4.3.2 发生在肺内的气体交换 课件-2024-2025学年人教版生物七年级下册

沉肺断案 有一对夫妇被指控用水溺死了女婴，但是这对夫妇坚决否认，宣称女婴生下来就是死的。于是法医立即解剖了死婴，取出肺将其放在水中，法官在看到肺沉入水底后，当庭宣判这对夫妇无罪释放。 你知道法医判断的理由吗？ 请你当“法医” 第二节 发生在肺内的气体交换 1、 概述肺与外界气体进行交换的过程。 2、概述肺泡与血液的气体交换过程。 学习目标 本节重难点 本节重难点 气体成分 氮气 氧气 二氧化碳 水 其他气体 在大气中的含量（%） 78 21 0.03 0.07 0.9 在呼出的气体中的含量（%） 78 16 4 1.1 0.9 含量增加的气体成分是哪里来的?含量减少的气体成分到哪里去了？ 阅读下列表格中的数据，分析呼出的气体成分发生了什么变化。 增加 减少 想一想 呼吸作用 有机物 ＋ 氧 二氧化碳 ＋ 能量 水 ＋ （主要场所：线粒体） 这些气体是怎样进出人体进而到达细胞的呢 ？ 无论是呼出还是吸入的气体，含量最高的是_______,氧气的 含量都__________二氧化碳含量 氮气 高于 肺与外界的气体交换 1 肺与外界的气体交换 左肺（两叶） 右肺（三叶） 肺 胸腔底部，主要由肌肉组织（膈肌）构成 （位于胸腔内） 肺 胸腔的结构 肋间肌 肋骨 胸骨 脊椎 胸廓 膈 结构 左二右三 位置 胸腔 (保护心脏和肺) (胸廓与膈围成的空腔) 功能 气体交换的主要场所 呼吸系统的主要器官 肺在有节奏的呼气和吸气 呼吸频率：约16次/分钟 一、肺与外界的气体交换 小游戏 要求： 坐直身体； 双手轻放在肋骨两侧深吸气，深呼气。 感受肋间肌、肋骨和胸廓的变化 ——通过呼吸运动实现 运动是由肌肉的收缩和舒张带动骨和关节引起的。 呼吸运动的完成需借助呼吸肌（肋间肌、膈肌）。 肋间肌_____（收缩/舒张） 肋骨向____(上/下)向____(外/内)运动 胸廓前后径、左右径_____（扩大/缩小） 吸气 呼气 一、肺与外界的气体交换 胸廓容积_____（扩大/缩小） 肋间肌______ （收缩/舒张） 收缩 扩大 扩大 舒张 上 外 肋骨向____(上/下)向____(外/内)运动 下 内 胸廓前后径、左右径_____（扩大/缩小） 胸廓容积_____（扩大/缩小） 缩小 缩小 吸入气体 呼出气体 膈肌 膈 一、肺与外界的气体交换 胸廓容积的扩大和缩小，还与什么结构有关呢？ 吸入气体 呼出气体 膈肌______,膈顶_____,胸廓上下径_______ 一、肺与外界的气体交换 膈肌______,膈顶_____,胸廓上下径_______ 收缩 下降 增大 舒张 上升 缩小 膈 膈 肋间肌和膈肌同时_____，胸廓容积____ 吸气 呼气 一、肺与外界的气体交换 胸廓变化与呼吸有什么关系？ 胸廓扩大 吸气 ？ 吸气 胸廓扩大 ？ 肋间肌和膈肌同时_____，胸廓容积____ 收缩 扩大 舒张 缩小 一、肺与外界的气体交换 链接生活：踩踏事件中，拥挤的人群会造成胸腔挤压，这个时候人的胸腔根本就不能够扩张吸气，从而发生挤压性窒息的情况，也就是我们常说的“压死人”。 作出假设： 胸廓扩大导致吸气。 一、肺与外界的气体交换 知识铺垫 两只直径30厘米的半球合在一起，将里面空气抽出，用16匹马未能将两半球拉开 气体中普遍存在着压力（大气压） “变大变小”实验 规律2：一定的条件下，气体体积减小导致压力变大 规律3：一定条件下，气体体积变大导致压力减小 规律1：一定条件下，气体体积不变两边气体压力相等 结论： 气体由压力大的地方向压力小的地方流动 一、肺与外界的气体交换 活塞静止不动 活塞向外拉时 活塞向内推时 一定条件下，气体的体积和压力成反比例的关系 知识铺垫 玻璃罩 玻璃管 气球 橡皮膜 一、肺与外界的气体交换 演示实验 分别模拟的是人体的哪些结构？ 手向上推橡皮膜，气球内体积减小 气球在什么情况下胀大？在什么情况下回缩？ 模拟 气管和支气管 模拟 胸廓 模拟 肺 模拟 膈 放松橡皮膜，气球内体积增大 肺变大 肺内气压变小 外界大气压 气体从外界压入肺 吸气 肺变小 肺内气压变大 外界大气压 气体从肺压出到外界 呼气 一、肺与外界的气体交换 演示实验 胸廓扩大 吸气 胸廓扩大 胸廓缩小 思考：胸廓容积的变化与呼吸有什么关系呢？ 课堂小结 肺与外界的气体交换 过程 原理 呼吸运动 肺 位置 结构 胸腔内 左肺2叶，右肺3叶 肋间肌 膈肌 肋骨 膈 胸廓容积 肺容积 肺内气压 气流方向 呼吸运动 收缩 扩大 扩大 降低 外界→肺 吸气 舒张 缩小 缩小 上升 肺→外界 呼气 肋骨向上向外 膈顶下降 肋骨向下向内 膈顶上升 吸气、呼气结束的瞬间：肺内气压 外界气压 ＝ 呼吸肌 功能 气体交换的主要场所，呼吸系统的主要器官 随堂练习 1．下图表示人的膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置，下列有关叙述正确的是（ ） A．从甲到乙时，膈肌收缩，呼气 B．从乙到甲时，膈肌舒张，吸气 C．呼气完成的瞬间，膈肌处于乙状态 D．吸气开始的瞬间，膈肌处于甲状态 2.画出人体在每次吸气、呼气时肺内气压变化曲线图 A B C AB段：吸气 BC段：呼气 A、B、C：肺内气压＝外界大气压 吸气 呼气 甲 D 随堂练习 3、如图为模拟隔肌运动的示意图，下列相关说法正确的是（    ） A.甲图表示呼气，膈肌收缩 B.乙图表示吸气，膈肌舒张 C.图中玻璃瓶模拟的是肺 D.甲图表示胸廓的上下径变小 4.下列有关肺与外界气体交换的叙述正确的是（     ） A.吸气后，胸廓扩大 B.呼气时，膈肌收缩 C.新生儿的第一声啼哭是自己完成的首次呼吸 D.呼出的气体中，氧气含量低于二氧化碳含量 D 舒张 收缩 胸廓 C 胸廓扩大→ 肺扩大→肺内气压下降→吸气 膈肌、肋间肌舒张→胸廓缩小→肺缩小→肺内气压上升→呼气 高于 呼出气体中哪种含量最高？ 氮气 肺与外界进行气体交换，只是呼吸的第一步。外界的气体进入肺部后又去了哪里呢？ 想一想 肺泡与血液的气体交换 2 二、肺泡与血液的气体交换 肺泡 支气管 肺泡 毛细血管 支气管最细的分支末端 肺泡是肺结构与功能的基本单位。 ③肺泡壁和毛细血管壁都由一层扁平的上皮细胞组成 肺泡壁 毛细血管壁 二、肺泡与血液的气体交换 1.肺泡适于气体交换的结构特点： ①肺泡数量多 多 ②肺泡外面包绕着丰富的毛细血管 绕 薄 二、肺泡与血液的气体交换 2. 气体交换的原理： 厨房饭菜的香味会传到客厅 盛开的鲜花会引来蜜蜂和蝴蝶 一种气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散，直至平衡为止。 扩散作用 氧气 二氧化碳 红细胞 肺泡 毛细血管 二、肺泡与血液的气体交换 3.交换过程： 毛细血管 肺泡 ？ ？ 氧气 二氧化碳 血液由含氧量较低的血液（静脉血）变成含氧量较高的血液(动脉血) 氧气 二氧化碳 肺部毛细血管 肺泡 （含氧少的血液） （含氧多的血液） 氧含量高 氧含量低 二氧化碳含量低 二氧化碳含量高 二、肺泡与血液的气体交换 4.肺泡内、血液中气体含量变化： 肺泡 毛细血管 氧气 肺泡 毛细血管 二氧化碳 交换结果： 暗红色 鲜红色 血液颜色： 2．吸入肺的氧气进入血液需要穿过几层细胞？ 2层 毛细血管壁、肺泡壁 二、肺泡与血液的气体交换 1．血液中的二氧化碳透过哪些结构才能进入肺泡？ 三、气体在血液中的运输 氧进入血液后，绝大部分与红细胞中的血红蛋白结合，进行血液循环。 3.吸入肺的氧气进入血液需要穿过几层细胞膜？ 4层 4.吸入肺的氧气进入血液与血红蛋白（红细胞）结合需要穿过几层细胞膜？ 5层 思考1：进入血液中的氧，通过血液循环输送到哪里去？ 四、血液与组织细胞的气体交换 毛细血管(血液） 组织细胞 氧气 二氧化碳 二氧化碳含量高，氧含量低 氧含量高，二氧化碳含量低 思考2：氧最后是在组织细胞中的什么部位被利用？ 有机物 氧气 ﹢ 二氧化碳 ﹢ 能量 线粒体 组织细胞进行呼吸作用： 线粒体 ﹢ 水 外界空气 肺 氧 肺部的毛细血管 血液循环 组织的毛细血管 氧 二氧化碳 组织细胞 二氧化碳 ①肺与外界的 气体交换 肺的通气 ②肺泡与血液的气体交换 肺的换气 ③气体在血液 中的运输 ④血液与组织细胞的气体交换 呼吸作用（线粒体） ①呼吸运动产生气压差 ④扩散作用 ②扩散作用 空气(氧) 呼吸道 空气(氧) 二氧化碳 二氧化碳 1、人体内哪个部位的氧气浓度最高？☆ 2、人体哪个部位二氧化碳浓度高？☆ 肺泡 组织细胞 呼吸的全过程 课堂小结 原理 为了减少误差，需要如何处理？ 测量三次，取最大值 选取材料：圆气球、软尺 肺活量：人尽力吸气后，再尽力呼气所能呼出的气体量。 ②用C代表圆气球的最大周长，计算公式：圆气球的体积=1/6×C3/3.142。周长以厘米为单位，算出来的体积单位毫升也就是自己的肺活量。 技能训练 方法步骤： ①尽力吸气后，向圆气球内尽力呼气直到不能呼出气体为止再扎紧气球 为什么游泳的时候站在水中感觉胸闷或喘不过气？有的人喜欢趴着睡觉对呼吸有影响吗？ 胸廓受到水的挤压，导致胸廓扩张受阻，使得呼吸困难。 趴着睡觉，胸廓的扩张也会受到影响，长期如此会严重影响身体健康 生活链接 健康生活 “森林浴” 有氧运动 随堂练习 2.你有过这样的体验吗?当你不断地向气球里吹气时，一段时间后会感到头晕，其原因是（ ） A.吹气过长，吸气短促，呼吸过程失调 B.肋骨间的肌肉和膈肌运动频繁，使呼吸中枢疲劳 C.吹气过长，吸气短促，造成大脑缺氧 D.肋骨间的肌肉和膈肌运动频繁，使呼吸中枢兴奋 1.如图为肺泡内的气体交换示意图，a、b代表呼吸运动过程，c、d代表气体。下列描述正确的是(       ) A.过程a的发生，是肋间肌收缩、胸腔容积扩大的结果 B.气体c代表氧气，气体d代表二氧化碳 C.过程a、b是通过肋间肌和膈肌的收缩与舒张实现的 D.与血管乙相比，血管甲的血液中含有更多的氧 舒张 C 缩小 二氧化碳 氧气 甲 乙 C 活动 打篮球 慢跑 坐 睡 踢足球 游泳 散步 每小时耗氧量（升） 90 120 25 14 115 120 60 1.利用下表中的信息回答问题。 （1）上述活动中，在相同的时间内，哪项活动可能需要的能量最少？ 哪些活动需要的能量较多？你的依据是什么？ （2）为什么慢跑比打篮球耗氧量大？请查阅资料并回答问题。 坐、睡眠可能需要的能量最少。 游泳、慢跑、踢足球可能需要的能量较多。 依据表格中的耗氧量数据。 慢跑没有打篮球激烈，所耗的氧可由有氧呼吸过程源源不断提供。打篮球较为激烈，供不上的氧，由无氧呼吸提供能量补偿。 课后练习 2.下面两幅曲线图表示一个人在两种状态下的呼吸情况。 （1）下面两幅曲线图所反映的呼 吸频率、呼吸深度有什么差 别？ （2）这两种状态可能各是什么 状态？ 左图同右图相比，呼吸频率和呼吸深度都比较缓和。 左图可能反映睡眠或者散步，右图可能反映剧烈的运动。 20秒6次呼吸 20秒9次呼吸 课后练习 每次呼吸肺容量变化小于1升 每次呼吸肺容量变化约为4升 $$