5.14.2 人体内的气体交换（导学案）生物苏教版2024八年级上册

5.14.2 人体内的气体交换（导学案） 1.说出经过肺泡与血液的气体交换，血液由静脉血变成动脉血，经过血液与组织细胞的气体交换，血液由动脉血变成静脉血。 2.通过实验探究与自主学习，培养学生分析、归纳与总结等思维能力。 3.通过实验探究人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳，提高实验探究能力。 4.通过人体内的气体交换，理解氧气含量在人体内发生的变化，对于生命活动的重要意义。 【学习重点】 1.经过肺泡与血液的气体交换，血液由静脉血变成动脉血。 2.经过血液与组织细胞的气体交换，血液由动脉血变成静脉血。 【学习难点】 1.设置实验探究人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳。 2.理解人体内的气体交换过程，对于生命活动的意义。 1.吸气过程中，氧气从外界进入肺泡；肺泡内的氧气含量高于周围毛细血管内血液的氧气含量。氧气透过肺泡壁和毛细血管壁扩散到血液里，静脉血变为动脉血，并通过血液循环流向全身各处。同时，肺泡周围毛细血管内的血液二氧化碳含量高于肺泡内的二氧化碳含量。二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁扩散到肺泡里，经呼气排到体外。 2.血液流经组织细胞间的毛细血管时，因毛细血管内的血液的氧气含量高于组织细胞内的氧气含量。血液中的氧气扩散到组织细胞里。同时细胞代谢产生的二氧化碳也扩散到血液里，动脉血变为静脉血。静脉血通过血液循环流回肺泡处，再进行气体交换。 3.进入组织细胞的氧气参与细胞中营养物质的氧化分解，产生能量，供人体完成各项生命活动，并维持正常的体温。 一、肺泡与血液的气体交换 1.实验：人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳 思考： ①本实验如何验证人体呼出的气体中含有的二氧化碳的呢？ 澄清石灰水遇二氧化碳会变混浊。 ②本实验的设计方案的不足之处是什么呢？提出你的改进意见。 澄清石灰水变混浊，只能说明人体呼出的气体中含有二氧化碳，不能说明呼出的气体中二氧化碳含量的增加。 需要设置一组对照实验，以二氧化碳的体积分数为变量，因此需设置增加一组空气通入澄清石灰水即可。 修改实验方案表： 提出问题 人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳吗？ 作出假设 人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳。 实验设计 1.将澄清的石灰水倒入两个烧杯，标号1、2。 2.用塑料管向1号烧杯的石灰水里吹气（模拟呼气）。 3.将塑料管插入2号烧杯的石灰水中，用洗耳球的吹嘴对准塑料管的管口，挤压洗耳球，将空气吹入石灰水中（模拟吸气）。 实验结果 人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳。 分析讨论： ①吸入的空气和呼出的气体中，二氧化碳含量为什么会发生变化？ 呼出的气体与吸入的空气相比，氧气和二氧化碳的体积分数发生了明显变化，这是人体内气体交换的结果。 ②吸入的空气和呼出的气体中，氧气含量会发生什么变化？ 呼出的气体与吸入的空气相比，氧气含量明显降低。 2.思考：向清水中滴入几滴红墨水，一段时间后，水被染成红色；在厨房烧菜，香味能飘散到其他房间。这些都是分析扩散的结果。氧气和二氧化碳在人体内的交换与分子扩散有关吗？ 氧气与二氧化碳在人体内的交换与分析扩散密切相关。依靠浓度差，气体从高浓度向低浓度区域扩散，实现肺泡与血液、血液与组织细胞间的气体交换。 3.人体内的气体交换包括哪些？ 人体内的气体交换，包括肺泡与血液的气体交换和血液与组织细胞的气体交换。 4.肺泡与血液的气体交换过程是怎样的？经过肺泡与血液的气体交换后，血液中含氧量变化是什么？ 肺泡与血液的气体交换是指肺泡与周围毛细血管内的血液进行气体交换。吸气过程中，氧气从外界进入肺泡；肺泡内的氧气含量高于周围毛细血管内血液的氧气含量。氧气透过肺泡壁和毛细血管壁扩散到血液里，静脉血变为动脉血，并通过血液循环流向全身各处。同时，肺泡周围毛细血管内的血液二氧化碳含量高于肺泡内的二氧化碳含量。二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁扩散到肺泡里，经呼气排到体外。 二、肺泡与血液的气体交换 1.血液与组织细胞的气体交换过程是怎样的？经过血液与组织的气体交换后，血液中含氧量变化是什么？ 血液与组织细胞的气体交换是指毛细血管内的血液与组织细胞进行气体交换。血液流经组织细胞间的毛细血管时，因毛细血管内的血液的氧气含量高于组织细胞内的氧气含量。血液中的氧气扩散到组织细胞里。同时细胞代谢产生的二氧化碳也扩散到血液里，动脉血变为静脉血。静脉血通过血液循环流回肺泡处，再进行气体交换。 2.人体内的气体交换中，氧气浓度和二氧化碳浓度最高在哪儿？ 肺泡处含氧气最多，组织细胞处二氧化碳浓度最高。 3. 吸入的空气和呼出的气体中，氧气含量会发生的变化，对于生命活动有什么重要意义？ 通过肺泡与血液的气体交换，血液不断从肺泡里获得氧气，同时排出二氧化碳。通过血液与组织细胞的气体交换，血液不断为组织细胞输送氧气，同时带走组织细胞所产生的二氧化碳。这样，经过人体内的气体交换，组织细胞就可以不断地获得氧并排出二氧化碳。 进入组织细胞的氧气参与细胞中营养物质的氧化分解，产生能量，供人体完成各项生命活动，并维持正常的体温。 1．人体吸入的气体与呼出的气体相比较，呼出的气体中成分含量明显下降的是（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．其他气体 【答案】B 【分析】人体吸入的气体与呼出的气体中，氧气和二氧化碳的含量会发生变化。吸入的气体中氧气含量较高，二氧化碳含量较低；而呼出的气体中氧气因被细胞消耗而减少，二氧化碳因代谢产生而增加。 【详解】Ａ．氮气在呼吸过程中不参与气体交换，含量几乎不变，故A不符合题意。 Ｂ．氧气在呼吸过程中被细胞利用，呼出气体中含量明显下降，故B符合题意。 Ｃ．二氧化碳是细胞呼吸的产物，呼出气体中含量显著增加，故C不符合题意。 Ｄ．空气中的“其他气体”（如稀有气体等）占比极低，且人体对其无吸收或产生，因此吸入与呼出气体中这类气体含量基本无变化，故D不符合题意。 故选B。 2．当血液流经肺泡周围毛细血管时，血液中氧气含量的变化情况是（　　） A．一直不变 B．逐渐减少 C．逐渐增多 D．先减少后增多 【答案】C 【分析】肺泡是气体交换的关键场所，其壁与周围毛细血管壁都仅由一层上皮细胞构成，利于气体交换。当血液流经肺泡周围毛细血管时，因肺泡内氧气浓度高于血液，氧气通过扩散作用进入血液；同时血液中二氧化碳浓度高于肺泡，二氧化碳扩散进入肺泡，完成气体交换。 【详解】A．肺是气体交换的主要场所，血液流经肺泡周围毛细血管时，必然会发生气体交换。气体交换的动力源于肺泡与血液间的气体浓度差，这种浓度差会驱动气体进行扩散运动，所以血液中氧气含量不可能一直不变，该选项违背了气体交换的基本规律，A错误。 B．在肺泡与血液的气体交换过程中，肺泡内氧气浓度高于血液中氧气浓度，而血液中二氧化碳浓度高于肺泡内二氧化碳浓度。依据气体扩散作用（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），是肺泡内的氧气扩散进入血液，血液中的二氧化碳扩散进入肺泡，因此血液中氧气含量应是逐渐增多，二氧化碳含量逐渐减少，并非氧气逐渐减少，B错误。 C．肺泡壁和毛细血管壁都很薄，只由一层上皮细胞构成，这有利于气体的扩散。由于肺泡内氧气浓度持续高于血液中氧气浓度，氧气会持续不断地从肺泡扩散进入血液，使得血液流经肺泡周围毛细血管时，氧气含量逐渐增多，最终血液由静脉血变为动脉血，该选项准确体现了气体交换的过程与结果，C正确。 D．血液流经肺泡周围毛细血管时，肺泡内氧气浓度始终高于血液，氧气会持续向血液扩散，不存在氧气先减少的情况，所以血液中氧气含量是持续逐渐增多的，D错误。 故选C。 3．如图表示人体血液流经血管a、b、c时，血氧饱和度（血液中氧气浓度）与血压的变化，有关叙述不正确的是（　　） A．a是肺动脉，c是肺静脉 B．可在c处进行输液或抽血 C．b是肺泡周围的毛细血管 D．a中的血液来自心脏的右心室 【答案】B 【分析】1．血管分为动脉、静脉和毛细血管三种，动脉是将血液从心脏输送到身体各部分去的血管，即血液流向远心端的血管；静脉是把血液从身体各部分送回心脏的血管，即血液流向近心端的血管；毛细血管是连通于最小的动脉与静脉之间的血管。 2．血液对动脉管壁的侧压力叫血压。动脉血管连接心室，血压高，静脉血管连接心房，血压低。 题图中：a是肺动脉，b是肺泡周围的毛细血管，c是肺静脉。 【详解】A．观察图中血氧饱和度和血压变化，a血管血压较高且血氧饱和度低，符合肺动脉特征，内流静脉血；c血管血压较低且血氧饱和度高，符合肺静脉特征，内流动脉血，所以a是肺动脉，c是肺静脉，A正确。 B．通常输液或抽血选择的是浅表静脉，因为其位置表浅，压力小，容易止血。而c肺静脉位置较深，一般不作为输液或抽血的血管，B错误。 C．b处血压下降，且血氧饱和度发生明显的升高，说明氧气进入了血液，这符合肺泡周围毛细血管的特点，在此处进行气体交换，使静脉血变为动脉血，C正确。 D．肺循环的途径是：右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房；经过肺循环，血液由静脉血变成了动脉血。可见，a肺动脉中的血液来自心脏的右心室，D正确。 故选B。 4．如图甲、乙、丙、丁表示呼吸系统的组成及肺的结构和功能，下列叙述中错误的是（    ） A．甲图7都有骨或软骨做支架，保证气流通畅，6是气体交换的场所 B．乙图中的8表示肺泡，是由支气管最细的分支末端形成的 C．丙图中A依次经过毛细血管壁和肺泡壁进入血液 D．丁图中气体交换的结果使静脉血变成动脉血 【答案】C 【分析】图甲中，1是鼻、2是咽、3是喉、4是气管、5是支气管、6是肺、7是呼吸道；图乙中，8是肺泡；图丙中，A表示氧气的扩散、B表示二氧化碳的扩散，9是肺泡壁和毛细血管壁、10是毛细血管；图丁是图丙的进一步放大。 【详解】A．在呼吸系统中，7呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管，其内部有骨或软骨做支架，维持呼吸道形状，确保气体顺利通过，而6肺富含大量肺泡，是气体交换的主要场所，A正确。   B．从乙图看，8表示肺泡，它是由支气管最细的分支末端膨大形成的囊状结构，增加了气体交换的表面积，B正确。 C．丙图表示肺泡与血液之间的气体交换，A表示氧气的扩散，氧气应该从肺泡依次经过肺泡壁和毛细血管壁进入血液，而不是先经过毛细血管壁再经过肺泡壁，C错误。   D．丁图进一步展示了肺泡与血液的气体交换，氧气进入血液，二氧化碳排出，通过气体交换，血液中的二氧化碳排出，氧气进入血液，血液由含氧量低的静脉血转变为含氧量高的动脉血，D正确。   故选C。    5．“白肺”是指重症肺炎患者在X光线下，肺部显影呈大片的白色状，肺组织可能出现水肿和纤维化的改变。如图是患者体内肺泡与血液气体交换示意图，a、b分别代表两种气体。下列有关叙述正确的是（    ） A．a为氧气，b为二氧化碳 B．b进入血液需要经过四层细胞 C．肺和呼吸道组成了人的呼吸系统 D．与正常人相比，“白肺”患者肺内气体交换能力更强 【答案】C 【分析】从外界到肺泡内的气体氧气浓度高于肺泡毛细血管内的氧气浓度，毛细血管中二氧化碳的浓度高于肺泡内的浓度，根据气体扩散作用的原理，气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散，故氧气由肺泡扩散到毛细血管中去，二氧化碳由毛细血管扩散到肺泡中去。这样血液由肺动脉送来的含氧少、二氧化碳多的静脉血变成了肺静脉运走的含氧多二氧化碳少的动脉血了。图示是人体肺泡与血液气体交换示意图，a表示二氧化碳、b表示氧气。 【详解】A．根据图示箭头方向可以确定a表示二氧化碳、b表示氧气，故A错误。 B．肺泡壁和毛细血管壁都只由一层扁平的上皮细胞构成，因此b氧气进入血液需要经过两层细胞（肺泡壁和毛细血管壁），故B错误。 C．呼吸系统由呼吸道和肺组成，其中肺是进行气体交换的主要器官，故C正确。 D．“白肺”患者肺组织可能出现水肿和纤维化的改变，气体交换能力更弱，故D错误。 故选C。 【必备知识】 肺换氧脉血鲜（肺泡与血液的气体交换，使含氧量低暗红色的静脉血变成含氧量高鲜红色的动脉血） 组耗氧脉血暗（血液与组织细胞的气体交换，使含氧量高鲜红色的动脉血变成含氧量低暗红色的静脉血） / 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.14.2 人体内的气体交换（导学案） 1.说出经过肺泡与血液的气体交换，血液由静脉血变成动脉血，经过血液与组织细胞的气体交换，血液由动脉血变成静脉血。 2.通过实验探究与自主学习，培养学生分析、归纳与总结等思维能力。 3.通过实验探究人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳，提高实验探究能力。 4.通过人体内的气体交换，理解氧气含量在人体内发生的变化，对于生命活动的重要意义。 【学习重点】 1.经过肺泡与血液的气体交换，血液由静脉血变成动脉血。 2.经过血液与组织细胞的气体交换，血液由动脉血变成静脉血。 【学习难点】 1.设置实验探究人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳。 2.理解人体内的气体交换过程，对于生命活动的意义。 1. 吸气过程中，氧气从外界进入 ；肺泡内的氧气含量 周围毛细血管内血液的氧气含量。氧气透过 和 扩散到血液里， 变为 ，并通过血液循环流向全身各处。同时，肺泡周围毛细血管内的血液二氧化碳含量 肺泡内的二氧化碳含量。二氧化碳透过 和 扩散到肺泡里，经呼气排到体外。 2.血液流经组织细胞间的毛细血管时，因毛细血管内的血液的氧气含量 组织细胞内的氧气含量。血液中的 扩散到组织细胞里。同时细胞代谢产生 也扩散到血液里， 变为 。静脉血通过血液循环流回肺泡处，再进行气体交换。 3.进入组织细胞的 参与细胞中营养物质的氧化分解，产生能量，供人体完成各项 ，并维持正常的 。 一、肺泡与血液的气体交换 1.实验：人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳 思考： ①本实验如何验证人体呼出的气体中含有的二氧化碳的呢？ ②本实验的设计方案的不足之处是什么呢？提出你的改进意见。 修改实验方案表： 提出问题 作出假设 实验设计 实验结果 分析讨论： ①吸入的空气和呼出的气体中，二氧化碳含量为什么会发生变化？ ②吸入的空气和呼出的气体中，氧气含量会发生什么变化？ 2.思考：向清水中滴入几滴红墨水，一段时间后，水被染成红色；在厨房烧菜，香味能飘散到其他房间。这些都是分析扩散的结果。氧气和二氧化碳在人体内的交换与分子扩散有关吗？ 3.人体内的气体交换包括哪些？ 4.肺泡与血液的气体交换过程是怎样的？经过肺泡与血液的气体交换后，血液中含氧量变化是什么？ 二、肺泡与血液的气体交换 1.血液与组织细胞的气体交换过程是怎样的？经过血液与组织的气体交换后，血液中含氧量变化是什么？ 2.人体内的气体交换中，氧气浓度和二氧化碳浓度最高在哪儿？ 3.吸入的空气和呼出的气体中，氧气含量会发生的变化，对于生命活动有什么重要意义？ 1．人体吸入的气体与呼出的气体相比较，呼出的气体中成分含量明显下降的是（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．其他气体 2．当血液流经肺泡周围毛细血管时，血液中氧气含量的变化情况是（　　） A．一直不变 B．逐渐减少 C．逐渐增多 D．先减少后增多 3．如图表示人体血液流经血管a、b、c时，血氧饱和度（血液中氧气浓度）与血压的变化，有关叙述不正确的是（　　） A．a是肺动脉，c是肺静脉 B．可在c处进行输液或抽血 C．b是肺泡周围的毛细血管 D．a中的血液来自心脏的右心室 4．如图甲、乙、丙、丁表示呼吸系统的组成及肺的结构和功能，下列叙述中错误的是（    ） A．甲图7都有骨或软骨做支架，保证气流通畅，6是气体交换的场所 B．乙图中的8表示肺泡，是由支气管最细的分支末端形成的 C．丙图中A依次经过毛细血管壁和肺泡壁进入血液 D．丁图中气体交换的结果使静脉血变成动脉血 5．“白肺”是指重症肺炎患者在X光线下，肺部显影呈大片的白色状，肺组织可能出现水肿和纤维化的改变。如图是患者体内肺泡与血液气体交换示意图，a、b分别代表两种气体。下列有关叙述正确的是（    ） A．a为氧气，b为二氧化碳 B．b进入血液需要经过四层细胞 C．肺和呼吸道组成了人的呼吸系统 D．与正常人相比，“白肺”患者肺内气体交换能力更强 【必备知识】 肺换氧脉血鲜（肺泡与血液的气体交换，使含氧量低暗红色的 变成含氧量高鲜红色的 ） 组耗氧脉血暗（血液与组织细胞的气体交换，使含氧量高鲜红色的 变成含氧量低暗红色的 ） / 学科网（北京）股份有限公司 $