4.3.2发生在肺内的气体交换课件 -2025--2026学年人教版生物七年级下册

右三 胸廓 胸骨 肋骨 胸椎 肺 胸廓:肋骨、胸骨和胸椎共同围成胸廓,保护肺和心脏等器官。 呼吸肌:肋间肌和膈肌 膈肌 肋间肌 呼吸肌:指参与呼吸的肌肉。人体的呼吸肌主要有肋间肌和隔肌。 ①肋骨间的肌肉(简称肋间肌):根据位置可分为肋间内肌和肋间外肌,平静状态下,主要是肋间外肌参与呼吸运动。②膈肌:位于胸腔的底部(即腹腔的顶部),是将胸腔和腹腔分隔开的结构,主要由肌肉组织构成,可以收缩和舒张。 体验活动: 坐直,将双手轻放于两侧肋,进行一次深吸 气和深呼气,肋骨往哪运动?胸廓怎么变化? 吸气:肋骨 运动,胸廓 ; 呼气:肋骨 运动,胸廓 。 向上向外 扩大 向下向内 缩小 胸廓的扩大与缩小是如何实现的呢? 吸气时 肋骨运动方向 向上、向外 胸廓的变化 扩大 呼气时 肋骨运动方向 向下、向内 胸廓的变化 缩小 吸气 呼气 肋间肌收缩和舒张导致胸廓容积变化 肋间肌收缩 肋间肌舒张 胸廓容积的变化还与什么有关? 胸廓容积的变化还与膈的运动有关系 肋骨 肺 吸入气体 呼出气体 吸气时 胸廓容积增大 膈肌收缩,位置下降 促 使 呼气时 胸廓容积缩小 膈肌舒张,位置上升 促 使 膈肌收缩和舒张导致胸廓容积变化 观察 思考 模拟隔肌的收缩和舒张与呼吸的关系 右侧的装置,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。玻璃罩内部空间可看作胸腔。 一只手拿着图示的模型, 另一只手向上推橡皮膜,再放 松橡皮膜,观察里面球体积变 化和橡皮膜位置变化的关系。 气球在什么情况下胀大?在什么情况下回缩? 讨论 向下拉橡皮膜时气球胀大;向上推橡皮膜时气球回缩。 小资料 在上述模拟实验中,向上推橡皮膜模拟膈肌舒张时膈顶部上升,放松橡皮膜模拟膈肌收缩时膈顶部下降。 肺与外界的气体交换是通过呼吸运动来实现的。 我们把胸廓节律性地扩大和缩小的过程称为呼吸运动,呼吸运动包括吸气和呼气两个过程。 肺富有弹性,胸廓容积改变会导致肺回缩或扩张。 weishenm 为什么肺的容积变化会导致吸气与呼气呢? 讨论 背景知识1:气体中普遍存在压力; 背景知识2:在温度和气体总量不变的情况下,容积与气压成反比,容积越小,气压越大;容积越大,气压越小。 背景知识3:气体总是从气压高处向气压低处运动,气体进出肺的动力是肺内与外界形成的气压差。 肺富有弹性,当肋骨间的肌肉和膈肌收缩使胸腔容积扩大时,肺便扩张,肺内的气体压力相应降低,于是外界气体就被吸入。 当肋骨间的肌肉和隔肌舒张使胸腔容积缩小时,肺便回缩,肺内的气体压力相应增大,于是气体就被呼出。这就是肺与外界的气体交换。 肺与外界的气体交换过程 知识详解 吸气 呼气 胸廓缩小 胸廓扩大 肺扩张 肺回缩 呼吸运动的实现是由于呼吸肌的收缩和舒张,使胸廓有节律地扩张或收缩,从而使肺内容积增大或缩小,导致肺内气压降低或升高。 呼吸肌收缩 呼吸肌舒张 肺内气压小于外界大气压 肺内气压大于外界大气压 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 阅读下列表格中数据,比较吸入和呼出的气体成分发生了什么变化。呼出的气体中,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? 二、肺泡与血液的气体交换 二、肺泡与血液的气体交换 吸入的其他,顺着支气管在肺里的各级分支,到达支气管最细的分支末端形成的肺泡。肺泡是肺结构和功能的基本单位,也是肺部气体交换的主要部位。 肺泡 氧气 二氧化碳 毛细血管中的血液 为什么氧气会进入血液而二氧化碳会进入肺泡? 气体扩散:一种气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散,周到平衡为止。 肺泡与血液的气体交换过程 链接生活 气体扩散原理: 一种气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散,直至平衡为止。 氧气进入血液 二氧化碳进入肺泡 肺泡适于和血液进行气体交换的特点? ①肺泡数目多(增大了气体交换的面积) 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薄(只由一层扁平的上皮细胞构成)。 想一想,氧最后在细胞是如何被利用的? 当外界空气进入肺泡时,肺泡内的氧气浓度比血液中的高,故氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液,进入血液中的氧,通过血液循环输送到全身各处,最终进入组织细胞里 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。 试一试 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。 课外实践 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/3.14 。 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。 科学 技术 社会 体外膜氧合器是如何工作的? 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,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。 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。 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 练习与应用 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。 肋骨间 肌肉收缩 膈肌收缩 肋骨间 肌肉舒张 膈肌舒张 胸廓 _ 胸腔容积_ 肺 _ 肺内气体压力 _ 吸气 胸廓 _ 胸腔容积_ 肺 _ 肺内气体压力 _ 呼气 扩大 扩大 扩张 降低 缩小 缩小 收缩 增大 练习与应用 二、拓展应用 1.科学的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体积总量)等,请分析原因。 人在运动的过程中呼吸过程加深,会吸进更多的氧气,排出更多的二氧化碳,从而使肺活量、肺通气量等增大。 练习与应用 2.下面这两幅曲线图表示一个人在两种状态下的呼吸情况。 (1)这两幅图的曲线所反映的呼吸频率、呼吸深度有什么差别? (2)这两种状