内容正文:
第二节 人体内的气体交换
· 教学目标
1.能设计简单的实验,探究人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳,理解细胞呼吸的意义。(探究实践、科学思维)
2.观察肺泡与血液的气体交换过程的示意图,概述肺泡与血液的气体交换过程。(科学思维、探究实践)
3.观察血液和组织细胞的气体交换过程的示意图,概述血液和组织细胞的气体交换过程。(生命观念、态度责任)
· 教学重难点
【教学重点】
观察肺泡与血液的气体交换过程的示意图,概述肺泡与血液的气体交换过程。
【教学难点】
观察血液和组织细胞的气体交换过程的示意图,概述血液和组织细胞的气体交换过程。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节一
创设情境,导入新课
【展示】潜水员携带气瓶、剧烈运动喘气的照片
观察图片,思考问题。
教师通过展示系列图片,帮助学生意识到人体呼吸需要足量的氧气。这种知识储备从生活经验中容易得出。
【提出问题】携带气瓶和急促喘气都是为了获得哪种气体?
【介绍】空气中不仅有氧气,还有氨气和二氧化碳等。
观察图片,思考问题。
【展示】空气组成成分示意图。
【提出问题】人体呼出的气体和吸入气体中二氧化碳的体积分数有什么变化?
环节二
新知探究:人体内的气体交换
【展示】烧杯、吸管和洗耳球等图片。
观察图片。理解实验步骤。
教师引导学生思考生活中人体吸入和呼出气体中二氧化碳含量的不同,帮助学生理解归纳人体呼吸过程中气体的变化过程。
【介绍】人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳的实验步骤。
【展示】播放人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳的实验视频。
思考问题。
【提出问题】1.吸入的空气和呼出的气体中,氧气、氮气和二氧化碳的含量有怎样的变化?
【介绍】氧气和二氧化碳的变化较为明显,氮气没有明显的变化。
思考问题。
【提出问题】为什么发生这种变化
【总结】这是人体内气体交换的结果。
【过渡】氧气和二氧化碳是怎么在人体内进行交换的呢?
环节三
新知探究:肺泡与血液的气体交换
【展示】饭菜香味能飘散很远的图片
观察图片,理解分子扩散作用的实质和具体过程
教师根据对学生学情的分析,通过播放分子扩散作用的视频,帮助学生理解归纳分子扩散的具体过程和原理。学生在此基础上进行迁移,掌握学习肺泡与血液之间的气体交换及组织细胞与血液之间的气体交换过程。
【介绍】分子扩散作用原理:一种气体总是由含量多的地方向含量少的地方扩散,直到平衡为止。
【展示】分子扩散作用原理的视频。
观看视频,思考问题。
【展示】肺泡与血液的气体交换示意图。
【介绍】肺泡和毛细血管的位置。
理解记忆。
【介绍】吸气过程中,氧气从外界进入肺泡,这时肺泡内的氧气含量高于周围毛细血管内血液的氧气含量。
【总结】氧气透过肺泡壁和毛细血管壁扩散入血液。
理解记忆。
【介绍】静脉血就变为含氧丰富的动脉血,并通过血液循环流向全身各处。
【展示】肺泡与血液的气体交换示意图。
观察图片。
【介绍】与此同时,肺泡周围毛细血管内血液的二氧化碳含量高于肺泡内的二氧化碳含量。
理解吸气过程中二氧化碳含量的变化。
【总结】二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁扩散入肺泡
【介绍】肺泡与周围毛细血管内的血液进行气体交换称为肺泡与血液的气体交换。
通过此次气体交换,血液排出了多余的二氧化碳获得氧气,由静脉血变成了动脉血
理解肺泡与血液之间气体交换的具体过程。
环节四
新知探究:血液与组织细胞的气体交换
【介绍】身体各处的组织细胞需要足量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。
学生理解了肺泡与血液之间的气体交换过程后,更容易理解组织细胞与血液之间的气体交换过程。在这个过程中,学生的知识储备不断增加,对于人体内气体交换的具体过程有了更加全面的了解。
【提出问题】(1)氧气进入人体肺泡后,是如何进入血液的,又是怎样进入身体各处的组织细胞的?
(2)细胞产生的二氧化碳又是如何排出体外的?
思考问题,理解血液与组织细胞的气体交换过程。
【展示】血液与组织细胞的气体交换示意图。
【介绍】组织细胞和毛细血管的位置
【介绍】血液流经组织细胞间的毛细血管时,毛细血管内血液的氧气含量高于组织细胞内的氧气含量。
理解血液与组织细胞之间气体交换的具体过程。
【总结】血液中的氧气便扩散入组织细胞
【介绍】动脉血就变为含氧较少的静脉血。
观察图片。
【展示】血液与组织细胞的气体交换示意图。
【介绍】血液流经组织细胞间的毛细血管时,组织细胞内的二氧化碳含量高于毛细血管内血液的二氧化碳含量。
理解归纳相关知识点。
【总结】细胞代谢产生的二氧化碳扩散入血液
【介绍】毛细血管内的血液与组织细胞进行气体交换称为血液与组织细胞的气体交换。
通过此次气体交换,细胞排出了代谢产生的二氧化碳,获得氧气,血管里动脉血变成了近脉血
理解归纳相关知识点。
环节五
新知探究:人体内的气体交换
【展示】肺泡与血液、血液与组织细胞的动画
观察图片。
学生学习完肺泡与血液的气体交换及组织细胞与血液的气体交换过程后,教师引导学生总结归纳在人体内气体交换过程中氧气和二氧化碳的扩散方向和血液类型的改变等。
【介绍】人体内的气体交换,包括肺泡与血液、血液与组织细胞的气体交换。
理解记忆。
【介绍】介绍血液不断从肺泡获得氧气,同时排出二氧化碳、血液不断为组织细胞输送氧气,同时带走产生的二氧化碳。
理解记忆。
【提出问题】尝试归纳总结人体内气体交换过程中氧气、二氧化碳的扩散方向和血液类型的改变。
思考问题。
【总结】归纳总结人体内气体交换过程中氧气、二氧化碳的扩散方向和血液类型的改变。
理解、归纳和总结人体内气体交换的具体过程和血液类型的改变
【展示】人体的气体交换的流程图。
观察图片。
【总结】人体的气体交换具体过程。
总结归纳。
环节六
拓展延伸
【展示】人体血管中的红细胞。
观察图片,理解归纳。
学生理解人体内气体交换过程对于维持人体的重要意义后,教师向学生介绍一氧化碳中毒的原因,并向学生介绍生活中可以采取的具体措施进行急救,以及在生活中可以采取哪些措施避免这些情况的发生。这个部分的教学充分体现生物学学科核心素养对于学生生命观念等核心素养的要求,有助于发展学生能力,增强社会责任感。
【介绍】血液具有运输氧气的功能。其中仅有约1.5%的氧气以物理溶解的形式运输,其余约98.5%的氧气都以化学结合的形式运输。
化学结合是指红细胞中的血红蛋白与氧气结合,它们结合的速度很快。该过程可逆,氧气被释放的速度也很快。
【介绍】一氧化碳是煤气的主要成分之一,它与血红蛋白结合的能力比氧气强。因此,当人体吸入含有较多一氧化碳的空气时,血红蛋白就会迅速和一氧化碳结合,而不再和氧气结合,造成煤气中毒。煤气中毒患者会出现头晕、头痛、胸闷等症状,严重者可能昏迷,甚至死亡。
【介绍】我国每年发生一氧化碳中毒2000到3000例。
理解记忆。
【介绍】这时应该迅速将患者转移到通风的地方。如果患者停止呼吸,要立即对其进行人工呼吸。
思考问题,归纳总结。
【介绍】生活中我们可以采取措施避免一氧化碳与煤气中毒措施。
【介绍】(1)尽量不要将煤炉放进房间,如必须放入,一定要安装烟囱。(2)家用燃气热水器不能安装在卫生间等密闭场所内,以免在通风不良的情况下,室内的一氧化碳越来越多,使人发生煤气中毒。(3)汽车尾气也含有一氧化碳,在密闭的停车场所内,汽车发动机长时间运转对车内的人来说很危险,尽快驶离。
记忆生活中可以采取的具体措施。
环节七
随堂练习
【例题讲解】讲解三道课堂练习。
学生完成习题。
教师总结、点评。
环节八
课堂小结
【总结】气体交换类型及具体过程。
总结归纳。
总评。
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