3.3.2 呼吸的过程（二、体内的气体交换）（教学课件）生物新教材冀少版七年级下册

该初中生物学课件聚焦“体内的气体交换”，涵盖呼出气体成分验证、肺内与组织里的气体交换过程及特殊情况影响。课堂导入通过屏息体验引发好奇，以对比实验为支架，衔接气体交换原理与生活应用，构建完整知识脉络。 其亮点在于用A、B气球对比实验培养科学思维，通过肺泡结构与功能联系强化生命观念，结合煤气中毒等实例渗透态度责任。实验步骤规范，练习贴近生活，助力学生提升探究能力和健康意识，便于教师高效开展教学。

人工心肺机又称体外循环装置，由氧合器、血泵和辅助设备组成。它从静脉系统引出静脉血，在体外进行氧合，再经血泵将氧合血收回动脉系统，实现心肺转流，主要用于心脏手术的体外循环、肺移植的辅助呼及大血管外科手术以及急性呼吸衰竭的辅助治疗等。心脏患者在接受外科手术时，患者的心脏和肺停止工作，此时通过人工心脏和人工肺代替正常心脏和肺的工作，来维持患者和生命体征平稳过渡。原理是用腔静脉插管插入患者的上下腔静脉或右心房，通过静脉管道使患者的血液进行变温调节处理后，引流到人工费里进行氧合，使患者的静脉血变成动脉血，再由人工心脏泵入患者的动脉系统来维持患者的血液循环和内环境的稳定，使人体的组织器官得到充分灌注，以保障患者各器官的功能，同时为心脏手术提供一个安静无序的树叶。 这是人体吸入的气体成分，其中氮气占78%，氧气占21%，二氧化碳占0.03%，而水和其他气体仅占0.97%。这是人体呼出的气体成分，氮气还是78%，而氧气变成了16%，二氧化碳则变成了4%，水和其他气体变成了2%。可以看出在呼出的气体中，氧气的含量减少，而二氧化碳的含量增加。为什么会发生这样的变化呢？这个视频咱们来说一下肺泡与血液的气体交换。人体吸入的气体会顺着气管向下进入肺里的各级分支，最后到达支气管最细的分支末端。分支末端形成了肺泡，气体就进去到肺泡里。肺泡是肺的功能单位，它数目众多，约有3亿个。它的外面包围着丰富的毛细血管和弹性纤维。肺泡壁和毛细血管壁都很薄，仅由一层扁平的上皮细胞构成。肺泡的这些特点使得它非常适于气体交换。那气体是怎样在肺泡里进行交换的呢？当你吸气时，肺泡里的氧气比血液中的多，氧气就透过肺泡壁和毛细血管进入血液，然后通过血液循环输送到全身各处的组织细胞。同时，血液中的二氧化碳比肺泡里的多，二氧化碳就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，这就是肺泡里的气体交换，在这儿，气体是通过扩散作用实现交换的，什么是扩散作用呢？气体总是由多的地方向少的地方扩散，也就是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散，直到平衡为止，这就是气体的扩散作用。到这儿，人体的呼吸就已经介绍完了，它包括肺的通气、肺泡与血液的气体交换、气体在血液中的运输和组织里的气体交换四个阶段。第一个阶段是指外界气体与呼吸道和肺的气体交换。第二个阶段是指呼吸道和肺与肺部毛细血管的气体交换。第三个阶段是指肺部毛细血管和组织处毛细血管的气体交换。第四个阶段是组织处毛细血管和组织细胞的气体交换，这也就是呼吸的全过程。最后咱们来说说肺活量，这是你尽力吸气，然后再尽力呼气所能呼出的气体量。不同年龄、不同性别和不同健康状况的人，他们的肺活量是不一样的。那怎么来测量它呢？用气球和尺子就能搞定。在尽量吸气后，用口向气球内尽力吹气，直到不能再呼出为止。扎紧气球口，然后用尺子测量它的周长C并记录。根据公式，气球的体积等于6分之1乘以3.14的2次方分之C的3次方，计算出气球的体积，它就是你的肺活量了。好了，总结一下这个视频，咱们说了肺泡与血液的气体交换。肺泡有三个特点是与气体交换数目多，约有3亿个。外面包着丰富的毛细血管和弹性纤维，壁很薄，只由一层上皮细胞构成。气体交换的过程是吸入新鲜空气后，肺泡中的氧的含量高于血液里的氧的含量，氧气由肺泡扩散进入血液。流经肺泡的血液中的二氧化碳的含量高于肺泡中二氧化碳的含量，二氧化碳由血液扩散进入肺泡。人体的呼吸包括肺的通气、肺泡与血液的气体交换、气体在血液中的运输和组织里的气体交换四个阶段。这些你都记住了吗？快快。 冀少版新教材| 生物七年级下册 第三单元 人体的结构与功能 第三章 呼吸系统与气体交换 第二节 呼吸的过程 二、体内的气体交换 新教材 1 目录 01 02 03 验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳 体内的气体交换 特殊情况下的气体交换 CON0TENTS 2 ❌ 2 学习目标 1.说出肺泡和组织细胞的气体交换过程，形成生命活动的稳态与平衡观。 2.按照规范步骤完成气球充气、气体通入、现象记录等操作，提升实验设计与执行能力。 1.说出肺泡和组织细胞的气体交换过程，理解“结构与功能相适应”（如肺泡壁薄、毛细血管丰富利于气体交换），形成生命活动的稳态与平衡观。（ 生命观念） 2.基于A、B气球对应气体使石灰水浑浊程度不同的观察结果，分析并概括对比实验中控制变量与现象差异的关系，发展归纳与推理能力。（科学思维） 3.按照规范步骤完成气球充气、气体通入、现象记录等操作，建构验证气体成分差异的简易探究模型，提升实验设计与执行能力。（探究实践） 4.结合气体交换原理，解释煤气中毒、高原反应等生活现象，形成健康生活意识，主动宣传呼吸健康知识。（态度责任） 教学目标 重点难点 3 3 3 请大家屏住呼吸10秒，再自然呼气。你是否好奇，这呼出的气体和吸入的空气有什么不同？二氧化碳能让澄清石灰水变浑浊，今天我们就通过对比实验，探究呼出气体与吸入空气中二氧化碳含量的差异，一起揭开呼吸气体的小秘密。 课堂导入 4 4 新知讲授 一、验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳 寻证据·实验 验证人体呼出的气体含有较多的二氧化碳 ●实验目标 1.说明人体呼出的气体比吸入的空气含有较多二氧化碳。 2.尝试用对比的方法分析实验现象。 ●材料用具 澄清石灰水，100 毫升小烧杯2个，较大气球2个，硬塑料吸管2根,打气泵1个，细线若干条，记号笔1支。 ●方法步骤 1.用嘴将一个气球吹到一定大小，在离气球口约2厘米的部位用 细线扎紧,并打活结,用记号笔在吹起的气球上标注A。 2. 用打气泵向另一个气球打入空气，使其与气球A一样大，同 样在离气球口约2厘米的部位用细线扎紧，并打活结，标注为 气球B。 3. 将A、B两个气球口部余下的2厘米分别套在塑料吸管上，用 细线固定。 5 5 新知讲授 一、验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳 寻证据·实验 4. 取两个烧杯，分别倒入10毫升澄清石灰水。 5. 将套有气球的吸管分别插到两个烧杯底部，同时解开扎紧的气球，将球内气体通入澄清石灰水。 6.观察两烧杯内石灰水的变化。 二氧化碳可以使澄清石灰水变混浊。 根据获得的证据思考下列问题。 1 哪个烧杯中的澄清石灰水变得更浑浊？ 2. 呼出的气体中多出的二氧化碳来自哪里？ 3.肺泡与血液是如何完成气体交换的？ 6 6 新知讲授 一、验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳 ●实验现象：A烧杯澄清石灰水变得更混浊 哪个烧杯中的澄清石灰水变得更浑浊？ 很快变混浊 无明显变化 7 7 新知讲授 一、验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳 ●实验分析：A气球中的二氧化碳（呼出气体）与石灰水发生化学反应，使澄清石灰水变混浊。 ●实验结论：呼出的气体使澄清石灰水变得更混浊，说明人体呼出的气体比吸入的空气含有较多的二氧化碳。 来自哪里？ 8 8 新知讲授 二、体内的气体交换 1.肺内的气体交换 ●概念：氧气从肺泡内扩散到毛细血管的血液里，与红细胞内的血红蛋白结合，同时毛细血管内血液里的二氧化碳扩散到肺泡内，这样就实验了肺泡与周围毛细血管内血液的气体交换。 9 9 新知讲授 二、体内的气体交换 1.肺内的气体交换 ●原理：气体扩散：组织细胞氧的浓度＜血液里氧的浓度，而二氧化碳浓度>血液里二氧化碳的浓度。 动脉血 肺部 毛细血管网 静脉血 O2 CO2 肺动脉 肺静脉 ●过程： 肺泡 氧气 二氧化碳 周围毛细血管 ●结果：静脉血 动脉血 10 10 新知讲授 二、体内的气体交换 2.组织里的气体交换 ●概念：当含氧较多的动脉血流经组织细胞间的毛细血管时，血液里的氧便扩散到组织细胞里，组织细胞里的二氧化碳扩散到血液里，实现了毛细血管内的血液与组织细胞的气体交换。 11 11 新知讲授 二、体内的气体交换 2.组织里的气体交换 ●原理：气体扩散：组织细胞氧的浓度＜血液里氧的浓度，而二氧化碳浓度>血液里二氧化碳的浓度。 ●过程： 组织细胞 氧气 二氧化碳 毛细血管内的血液 ●结果：动脉血 静脉血 O2 CO2 动脉血 静脉血 12 12 新知讲授 二、体内的气体交换 3.呼吸的过程 肺泡与周围毛细血管内的血液、毛细血管内的血液与组织细胞进行气体交换，这样就完成了人体内的气体交换。 呼吸的过程包括肺通气、肺内的气体交换、气体在血液里的运输、组织里的气体交换四个环节。呼吸系统直接参与的是肺通气和肺内的气体交换。 13 13 新知讲授 二、体内的气体交换 CO2 O2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 大气 组织细胞 肺通气 肺内的气体交换 气体在血液里的运输 组织里的气体交换 人体呼吸的全过程 14 14 新知讲授 二、体内的气体交换 人体呼吸的全过程 环节 肺通气 肺内的气体交换 气体在血液里运输 组织里的气体交换 含义 肺与外界环境进行气体交换的过程 肺泡里的气体与血液进行交换的过程 气体在血液循环系统里运输的过程 血液里的气体与组织细胞进行交换的过程 实现原理 呼吸运动 气体扩散 血液循环 气体扩散 氧气运动的方向 外界→肺泡→血液→组织细胞 二氧化碳运动方向 组织细胞→血液→肺泡→外界 15 15 新知讲授 三、特殊情况下的气体交换 1.呼吸道是否通畅会影响肺通气 一旦呼吸道意外受阻，比如出现溺水、噎食、勒颈、口鼻同时被堵住等情况，肺通气就会被阻断。 威胁人体生命安全 16 16 新知讲授 三、特殊情况下的气体交换 2.特殊环境或情况影响肺内气体交换 （1）储菜的地窖、废弃的水井，二氧化碳浓度高,氧气比较稀薄，人贸然进入，常常会因为肺内的气体交换无法正常进行而发生意外。 人在下菜窖前，要先通风，或者把点燃的蜡烛放入窖内，若蜡烛没有熄灭则可进入；若蜡烛熄灭不能进入。 17 17 新知讲授 三、特殊情况下的气体交换 2.特殊环境或情况影响肺内气体交换 （2）煤气泄漏、煤或天然气燃烧不彻底，会造成环境中一氧化碳增多。一氧化碳增多会引起一氧化碳中毒,也叫煤气中毒。 一氧化碳与血红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合力大得多,一氧化碳进入血液后与血红蛋白结合,使氧失去了与血红蛋白结合的机会,引起组织细胞缺氧。 18 18 新知讲授 三、特殊情况下的气体交换 中毒后轻者头晕、头痛、胸闷、恶心，严重者危及生命。对于煤气中毒患者应迅速转移到通风的地方，如果患者已经停止呼吸，要立即进行人工呼吸。 19 / 19 课堂小结 特殊情况 的气体交换 体内的气体交换 1、呼吸道受阻影响肺通气 2、煤气泄漏、煤或天然气燃烧不彻底引起组织细胞缺氧 3、储菜的地窖、废弃的水井影响肺通气 肺内的 气体交换 组织里的 气体交换 过程：肺泡 氧气 二氧化碳 周围毛细血管 原理：气体扩散 静脉血 动脉血 过程： 原理：气体扩散 组织细胞 氧气 二氧化碳 毛细血管内的血液 动脉血 静脉血 20 20 课堂练习 1.右图为肺泡结构及肺泡与血液间气体交换的情况,以下关于图中信息的分析,错误的是（ ） A.①表示肺泡，很容易扩大和缩小 B.②表示肺泡壁，仅由一层上皮细胞构成 C.③包绕在肺泡周围，且它的壁很薄 D.a代表氧气，b代表二氧化碳 B 2.呼吸系统若受到外界因素干扰，常会引起头痛、恶心、心慌、气短等症状。诊断治疗时，对于不同的诱因，需要采取不同的处理措施。尘肺病患者会出现不同程度的肺部纤维化，他们出现以上症状，是病态表现。长期生活在平原地区的人，进入高海拔地区后，出现以上症状，是急性高原反应。燃气热水器质量不达标或安装不合理，天然气燃烧不充分，洗澡时出现以上症状，是一氧化碳中毒。结合所学知识回答下列问题。 21 21 课堂练习 （1）上述三种情况，属于肺泡结构损伤引起呼吸功能改变的是________。 尘肺病患者 (2)以下情况引起上述症状的原因与诱发急性高原反应的原因最接近的是( ) A.在通风不畅的地窖中停留 B.流感引发急性肺炎 C.轻度溺水被救上岸 D.用燃气热水器洗澡 (3)针对上述三种情况，分别采取怎样的措施来缓解症状? A 含氧量低 病毒感染引起肺部炎症 溺水导致呼吸系统功能受到影响 一氧化碳中毒 ①长期吸烟：戒烟、药物治疗、呼吸功能锻炼 ②急性高原反应：转移至低海拔地区、吸氧、药物治疗 ③天然气中毒：转移至通风处、高压氧治疗、检查燃气设备。 22 22 能力提升 ②是肺泡里的气体交换，发生在肺泡与周围血液之间，由于肺泡中氧的浓度高，周围血液二氧化碳浓度高，肺泡中的氧气扩散到血液，血液中的二氧化碳扩散到肺泡，血液由含氧少的静脉血变成含氧多的动脉血 1.人体细胞要获得氧气，排出二氧化碳，必须经过如下①②③等过程来完成，在这些过程中，导致血液由静脉血变为动脉血发生在（     ） A．① B．② C．③ D．①和② B 23 23 能力提升 2.运动时，肌肉细胞需要消耗大量能量，这个过程伴随着频繁的气体交换。下列变化属于血液与组织细胞之间气体交换过程的是（　　） A．血液中的氧气进入组织细胞 B．血液中的二氧化碳进入肺泡 C．组织细胞中的氧气进入血液 D．外界的二氧化碳进入血液 A 组织细胞进行呼吸作用消耗氧气并产生二氧化碳，不会出现氧气进入血液的情况 肺泡与血液之间的气体交换 外界的二氧化碳不会直接进入血液，并且这也不属于血液与组织细胞的气体交换过程 24 24 能力提升 3.一氧化碳是初中化学阶段非常重要的一种气体。一氧化碳是一种具有毒性的气体，毒性主要体现在一氧化碳能与人体血红蛋白结合，而且结合能力很强。根据人体呼吸过程判断，“一氧化碳中毒”实际阻碍的是（　　） A．肺与外界的气体交换 B．肺与血液之间的气体交换 C．氧气在血液中的运输 D．血液与组织细胞之间的气体交换   氧气在血液中的运输依赖血红蛋白，一氧化碳与血红蛋白结合会直接阻碍氧气运输 C 25 25 开眼界 人工心肺机 人工心肺机属于体外循环装置，由氧合器（人工肺）、血泵（人工心脏）和辅助设备组成。主要用于心脏、肺部手术及重症心肺患者的辅助治疗。 使用人工心肺机时，通常用腔静脉插管将患者的静脉血引流到人工肺里补氧。使患者的静脉血变成动脉血，之后再由人工心脏将动脉血泵回患者体内，人工心肺机为心肺衰竭的危重患者赢得了生的机会。体外肺膜氧合机（ECMO）是一种改良的人工心肺机，在治疗由新型冠状病毒感染引起的重症肺炎患者过程中起到了重要作用。 26 26 冀少版新教材| 生物七年级下册 第三单元 人体的结构与功能 第三章 呼吸系统与气体交换 第二节 呼吸的过程 二、体内的气体交换 新教材 下节课再见！ 27 Lavf59.27.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.2.8 UTC 2025-03-01 09:17:25 Lavf59.16.100 $