6.3.2 发生在肺内的气体交换（教学设计）生物新教材鲁科版五四学制七年级下册

第3章 人体的呼吸 第2节　发生在肺内的气体交换 年级 七年级 授课时间 1课时 课题 第2节　发生在肺内的气体交换 教材分析 本节是鲁教版七年级下册“人体的呼吸”核心内容，承接上一节呼吸道对空气的处理，进一步讲解肺与外界的气体交换以及肺泡与血液的气体交换，教材以实验观察与图示解读为主线，聚焦呼吸运动原理与气体扩散作用，强化结构与功能相适应的生命观念，紧密联系生活呼吸现象，注重探究与逻辑推理，契合初中生认知规律。 教学重点为肺与外界气体交换的过程、肺泡适于气体交换的结构特点，难点是理解呼吸运动中膈肌与胸廓的变化、气体扩散的原理，本节既是呼吸单元的知识重心，也为后续呼吸与能量、血液循环等内容做好铺垫，同时提升学生科学探究与逻辑思维能力，落实健康生活素养。 教学目标 1.通过体验呼吸的频率和呼吸时胸廓的变化，分析胸廓变化与身体结构的关系，以及肺泡适于气体交换的特点，形成结构与功能观 2.通过通过动手实践，观察感受膈肌变化与肺呼吸的关系，增加学生的实践探究能力 3.通过构建和阐述呼吸全过程，分析事物的内在规律和原理，提升学生的科学思维 教学重、难点 重点：呼吸运动实现肺与外界气体交换的过程 难点：呼吸运动实现肺与外界气体交换的基本原理 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 数一数平静状态下，你1分钟呼吸的次数。再用手按在胸部两侧，先深深地吸气，再深深地呼气，体会吸气和呼气时胸部的变化。 在一吸一呼之际，我们感受到的胸部起伏变化，就是胸廓的扩张与收缩。伴随着这种变化，我们的体内与外界环境之间已经发生了气体交换。平静状态下，你每分钟大约呼吸16次。 学生活动体验，思考回答相应问题。 新知探究 一、肺与外界的气体交换 将手放在胸廓处，深呼吸，感受胸廓的变化。分析胸廓的变化与什么结构的变化有关？ 播放视频，理解胸廓的扩大是从前后左右360度扩张的。 胸廓容积的变化与肋骨的变化有关。 思考：骨本身不能运动，肋骨的运动是如何实现的呢？ 播放视频，讲解肋骨间的肌肉生长在两根肋骨之间，收缩时可以拉动骨运动，归纳肋骨间的肌肉收缩与舒张和呼吸的关系）。 胸腔容积变化还与膈肌的收缩和舒张有关，观看视频，跟随视频进行深呼吸体验，总结：膈肌膈肌，上呼下吸。归纳膈肌收缩与舒张和呼吸的关系（如上图右）。 总结：肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的。包括吸气运动和呼气运动。 呼吸运动：呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性的扩大和缩小 判断：A.胸廓扩大导致吸气；B.吸气导致胸廓扩大 了解大气存在压力，气体流动的方向：气压高→气压低 马德堡半球实验：将两个半球内的空气抽掉，使球内的 空气粒子的数量减少。球外的大气便把两个半球紧压在 一起，因此就不容易分开了。 观察·思考：模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系，首先认识各部分模拟的呼吸结构。 实际操作或者播放视频，观察①气球在什么情况下胀大？ 胀大：放松或者下拉橡皮膜时 ②气球在什么情况下回缩？回缩：向上推橡皮膜时 总结： 通过学生真实 体验，让生物回归生活，提升学生的学习兴趣 通过分析胸廓变化与身体结构的关系，形成结构与功能观 通过不断深呼吸和视频变化，总结膈肌与呼吸的关系，提升科学思维 通过通过动手实践，观察感受膈肌变化与肺呼吸的关系，增加学生的实践探究能力 二、肺泡与血液的气体交换 分析：仔细阅读下表中的数据，比较吸入和呼出的气体成分发生了什么变化？呼出生物气体中，含量增加的成分是从哪里来的？含量减少的成分又到哪里去了？ 呼吸全过程 思考：呼吸的第②③④过程的原理是什么？ 提示：气体扩散方向，高浓度→低浓度。 (原理：气体扩散) 分析：比较a、b、c三点的氧气浓度。比较a、b、c三点的二氧化碳浓度。 氧气浓度：a＞ b ＞c； 二氧化碳浓度：c＞ b ＞a 思考：肺泡适于和血液进行气体交换的特点？ ①肺泡数目多； ②肺泡外面包绕着丰富的毛细血管； ③肺泡壁和毛细血管壁都是一层扁平的上皮细胞。 了解呼吸系统的运作规律，可以有效的帮助出现呼吸障碍的患者，比如呼吸机可以辅助呼吸，如果呼吸机也不能挽回，还有一种起死回生的神器，可以暂时代替心脏和肺，体外膜氧合器（ECMO）--人工肺 通过解释生活中的现象，认同生物学习的意义，引导学生坚持体育锻炼，提升肺活量 通过构建和阐述呼吸全过程，分析事物的内在规律和原理，提升学生的科学思维 通过认识呼吸、呼吸运动、呼吸作用的不同，比较呼吸不同阶段的原理 【习题巩固】 【感受中考】 1. 深呼吸能缓解人的紧张情绪。深吸气时，膈顶部位置和胸廓的变化分别是（    ） A．膈顶部下降，胸廓扩大 B．膈顶部下降，胸廓缩小 C．膈顶部上升，胸廓扩大 D．膈顶部上升，胸廓缩小 【答案】A 【解析】由分析可知，吸气时，肋间外肌收缩，肋骨上提，胸骨向上、向外移动，使胸廓的前后径和左右径都增大；同时，膈肌收缩，膈顶部下降，使胸廓的上下径增大。这时，胸廓扩大，肺随着扩张，肺的容积增大，肺内气压下降，外界空气就通过呼吸道进入肺，完成吸气动作，A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 1. 潜水员在水中呼气时会形成一串串气泡（图一）。同学们制作了如下装置，模拟膈肌舒缩与呼吸运动的关系（图二），以下说法错误的是（　　） A．a、b、c分别模拟气管、肺、胸腔 B．乙表示气泡形成时膈肌状态 C．气泡中氧气含量多于二氧化碳 D．气泡形成时，对应c的容积减小 【答案】B 【解析】A．a为连通外界的管道，对应气管；b为可扩张收缩的囊状结构，对应肺；c为包裹b的外层结构，对应胸腔，故A正确。B．气泡形成是潜水员呼气过程，呼气时膈肌舒张，膈肌顶部上升。乙中膈肌顶部下降，这是膈肌收缩的状态，对应吸气过程，故B错。C．人体呼出的气体中，氧气含量约为16%，二氧化碳含量约为4%，因此氧气含量仍多于二氧化碳。气泡是潜水员呼出的气体，所以氧气含量多于二氧化碳，故C正确。D．气泡形成是呼气过程，c胸腔容积减小，肺内气压高于外界气故D正确。故选B。 学生思考回答，加深理解生命系统的结构层次之间的联系与不同。 课堂小结 课后作业 模拟肺与外界的气体交换 一、材料 塑料瓶、气球、橡皮膜、橡皮筋 二、操作 1.把气球套在瓶口，瓶底扎紧橡皮膜。 2.向下拉橡皮膜，观察气球变化；再向上推，记录现象。 三、提交 1.画装置简图 2.写2个实验现象 3.一句话说明呼吸运动原理 教学反思 本节重点突出、逻辑清晰，学生对肺通气和肺泡气体交换掌握较好，但呼吸运动中胸廓、膈肌变化及气体扩散原理仍是难点，部分学生易混淆过程与原理。教学中需加强模拟实验与图示分步拆解，多让学生动手、动口描述过程，提升推理与表达能力，同时强化知识间的前后联系。 / 学科网（北京）股份有限公司 $