第2节 人体细胞获得氧气的过程 教案-2024-2025学年北师大版生物七年级下册

　导入新课 师:同学们,我们每天都在呼吸,呼吸对于我们来说就像吃饭、喝水一样自然又重要。大家有没有想过,我们吸入的氧气最终去了哪里,又是如何到达我们身体的每一个细胞的呢?(提出问题,引发学生思考,激发学习兴趣) 生:(思考,部分学生小声讨论,可能有学生回答氧气进入身体里了,但不太清楚具体过程) 师:看来大家对这个问题都有一定的好奇心,但具体的细节还不太清楚。今天这节课,我们就一起来深入探究人体细胞获得氧气的过程。(板书课题:人体细胞获得氧气的过程) 二、呼吸系统的组成 师:要了解人体细胞如何获得氧气,我们首先得知道氧气是如何进入我们身体的。这就需要先认识一下我们的呼吸系统。大家观察一下,呼吸系统主要由哪些部分组成呢? 生:(观察图片后回答)呼吸系统由呼吸道和肺组成。 师:非常正确!那呼吸道又包括哪些结构呢?(进一步追问,细化知识点) 生:呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管。 师:回答得很全面。那大家想一想,呼吸道仅仅是气体进出肺的通道吗?它还有没有其他的作用呢?(提出问题,引导学生深入思考) 生:(思考,可能有学生回答呼吸道可以温暖空气,因为冬天用鼻子吸气比用嘴吸气感觉没那么冷) 师:这位同学观察得很仔细!呼吸道确实有温暖空气的作用。鼻黏膜内有丰富的毛细血管,当冷空气进入鼻腔时,这些毛细血管中的血液可以温暖吸入的冷空气。除了温暖空气,呼吸道还有什么作用呢?(鼓励学生继续思考,挖掘更多知识点) 生:(可能有学生回答呼吸道可以清洁空气,比如鼻毛可以阻挡灰尘) 师:太棒了!鼻毛可以阻挡灰尘等较大的颗粒,鼻腔黏膜分泌的黏液还可以粘住灰尘和细菌等,使空气变得清洁。另外,呼吸道黏膜中还分布着丰富的毛细血管,可以使吸入的空气变得湿润。所以,呼吸道不仅能保证气体顺畅地通过,还能对吸入的气体进行处理,使到达肺部的气体变得温暖、湿润和清洁。(总结呼吸道的作用,帮助学生梳理知识点) 设计意图:通过展示图片、提问引导的方式,让学生自主观察、思考和回答问题,培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力,同时让学生对呼吸系统的组成和呼吸道的作用有清晰的认识。 习题: 1. 呼吸系统由_和_组成,其中呼吸道包括_、、、、。 2. 下列不属于呼吸道对空气处理作用的是( ) A. 温暖空气 B. 湿润空气 C. 清洁空气 D. 杀死空气中的所有细菌 答案: 1. 呼吸道;肺;鼻;咽;喉;气管;支气管 2. D 三、肺与外界的气体交换 师:经过呼吸道的处理,空气到达了肺。肺是呼吸系统的主要器官,是气体交换的场所。那肺是如何与外界进行气体交换的呢?我们先来做一个实验。(演示“模拟膈肌的运动”实验,边操作边讲解实验步骤和原理)大家仔细观察实验现象,思考膈肌的收缩和舒张与胸廓容积的变化有什么关系,这种变化又是如何引起肺内气压变化的。(通过实验演示,将抽象的知识形象化,帮助学生理解) 生:(认真观察实验,记录现象) 师:实验做完了,哪位同学能描述一下你观察到的现象?(请学生回答问题,检验观察效果) 生:当向下拉橡皮膜时,气球膨胀;当向上推橡皮膜时,气球缩小。 师:描述得很准确。在这个实验中,橡皮膜相当于膈肌,气球相当于肺,玻璃罩相当于胸廓。当膈肌收缩时,膈顶部下降,胸廓的上下径增大,胸廓容积扩大,肺也随之扩张,肺内气压低于外界大气压,外界气体就被吸入肺,这就是吸气过程;当膈肌舒张时,膈顶部上升,胸廓的上下径减小,胸廓容积缩小,肺也随之回缩,肺内气压高于外界大气压,肺内气体就被呼出,这就是呼气过程。(详细讲解肺与外界气体交换的原理,结合实验现象,帮助学生理解抽象的概念) 师:现在大家明白肺与外界是如何进行气体交换的了吧。那大家能不能用自己的语言来总结一下吸气和呼气的过程呢?(让学生用自己的语言总结,加深对知识的理解和记忆) 生:(思考后回答)吸气时,膈肌收缩,膈顶部下降,胸廓容积扩大,肺扩张,肺内气压低于外界大气压,气体入肺;呼气时,膈肌舒张,膈顶部上升,胸廓容积缩小,肺回缩,肺内气压高于外界大气压,气体出肺。 师:总结得非常好!看来大家都掌握了肺与外界气体交换的原理。接下来,我们通过一段动画来进一步巩固这个知识点。(播放肺与外界气体交换的动画,让学生更直观地感受整个过程) 设计意图:通过实验演示和动画展示,将抽象的呼吸运动过程形象化,帮助学生理解肺与外界气体交换的原理。让学生自己总结吸气和呼气的过程,培养学生的归纳总结能力和语言表达能力。 习题: 1. 人在吸气时,膈肌和胸廓的变化是( ) A. 膈肌收缩,胸廓容积扩大 B. 膈肌收缩,胸廓容积缩小 C. 膈肌舒张,胸廓容积扩大 D. 膈肌舒张,胸廓容积缩小 2. 当肋骨间的肌肉和膈肌收缩时,下列各项正确的是( ) ①胸腔容积缩小 ②胸腔容积扩大 ③肺收缩 ④肺扩张 ⑤肺内气压低于大气压 ⑥肺内气压高于大气压 A. ②④⑤ B. ①③⑥ C. ①③⑤ D. ②③⑥ 答案: 1. A 2. A 四、肺泡与血液的气体交换 师:我们已经知道氧气通过呼吸运动进入了肺,那氧气是如何从肺泡进入血液的呢?这就需要了解肺泡与血液之间的气体交换。(展示肺泡与血液气体交换的示意图)大家观察一下肺泡的结构有什么特点,这些特点与它的气体交换功能有什么关系?(引导学生观察图片,分析肺泡结构与功能的关系,培养学生的分析问题和解决问题的能力) 生:(观察图片后回答)肺泡数目很多,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,只由一层上皮细胞构成。 师:观察得非常仔细!肺泡的这些结构特点都非常有利于气体交换。肺泡数目多,增大了气体交换的面积;肺泡外包绕着丰富的毛细血管,有利于肺泡与血液之间进行气体交换;肺泡壁和毛细血管壁都很薄,只由一层上皮细胞构成,这样的结构特点使得气体能够很容易地通过,大大加快了气体交换的效率。(详细讲解肺泡结构与气体交换功能的关系,帮助学生理解结构与功能相适应的生物学观点) 师:那肺泡与血液之间是如何进行气体交换的呢?我们知道,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。在肺泡内,氧气的浓度比血液中高,二氧化碳的浓度比血液中低,所以氧气就会从肺泡扩散到血液中,二氧化碳则会从血液扩散到肺泡中。(讲解气体扩散的原理以及肺泡与血液气体交换的过程,帮助学生理解气体交换的机制) 师:现在大家想一想,经过肺泡与血液的气体交换后,血液的成分发生了什么变化?(引导学生思考血液成分的变化,加深对气体交换过程的理解) 生:血液中的氧气含量增加,二氧化碳含量减少。 师:完全正确!经过肺泡与血液的气体交换,静脉血就变成了含氧丰富、颜色鲜红的动脉血。(总结血液成分的变化,帮助学生梳理知识点) 设计意图:通过展示示意图,引导学生观察肺泡的结构特点,分析其与气体交换功能的关系,让学生理解结构与功能相适应的生物学观点。讲解气体扩散原理和肺泡与血液气体交换的过程,帮助学生掌握气体交换的机制。通过提问血液成分的变化,加深学生对气体交换过程的理解。 习题: 1. 肺泡适于气体交换的特点不包括( ) A. 肺泡数目很多 B. 肺泡外缠绕着丰富的毛细血管 C. 肺泡壁和毛细血管壁都由一层上皮细胞构成 D. 肺泡分布广泛 2. 在肺泡与血液进行气体交换时,肺泡中的_透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液;同时血液中的_也透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡,然后随着呼气的过程排出体外。 答案: 1. D 2. 氧气;二氧化碳 五、气体在血液中的运输 师:氧气进入血液后,是如何被运输到全身各处的细胞的呢?这就需要了解气体在血液中的运输。(简单介绍氧气在血液中的运输形式,主要是与红细胞中的血红蛋白结合)红细胞中含有一种红色的含铁的蛋白质,叫做血红蛋白。血红蛋白有一个特性,就是在氧含量高的地方容易与氧结合,在氧含量低的地方又容易与氧分离。(讲解血红蛋白的特性,帮助学生理解氧气在血液中的运输机制) 师:当血液流经肺部毛细血管时,由于肺泡中氧的含量高,血红蛋白就与氧结合,形成氧合血红蛋白,这样血液就变成了含氧丰富的动脉血,然后动脉血随着血液循环被运输到全身各处的组织细胞周围。(结合前面学过的血液循环知识,讲解氧气在血液中的运输过程) 设计意图:简单介绍氧气在血液中的运输形式和血红蛋白的特性,结合血液循环知识,让学生对氧气从肺泡到组织细胞的运输过程有一个整体的了解。 习题: 血红蛋白的特性是( ) A. 在氧含量高的地方,容易与氧结合;在氧含量低的地方,又容易与氧分离 B. 在氧含量高的地方,容易与氧分离;在氧含量低的地方,又容易与氧结合 C. 在一氧化碳含量高的地方,容易与一氧化碳结合,在一氧化碳含量低的地方,又容易与一氧化碳分离 D. 在二氧化碳含量高的地方,容易与二氧化碳结合,在二氧化碳含量低的地方,又容易与二氧化碳分离 答案:A 六、组织里的气体交换 师:动脉血被运输到全身各处的组织细胞周围后,氧气是如何进入组织细胞的呢?这就需要了解组织里的气体交换。(展示组织里气体交换的示意图)大家观察一下,在组织细胞处,氧气和二氧化碳的浓度与血液中有什么不同?(引导学生观察图片,分析组织里气体交换的原理) 生:(观察图片后回答)在组织细胞处,氧气的浓度比血液中低,二氧化碳的浓度比血液中高。 师:分析得很正确!根据气体扩散的原理,氧气就会从血液扩散到组织细胞中,供组织细胞进行呼吸作用利用;同时,组织细胞呼吸作用产生的二氧化碳则会从组织细胞扩散到血液中。(讲解组织里气体交换的过程,帮助学生理解气体交换的机制) 师:经过组织里的气体交换后,血液的成分又发生了什么变化呢?(引导学生思考血液成分的变化,加深对气体交换过程的理解) 生:血液中的氧气含量减少,二氧化碳含量增加。 师:非常棒!经过组织里的气体交换,动脉血就变成了含氧较少、颜色暗红的静脉血。(总结血液成分的变化,帮助学生梳理知识点) 设计意图:通过展示示意图,引导学生观察组织细胞处氧气和二氧化碳的浓度变化,分析组织里气体交换的原理,帮助学生掌握气体交换的机制。通过提问血液成分的变化,加深学生对气体交换过程的理解。 习题: 在组织里进行气体交换时( ) A. 氧气从血液扩散到组织细胞,二氧化碳从组织细胞扩散到血液 B. 氧气从组织细胞扩散到血液,二氧化碳从血液扩散到组织细胞 C. 氧气和二氧化碳都从血液扩散到组织细胞 D. 氧气和二氧化碳都从组织细胞扩散到血液 答案:A 七、课堂小结 师:今天这节课,我们一起学习了人体细胞获得氧气的过程。首先,我们认识了呼吸系统的组成,知道了呼吸道不仅能保证气体顺畅地通过,还能对吸入的气体进行处理;接着,我们了解了肺与外界的气体交换,通过实验和动画掌握了吸气和呼气的原理;然后,我们学习了肺泡与血液的气体交换,明白了肺泡的结构特点与气体交换功能的关系以及气体交换的机制;之后,我们简单了解了气体在血液中的运输,知道了血红蛋白的特性;最后,我们学习了组织里的气体交换,清楚了氧气是如何进入组织细胞的。现在,哪位同学能来总结一下人体细胞获得氧气的整个过程?(请学生总结,检验学生对知识的掌握程度) 生:(思考后回答)人体细胞获得氧气的过程是这样的:外界空气通过呼吸道进入肺,在肺内,肺泡与血液进行气体交换,氧气进入血液,与红细胞中的血红蛋白结合,形成氧合血红蛋白,然后动脉血随着血液循环被运输到全身各处的组织细胞周围,在组织细胞处,氧气从血液扩散到组