内容正文:
第四单元 人体生理与健康(一)
第三章 人体的呼吸
第二节 发生在肺内的气体交换
第2课时
新教材人教版七年级下册
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目录
发生在肺内的气体交换 第2课时
1.肺泡与血液的气体交换
2.血液与组织细胞的气体交换
3.人体的呼吸过程
4.知识拓展
5.总结归纳+课堂检测
学习目标
1.通过通过模拟实验和观察思考,培养学生提出问题、作出假设、设计实验、得出结论的科学探究能力。
2.运用观察、分析、推理等方法,探究气体交换的原理和机制,培养科学思维能力。通过学习肺内气体交换的过程,理解生命活动的协调统一,形成结构与功能相适应的生命观念。
3.通过学习发生在肺内的气体交换,了解呼吸相关的健康知识,培养学生关注自身健康和环境保护的意识。
讨论:比较人吸入气体与呼出气体成分的变化
气体的来源 不同气体的体积分数/%
氮气 氧气 二氧化碳 其他气体(包括水汽)
吸入的气体 78 21 0.03 0.97
呼出的气体 78 16 4 2
1.含量增加的气体成分是哪里来的?
增加的二氧化碳直接来自肺部;但究其根源,二氧化碳是体内细胞呼吸的产物。
2.含量减少的气体成分到哪里去了?
吸入的氧气进入体内,供生命活动需要。
【思考】肺泡与血液之间的气体交换是怎样进行的呢?
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【肺泡】气管分支形成左右支气管,支气管在肺里经过多次分支后,在最细的分支末端形成肺泡。
肺泡是气体交换的基本单位
【观察】肺泡有哪些结构特点?
5.肺泡的结构与功能
肺中的支气管经多次反复分支成无数细支气管,它们的末端膨大成囊,囊的四周有很多突出的小囊泡,即为肺泡。
肺泡是气体交换的基本单位。
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结构与功能相适应
肺泡的结构特点
1. 肺泡的数量很多。
肺泡外面包绕着丰富的毛细血管(邻)。
肺泡壁和毛细血管壁由一层扁平上皮细胞构成(薄)。
5.肺泡的结构与功能
小资料:肺泡是气体交换的基本单位,肺泡的直径约为0.2mm,成人的肺中,肺泡的数量约为3亿-4亿个,成人肺泡总表面积达100平方米
为什么肺泡的数量那么大?在“肺”这个有限的空间里,什么样的结构会有更大的表面积呢?——曲折的、凹凸不平的结构
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吸入的气体到达肺泡。
肺泡中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液。
血液中的二氧化碳也通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。
肺泡
毛细血管
氧气
氧气
二氧化碳
二氧化碳
肺泡壁
毛细血管壁
肺泡中
O2浓度
血液中
O2浓度
O2扩散
进入血液
˃
肺泡中
CO2浓度
血液中
CO2浓度
CO2扩散
进入肺泡
˂
气体浓度差
扩散作用
气体交换
6.肺泡与血液的气体交换
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细胞核
细胞质
细胞膜
线粒体
动物细胞模式图
动物从外界获得的氧,通过红细胞运送到身体各个部位,线粒体则消耗这些氧产生能量,供给细胞,使新陈代谢正常进行。
进入血液中的氧,通过血液循环输送到全身各处的组织细胞里。
【思考】氧最后在细胞中是如何被利用的呢?
6.肺泡与血液的气体交换
参与细胞
呼吸作用
(线粒体)
血液中
O2浓度
组织细胞内
O2浓度
O2扩散
进入组织细胞
˃
血液中
CO2浓度
组织细胞内CO2浓度
CO2扩散
进入血液
˂
毛细血管
组织细胞
氧气
氧气
二氧化碳
二氧化碳
毛细血管壁
组织细胞壁
7.血液与组织细胞的气体交换
肺部
毛细
血管
外界空气
呼吸道 肺
呼吸运动
氧气
二氧化碳
扩散作用
血液循环
组织
处的
毛细
血管
组织
细胞
氧气
二氧化碳
扩散作用
肺与外界的气体交换
肺泡与血液的气体交换
气体在血液中的运输
组织内的气体交换
血液循环
氧气
二氧化碳
(线粒体)
人体气体交换过程示意图
8.人体呼吸过程
1.血液中的二氧化碳透过哪些结构才能进入肺泡?
2.肺泡内的氧气至少需穿过几层细胞进入血液?
3.肺泡内的氧气至少需穿过几层细胞膜进入血液?
2层
毛细血管壁、肺泡壁
4层
肺泡壁
毛细血管壁
氧气
组织细胞
8.人体呼吸过程
肺通气量:
呼吸频率:每分钟呼吸的次数。
肺活量:
人尽力吸气后,再尽力呼气所能呼出的气体量。
安静时每分钟肺吸入或呼出的气体体积总量。
科学的运动能提高人的肺活量、肺通气量等
知识拓展:与呼吸相关的物理量
呼吸频率 ;
呼吸深度 ;
可能的状态是 。
呼吸频率 ;
呼吸深度 ;
可能的状态是 。
慢
浅
快
深
安静
活动
同一个人在两种状态下的呼吸情况
知识拓展:呼吸状态
气体交换
肺与外界
的气体交换
肺泡与血液
的气体交换
吸气:
呼气:
气体
入肺
肺内压
降低
肺
扩张
呼吸肌
收缩
胸腔容积
扩大
气体
出肺
肺内压
增大
肺
回缩
呼吸肌
舒张
胸腔容积
缩小
肺泡的
特点
肺泡
血液
氧气
二氧化碳
数量多
外面包绕着丰富的毛细血管
肺泡壁由一层扁平上皮细胞构成
过程:
总结归纳
课后习题
一、概念检测
请在下图横线上填写合适的动词,将吸气和呼气的过程补充完整。
扩大
扩大
扩张
降低
回缩
缩小
收缩
增大
课后习题
二、拓展应用
1.科学运动能提高人的肺活量、肺通气量(安静时每分钟肺吸入或呼出的气体总量)等,请分析原因。
1.科学的运动锻炼了肋间肌和膈肌,使其收缩能力更强,
胸廓能够更大幅度地扩张,使更多的气体进人肺,从而
提高了人的肺活量、肺的通气量。
课堂检测
2.与吸入的气体相比,人呼出气体中氧含量减少,二氧化碳含量增加,其根本原因是( )
A.肺与外界的气体交换 B.肺泡与血液的气体交换
C.组织细胞与血液的气体交换 D.组织细胞消耗氧,产生二氧化碳
D
【答案】D
【分析】人体呼出气体与吸入的气体相比,呼出的气体中氧气含量减少,二氧化碳含量增多,其根本原因是组织细胞分解有机物,消耗氧气产生二氧化碳。
【详解】人体呼吸时,从外界吸入空气,呼出的气体与吸入的气体相比较,二氧化碳增多了,氧减少了。其根本原因就是吸入的氧要供组织细胞进行呼吸作用的需要,组织细胞进行呼吸作用将有机物分解成二氧化碳和水,并且释放出能量。二氧化碳又经过一系列的途径被运输到肺,由人体呼出,导致呼出的气体中二氧化碳含量增加。因此,与吸入的气体相比,呼出气体中氧气的含量减少,二氧化碳的含量增多,其根本原因是组织细胞消耗氧气,产生二氧化碳,故ABC错误,D正确。
故选D。
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测定肺活量
测定肺活量需要有专门的仪器。如果身边没有仪器,我们也可以借助其他手段进行大致的测量。
提示
①可供选择的用品:圆气球、软尺。
②如果用C代表圆气球的最大周长,则圆气球的体积约为1/6×C/3.14²。
③如果周长以厘米为单位,则利用上述公式算出来的体积单位是毫升。
请根据以上提示,测定并算出自已的肺活量。
体外膜氧合器
你知道呼吸机吗?当人体出现呼吸障碍等情况时,可以用呼吸机缓解,但对一些呼吸衰竭的急危重症患者,呼吸机也“爱莫能助”时,就需要使用一种被称为体外膜氧合器的急救设备。
体外膜氧合器是如何工作的?
体外膜氧合器
体外膜氧合器,俗称人工肺。面对需要抢救的呼吸衰竭患者,医生会根据ECMO的类型,将它的管路插入患者腿部、颈部或胸部的静脉和动脉中。打开开关,ECMO就可以将患者体内的血液泵入氧合器,氧合器可以向流经的血液中添加氧气并清除二氧化碳。
体外膜氧合器是如何工作的?
体外膜氧合器
在这个过程中,ECMO代替了肺的功能;然后,ECMO会将血液输送回患者体内,其作用与心脏相同。因此,ECMO可以暂时代替心脏和肺,为患者提供血液循环与呼吸支持。自1972年世界上首次使用ECMO治疗急性呼吸窘迫综合征取得成功,它已经创造了太多“起死回生”的奇迹。
体外膜氧合器是如何工作的?
体外膜氧合器
通过对ECMO工作原理的了解,你对呼吸和循环的关系有什么新认识?
体外膜氧合器是如何工作的?
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