6.3.2 发生在肺内的气体交换 课件-2025-2026学年鲁科版七年级生物下册

第六单元 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 鲁科版五四学制2024｜七年级｜下册｜ 享受新鲜的空气 温故知新 呼吸道 人体的呼吸系统是由 和 组成的 呼吸道 肺 1.鼻 2.喉 5.支气管 6.肺 3.咽 4.气管 情景导入 有一对夫妇被指控用水溺死了女婴，但是这对夫妇坚决否认，宣称女婴生下来就是死的。于是法医立即解剖了死婴，取出肺将其放在水中，法官在看到肺沉入水底后，当庭宣判这对夫妇无罪释放。 你知道法医判断的理由吗？ 请你当“法医” 沉肺断案 01.能够概述肺与外界气体交换的过程；概述肺泡与血液之间的气体交换过程； 02. 通过自身体验和利用模型，理解呼吸运动的原理； 03.通过探究和利用流程图，整体认识人的呼吸过程。认同肺的结构与功能相适应的生物学观点。 思维导图 呼吸道对空气的处理 用手按住胸部两侧，先尽力深吸气，再尽力深呼气，体会吸气和呼气时胸部的变化。 ·肺与外界的气体交换是怎样进行的? ·肺泡与血液的气体交换是怎样进行的? 在一吸一呼之际，我们感受到的胸部起伏变化，就是 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 。 胸廓 气体交换 情景导入 ￫ 吸气 5秒 屏住呼吸 20秒 呼气 憋气很难受是因为肺无法与外界进行气体交换。 试试看，你能否屏住呼吸从A到B？ 体验活动 肺是如何实现与外界的气体交换？ A B 任务一：肺与外界的气体交换 任务一：肺与外界的气体交换 点击播放 任务一：肺与外界的气体交换 左肺 右肺 ﹡肺 肺位于_____内， 左右各一个。 左肺有_____叶， 右肺有_____叶。 一分钟大约呼吸 次。 胸腔 两 三 16 呼吸系统的主要器官，气体交换的主要场所。 任务一：肺与外界的气体交换 肋骨 胸骨 肋间肌 膈肌 胸椎 呼吸肌 胸廓 胸腔由胸廓和膈肌围成 呼吸跟以上的这些结构有什么关系呢？ 任务一：肺与外界的气体交换 1 2 3 4 5 用手按在胸部两侧，深深地吸气和呼气，感受肋骨和胸廓的变化。 体验活动 深吸气时：肋骨 运动，胸廓 ； 深呼气时：肋骨 运动，胸廓 。 向上向外 向下向内 扩大 缩小 提示：可以 通过测量的方法进行检验。 廓的扩大和缩小是怎样产生的 这样的感觉是否准确呢？ 任务一：肺与外界的气体交换 仅凭感官感觉到的现象不一定是科学事实。例如，同时发生的雷鸣和闪电，由于声和光传播速度不同，人们总是先看见闪电，后听见雷鸣；在铁路旁极目远望，两条平行的轨道似乎要交会在一起。因此，在科学研究中，借助一定的工具进行准确的测量，是十分必要的。 测 量 任务一：肺与外界的气体交换 任务一：肺与外界的气体交换 测量胸围差 目的要求 1.练习测量胸围差的方法。 2.了解自己的胸围差，分析胸围差产生的原因。 材料用具 软尺 方法步骤 1.3～4人一组(男女生分开)。测量胸围 差前，受测者要脱去外衣，保持自然站立的姿 势，双手自然下垂，不挺胸，不憋气，呼吸要 均匀。 2.测量方法如图所示。测量者2名，1名面 对受测者，用软尺围绕受测者的胸廓，胸前软 尺的下缘要与其乳头上缘平齐；另1名在受测 者背面，将软尺固定在其两肩胛骨的下角。软 尺松紧要适宜，并随着受测者的呼吸动作灵活 收放。测量时，注意不要折转软尺。 任务一：肺与外界的气体交换 3.先让受测者尽力深吸气，记录吸气终了时的胸围；再让受测者尽力深呼气，记录呼气终了时的胸围，计算两次胸围的差值。测量3次，应在同一位置测量),取最大值，即胸围差。 讨论 1.尽力深吸气和尽力深呼气时，胸围为什么存在一定的差值呢? 2.同年龄、同性别的同学，胸围差有差别吗?如果有差别，是什么 原因导致的呢? 任务一：肺与外界的气体交换 是什么结构带动肋骨和胸骨运动的呢？ 胸骨 肋骨 肋间肌 脊柱 任务一：肺与外界的气体交换 扩张 缩小 收缩 舒张 向上向外 向下向内 胸围差是胸廓 造成的，是肋骨间的肌肉 的结果。 横向扩张和收缩 收缩和舒张 胸廓横向变化 扩张 缩小 胸围差能完全反映出胸廓容积的变化吗?胸廓容积的扩大和缩小，还与膈的运动有关。 上升 舒张 扩张 缩小 胸廓纵向变化 任务一：肺与外界的气体交换 下降 收缩 扩张 缩小 任务一：肺与外界的气体交换 肋间肌收缩 膈肌收缩 肋骨向上、向外运动 膈顶部 下降 胸廓扩张 肺扩张 胸廓上下径增大 胸廓前后径、左右径增大 吸气时 肋间肌舒张 膈肌舒张 肋骨向下、向内运动 膈顶部 上升 胸廓缩小 肺缩小 胸廓上下径减少 胸廓前后径、左右径减少 呼气时 肺本身不具有自主收缩和舒张的能力，只能依靠胸廓的扩大和缩小被动舒缩。由于胸廓扩张，引起肺扩张，导致吸气，由于胸廓缩小，引起肺缩小，导致呼气。 任务一：肺与外界的气体交换 知识铺垫 “变大变小”实验 任务一：肺与外界的气体交换 规律2：一定的条件下，气体体积减小导致压力变大 规律3：一定条件下，气体体积变大导致压力减小 规律1：一定条件下，气体体积不变两边气体压力相等 结论： 气体由压力大的地方向压力小的地方流动 活塞静止不动 活塞向外拉时 活塞向内推时 一定条件下，气体的体积和压力成反比例的关系 知识铺垫 任务一：肺与外界的气体交换 肋间肌收缩 膈肌收缩 肋骨向上、向外运动 膈顶部 下降 胸廓扩张 肺扩张 胸廓上下径增大 胸廓前后径、左右径增大 吸气时 肋间肌舒张 膈肌舒张 肋骨向下、向内运动 膈顶部 上升 胸廓缩小 肺缩小 胸廓上下径减少 胸廓前后径、左右径减少 呼气时 由于胸廓扩张，胸内压减少，引起肺扩张，肺内压减少，肺内压小于大气压，导致吸气；由于胸廓缩小，胸内压增大，引起肺缩小，肺内压增大，肺内压大于大气压，导致呼气。 肺内压小于大气压 肺内压小于大气压 吸气 呼气 压进来 挤出去 大气压>肺内压 肺内压>大气压 任务一：肺与外界的气体交换 由于胸廓扩张，胸内压减少，引起肺扩张，肺内压减少，肺内压小于大气压，导致吸气；由于胸廓缩小，胸内压增大，引起肺缩小，肺内压增大，肺内压大于大气压，导致呼气。 吸气时 呼气时 气体从外界经鼻到肺，压力从大到小的顺序 外界>鼻>咽>喉>气管>支气管>肺内压>胸内压 最大 最小 不断减少 气体从肺经鼻到外界，压力从小到大的顺序 外界<鼻<咽<喉<气管<支气管<肺内压<胸内压 最小 最大 不断增大 压进来 挤出去 任务一：肺与外界的气体交换 吸气 呼气 活学活用 1.曲线abc段，在横轴以下，差值为负值，表明肺内压小于大气压，吸气。 2.曲线cde段，在横轴以上，差值为正值，表明肺内压大于大气压，呼气。 3.a点、e点是呼气结束的一瞬间；c点是吸气结束的一瞬间，肺内压等于大气压。 肋间肌和膈肌节律性收缩和舒张，所引起的胸廓容积变化的周期性运动。 肺与外界的气体交换原理是 ，动力是 。 呼吸运动 肺与外界气体的压力差 呼吸运动： 呼吸运动分为吸气和呼气两个阶段 ﹡小结 任务一：肺与外界的气体交换 模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系 任务一：肺与外界的气体交换 模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系 如图所示，玻璃罩模拟胸廓，玻璃管模拟气管、支气管，气球模拟肺，橡皮膜模拟膈。 一只手拿着图示的模型，另一只手向上推橡皮膜(模拟膈肌舒张), 再放松橡皮膜(模拟膈肌收缩),观察里面气球体积变化与橡皮膜位置变化的关系。 讨论 气球在什么情况下胀大?在什么情况下回缩? 任务一：肺与外界的气体交换 模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系 思考：该模型分别模拟了人体的哪些结构？ 胸廓 气管 肺 膈 支气管 思考：该模型是否有什么不足之处？ 只能模拟胸廓纵向的变化，不能模拟胸廓横向的变化 1 2 3 4 5 任务一：肺与外界的气体交换 由于胸廓变大气体自动入肺？还是因为气体入肺后胸廓增大呢？ 吸气 任务一：肺与外界的气体交换 模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系 任务一：肺与外界的气体交换 模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系 讨论 气球在什么情况下胀大? 上推橡皮膜(模拟膈肌舒张)，膈顶部上升，胸廓上下径减少，胸廓缩小，肺缩小，肺内压大于大气压，呼气，气球回缩。 放松橡皮膜(模拟膈肌收缩)，膈顶部下降，胸廓上下径增大，胸廓扩张，肺扩张，肺内压小于大气压，吸气，气球胀大。 b c a a＞b＞c b c a a＜b＜c 上推橡皮膜(模拟膈肌舒张)，呼气 放松橡皮膜(模拟膈肌收缩)，吸气 a、b、c三处在吸气和呼气时压力比较？ 气球在什么情况下回缩? 任务一：肺与外界的气体交换 游泳时，我们可能有这样的体会：刚下水时，如果水超过胸部，会感到呼吸有些吃力。这是为什么呢? 水的压力影响胸廓的扩张，影响了肺与外界的气体交换。 任务二：肺泡与血液的气体交换 任务二：肺泡与血液的气体交换 点击播放 任务二：肺泡与血液的气体交换 吸气 任务二：肺泡与血液的气体交换 空气进入肺以后发生了哪些变化呢? 比较人体吸入气体和呼出气体的差别 仔细分析图示数据，比较人体吸入的气体和呼出的气体成分发生了什么变化 。 讨论 人体吸入的气体和呼出的气体有什么差别?为什么会有这样的差别 ? 氧气和二氧化碳 进出血液的过程 体外 呼吸道 肺 血液 气体成分 吸入气体中的含量（%） 呼出气体中的含量（%） 氮气 氧气 二氧化碳 其他气体（包括水汽） 78 21 0.03 0.97 2 4 16 78 阅读下表，呼出的气体中，氧气含量减少，二氧化碳含量增加，这种变化是怎样发生的呢？ 图表转换 氧气 氧气 氧气 二氧化碳 二氧化碳 二氧化碳 任务二：肺泡与血液的气体交换 发生肺泡与血液的气体交换，肺泡中的氧气进入血液，血液中的二氧化碳进入肺泡。 利用澄清石灰水或二氧化碳传感器设计一个简单的实验装置，验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳。 最后，关闭阀门甲，打开阀门乙，向I装置中呼出气体，装置I中是澄清的石灰水，用来验证人呼出的二氧化碳．结果是澄清的石灰水变浑浊，说明人体呼出气体中含有的较多的二氧化碳，且不是来自空气，而是人体代谢作用产生的。 甲 乙 首先，从Ⅲ装置弯管出吸气，使瓶内造成负压，空气从直管进入， 澄清的石灰水不变浑浊，说明空气中的二氧化碳含量很低； 然后，关闭阀门乙，打开阀门甲，从装置Ⅱ端吸入空气，装置Ⅱ中是氢氧化钠溶液，吸收空气中的二氧化碳； 任务二：肺泡与血液的气体交换 任务二：肺泡与血液的气体交换 当你吸气时，吸入的气体顺着支气管在肺里的各级分支到达肺泡。肺泡外面包绕着丰富的毛细血管。肺泡壁和毛细血管壁都只有一层扁平的上皮细胞。肺泡中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液，同时血液中的二氧化碳也通过这些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 左、右支气管分别进入左、右两侧肺内，并不断分支，愈分愈细，最细支气管的末端膨大，形成许多肺泡。 ①肺泡数量多； ②肺泡外面缠绕着丰富的毛细血管； ③肺泡壁和毛细血管壁薄，都由一层扁平的上皮细胞组成。 肺泡适于气体交换的特点？ 肺泡是肺结构与功能的基本单位 任务二：肺泡与血液的气体交换 点击播放 扩散作用 扩散是物质分子由高浓度区域移至低浓度区域，直到分子均匀分布为止。 知识铺垫 任务二：肺泡与血液的气体交换 气体具有扩散作用。一 种气体总是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，直至达到平衡状态。我们能闻到香 ，就是鲜花散发的有香气的物质，在空气里扩散的结果。 甲 乙 肺泡中的氧气浓度较高，血液中氧气浓度较低，氧气从肺泡进入血液； 血液中的二氧化碳浓度较高，肺泡中的二氧化碳浓度较低，二氧化碳从血液进入肺泡。 肺泡壁 毛细血管壁 氧气 二氧化碳 任务二：肺泡与血液的气体交换 当血液从甲流到乙，流经肺泡时， 氧气浓度低， 二氧化碳浓度高 氧气浓度高， 二氧化碳浓度低 和甲处相比，血液流到乙处，气体浓度发生什么变化？ 乙处氧气浓度升高，二氧化碳浓度降低。 ﹡小结 肺泡与血液的气体交换原理是 ， 动力是 。 气体扩散作用 气体的浓度差 静脉血 动脉血 肺泡 二氧化碳 血液 氧气 二氧化碳 毛细血管壁 氧气 二氧化碳 肺泡壁 氧气 过程： 任务二：肺泡与血液的气体交换 氧气从肺泡进入血液，至少穿过几层细胞，几层细胞膜？ 至少穿过3层细胞（肺泡壁1、毛细血管壁1、红细胞1） 5层细胞膜（肺泡壁2、毛细血管壁2、红细胞1） 任务二：肺泡与血液的气体交换 进入血液中的氧，通过血液循环输送到哪里去？又在哪里被利用？ 肺泡 氧气 二氧化碳 毛细血管中的血液 呼吸作用： 有机物 氧 二氧化碳 水 能量 线粒体 组织细胞 线粒体 点击播放 任务二：肺泡与血液的气体交换 a b 发生在人体中的两处气体扩散过程 1、氧气浓度最高和最低的部位分别是？ 最高：肺泡 2、二氧化碳浓度最高和最低的部位分别是？ 最高：组织细胞 红细胞 肺泡 组织细胞 最低：组织细胞 最低：肺泡 任务二：肺泡与血液的气体交换 3、血液流经组织细胞时，c处的血液与d处相比，气体成分和血液性质分别发生怎样的变化？ 氧气浓度低， 二氧化碳浓度高 氧气浓度高， 二氧化碳浓度低 静脉血 动脉血 气体成分的变化： 氧气浓度减少，二氧化碳浓度增高 气体成分的变化： 动脉血变成静脉血 a代表氧气进入组织细胞，b代表二氧化碳进入血液。 知识总结 人体呼吸过程示意图 1.肺与外界的气体交换 3.气体在血液中的运输 4.血液与组织细胞的气体交换 2.肺泡与血液的气体交换 任务二：肺泡与血液的气体交换 情景导入 有一对夫妇被指控用水溺死了女婴，但是这对夫妇坚决否认，宣称女婴生下来就是死的。于是法医立即解剖了死婴，取出肺将其放在水中，法官在看到肺沉入水底后，当庭宣判这对夫妇无罪释放。 你知道法医判断的理由吗？ 请你当“法医” 沉肺断案 如果女婴生下来就是死的，呼吸系统未和外界进行气体交换，肺中没有空气，密度大，放在水中，会沉入水底；如果出生后死亡，肺中有空气，会飘在水面。 1.在我们呼出的气体。含量没有变化的是什么气体？ 2.某同学用嘴往球里吹气，吹一段时间后感到头晕，是什么原因是？ 。 3.煤气中毒又称一氧化碳中毒，一氧化碳从肺泡进入血液需要经过几层细胞膜？ 4.冬天上课门窗关闭较久后，不少同学出现打“哈欠”现象，这是什么原因？ 。 5.根据调查，车主常用车载香水掩盖新车难闻的味道，但目前市场上的车载香水大部分都掺有苯，大量吸嗅会对人体造成危害。此过程中香水进入肺内的环节是什么？ 。 6.饭后漫步在梅江两岸，“珍爱生命，预防溺水”警示标语随处可见。溺水是造成中小学生意外死亡的第一杀手，每年夏季都有学生溺亡，生命之花未开先衰，令人痛心，溺水而亡的原因是？ 。 7.人体呼出的气体中二氧化碳明显增多，二氧化碳主要产生于人体的什么部位？ 8.人体的肺泡壁很薄，外部缠绕丰富的毛细血管，这与什么功能相适应？ 。 9.《盗墓笔记》是一部优秀的悬疑类小说，看到惊悚环节时人往往会倒吸一口凉气，此时肋骨和膈发生什么样的变化？ 拓展提升 氮气 吹气过长，吸气短促，吸入的新鲜空气少，使脑供氧不足 四层细胞膜 教室空气中含有较多的二氧化碳 肺与外界的气体交换 阻断了肺与外界的气体交换 组织细胞 肺泡与血液间的气体交换 肋骨向上向外运动，膈顶部下降 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 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 肺泡内的气体交换 气体在血液中的运输 组织内的气体交换 ﹡人体呼吸的全过程 原理 动力 肺与外界气体的压力差 气体的浓度差 气体的浓度差 课堂小结 发生在肺内的气体交换 肺与外界的气体交换 膈肌、肋间肌收缩→胸廓扩大→肺扩张→肺内气压小→吸气 肺泡适于气体交换的特点 肺泡与血液的气体交换 膈肌、肋间肌舒张→胸廓缩小→肺回缩→肺内气压大→呼气 肺泡数量多 外面包绕着丰富的毛细血管 肺泡壁和毛细血管壁薄 肺泡气体交换 原理：气体扩散作用 过程：氧气（肺泡→血液）、二氧化碳（血液→肺泡） 氧气最终去向：进入组织细胞参与呼吸作用 课堂小结 1、天气炎热，假期来临之际，学校对学生进行防溺水教育。根据所学生物学知识分析，溺水时主要影响到呼吸各环节中的（ ） A. 肺与外界的气体交换 B. 肺泡与血液的气体交换 C. 气体在血液中的运输 D. 血液与组织细胞的气体交换 2、“生命不息，呼吸不止”。在呼吸过程中，外界与肺泡之间进行气体交换的原理是（　　） A．气体扩散 B．呼吸作用 C．呼吸运动 D．血液运输 A C 课堂检测 3、如图甲是某人一次平静呼吸过程中肺内气压的变化曲线，图乙表示人体膈肌收缩或舒张时在胸腔内的位置。下列叙述错误的是（    ） A．图甲曲线AB段时，膈肌处于图乙所示的B位置 B．图甲曲线BC段时，胸腔容积增大，肺扩张 C．图甲B点、C点时，肺内气压等于外界大气压 D．图甲曲线AB段时，膈肌和肋间肌均为收缩状态 4、如图为呼吸时胸廓容积与肺内气压关系曲线图，分析错误的是（    ） A．a→b→c段表示吸气，肋骨上升 B．c→d→a段表示呼气，膈顶上升 C．a点时，胸廓上下径（纵径）最大，肺内气压大于外界气压 D．c点肺内气压小于外界气压，肋间肌处于收缩状态 B C 课堂检测 5、为了比较人体呼吸过程中气体成分的变化，某同学设计了如图装置。下列说法正确的是（    ） A．实验中澄清石灰水用于检测氧气含量的变化 B．吸气时关闭B处，打开A处，呼气时反之 C．甲中澄清石灰水明显变浑浊，乙无明显变化 D．该实验能探究人呼吸过程中氧气和二氧化碳 含量的变化 6.如图所示为人体肺泡与血液之间的气体交换。下列相关叙述不正确的是（    ） A．肺泡壁和毛细血管壁都是由细胞构成的 B．肺泡壁紧贴毛细血管壁有利于气体交换 C．肺泡与毛细血管都属于循环系统 D．血液流经肺泡外毛细血管后氧气增加 B 课堂检测 C 课堂检测 7.人生活在生物圈中，每时每刻都要与外界进行气体交换。图1是某人在一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线，图2表示人体膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置，图3表示人体内的气体交换过程，请据图回答下列问题： (1)呼吸系统的主要器官是 ，呼吸道可使进入肺的气体 。 (2)呼气时，膈处于图2所示的 状态（用字母表示），此时对应图1中的曲线 段。 (3)图3中过程[②]和[④]是通过 实现的。 (4)图3中f和g表示两种气体，其中f指的是 ，由血液中 运输，最终进入组织细胞中，分解有机物，为生命活动提供能量。 (5)某同学查阅资料，得到以下数据。 分析以上数据可以看出， 与吸入的气体相比 。 气体成分 在大气中的含量（%） 在呼出气体中的含量（%） 氮气 78 78 氧气 21 16 二氧化碳 0.03 4 水 0.07 1.1 其他气体 0.9 0.9 肺 A 氧气 气体的扩散作用 红细胞 bcd 温暖、湿润、清洁 呼出的气体中氧气含量减少， 二氧化碳和水的含量增加 谢谢观看 一呼一吸，生命攸关 —— 关爱生命，从肺做起！