转移到通风良好处,松解衣领,保持呼吸道通畅,呼吸心跳停止时心肺复苏,尽快送医进行高压氧治疗等。
人工心肺机
开眼界
肺
静
脉
组
织
细
胞
呼吸道
肺
泡
空
气
氧气
二氧化碳
肺通气
肺内的气体交换
气体在血液里的运输
组织里的气体交换
扩散作用
扩散作用
呼吸运动
血液循环
肺泡周围毛细血管
肺
动
脉
主
动
脉
左
心
房
左
心
室
右
心
室
右
心
房
细胞周围毛细血管
上下腔静脉
本课小结
能力提升
1.夏天,人在无防护措施的河中游泳时,容易发生溺水事故;冬天,人在烧炭取暖时,容易吸入一氧化碳而中毒。溺水和一氧化碳中毒分别会阻碍呼吸过程中的( )
A.肺与外界的气体交换、肺泡与血液的气体交换
B.肺泡与血液的气体交换、气体在血液中的运输
C.气体在血液中的运输、组织细胞与血液的气体交换
D.肺与外界的气体交换、气体在血液中的运输
D
2.下表是某人吸入气体与呼出气体的成分含量比较数据,下列叙述正确的是( )
A.通过呼吸系统排出的代谢废物有二氧化碳、水和氮气等
B.人体内组织细胞中的氧浓度大于21%,二氧化碳浓度小于0.03%
C.呼出气体中氧气含量减少是因为全身各处的组织细胞消耗了氧
D.呼出气体中增加的二氧化碳主要是由肺泡产生的
C
氮气不参与呼吸作用,不属于代谢废物
人体内组织细胞中的氧浓度小于21%,二氧化碳浓度大于0.03%
呼出气体中增加的二氧化碳是由组织细胞产生的
3.如图为人体呼吸过程示意图,下列叙述错误的是( )
A.过程③中二氧化碳的运输主要靠血浆
B.过程②后,血液由静脉血变为动脉血
C.过程①表示肺与外界的气体交换,通过呼吸作用实现
D.过程②④都是通过气体的扩散作用实现
C
肺与外界的气体交换,是通过呼吸运动来实现的
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生活的美妙就在于它的丰富多彩,要使生活变得有趣,就要不断地充实它!
谢谢聆听
Thank you
学好生物,学会生活
UTC 2025-03-01 09:17:25
Lavf59.16.100
$$人工心肺机又称体外循环装置,由氧合器、血泵和辅助设备组成。它从静脉系统引出静脉血,在体外进行氧合,再经血泵将氧合血收回动脉系统,实现心肺转流,主要用于心脏手术的体外循环肺移植的辅助呼吸、大血管外科手术以及急性呼吸衰竭的辅助治疗等。心脏患者在接受外科手术时,患者的心脏和肺停止工作,此时通过人工心脏和人工肺代替正常心脏和肺的工作,来维持患者和生命体征平稳过渡。原理是用腔静脉插管插入患者的上下腔静脉或右心房通或静脉管道,使患者的血液进行变温调节处理后,引流到人工费里进行氧合,使患者的静脉血变成动脉血,再由人工心脏泵入患者的动脉系统来维持患者的血液循环和内环境的稳定,使人体的组织器官得到充分灌注,以保障患者各器官的功能,同时为心脏手术提供一个安静无序的树叶。