4.3.2 发生在肺内的气体交换 第2课时（教学课件）生物新教材人教版七年级下册

该初中生物学课件聚焦“发生在肺内的气体交换”，涵盖呼吸运动原理、肺的结构特点、气体交换（扩散作用）及血液变化等核心知识。课堂导入通过知识回忆填空复习吸气呼气过程，再结合模拟膈肌收缩舒张的实验装置（玻璃管模拟气管、气球模拟肺等）及演示视频，引导学生建立胸廓变化与呼吸的逻辑关系，搭建学习支架。 其亮点在于融合探究实践与生命观念，通过模拟实验和视频演示（如膈肌运动、气体交换过程）帮助学生理解结构与功能观；用气体分压数据和对比表格分析扩散作用，培养科学思维；结合肺活量测定实践及呼吸机、ECMO的生活应用，增强健康意识与社会责任。学生能直观掌握知识，教师可提升教学效率。

人工费究竟是做什么的？为何这么贵？体外膜肺氧和ECMO是一种急救设备，专门供给重症心肺功能衰竭患者使用，能临时替代患者的心肺功能，从而拯救患者生命。众所周知，心脏是人体循环系统中的核心器官，通过心脏的收缩和舒张，把富含营养和氧气的动脉血输送到全身各个组织器官，同时排出二氧化碳和代谢废物。而肺部则是完成氧气和二氧化碳交换的重要器官，通过肺静脉和心脏的主要心室实现气体的交换。如果一个人的心肺功能出现损坏，那么生命就会受到严重影响。而艾克莫可以通过一种机械装置在人体体外实现人工心脏和人工肺的功能，以维持患者的生命体征。艾克姆的本质就是通过人工血管在体外模拟心脏的供血功能，维持全身血液循环，同时利用生物膜费实现氧气和二氧化碳的气体交换。 再说一说家用呼吸机的工作原理，它蹦出正压空气，注意这里蹦出来的不是氧气，而是空气。吸气时空气还要经过一个热湿交换器，这样富含氧气的空气可以被加热加湿到一个舒服的状态。最后空气经过一些过滤器来到肺部，呼气时呼吸机泵出的压力较小，不过也可以调大呼吸机的排气管道，打开富含二氧化碳的空气排出体外。以上就是呼吸机的基本工作原理。 体内的气体交换包括肺泡内的气体交换和组织细胞处的气体交换。一、肺泡内的气体交换及肺泡与肺毛细血管之间的气体交换。其过程如下，当吸入气体到达肺部以后，氧气会通过扩散作用进入肺泡，这就是发生在肺泡内的气体交换。当氧气进入肺泡之后，再通过肺泡进入血管，血管中氧气的浓度会增大，血管中的血液便发生了变化。我们把含氧量高、颜色鲜红的血液称为动脉血，把含氧量低、颜色暗红的血液称为静脉血。因此，当血液流经肺部以后，氧气进入血液，肺部气体交换完成，经肺静脉流出的血液就变成动脉血。2、组织处的气体交换，即组织细胞与组织毛细血管之间的气体交换。其过程如下，组织处的气体交换同样依靠气体扩散作用来完成，红细胞携带的氧气进入细胞供细胞利用，细胞排出的二氧化碳由红细胞携带进入肺泡后，经呼气过程排出体外。血液流经组织细胞处的毛细血管之后，氧含量明显变少，由动脉血变成静脉血。根据气体扩散的原理，气体总是从浓度高向浓度低的地方扩散，所以氧气浓度最高的部位是肺泡，而二氧化碳浓度最高的部位是组织细胞。 模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系，用玻璃罩模拟胸廓，玻璃管模拟气管支气管，气球模拟费橡皮膜模拟格。玻璃罩。内部空间可看作胸腔。一只手拿着。模型。另一只手向上推橡皮膜，橡皮膜舒张瓶内容积缩小气球体积缩小放出气体。再放松橡皮膜，橡皮膜收缩瓶内容积，扩大气球体积，扩大吸入气体。 新人教版（2024）生物学七年级下册 第四单元 人体的生理与 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） 通过模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系，理解和认同胸廓的扩大和缩小导致吸气和呼气。 学习目标 1 2 3 通过呈现肺的结构示意图，理解和认同肺适合气体交换的结构特点。 通过呈现肺与血液的气体交换示意图，理解和认同肺与血液的气体交换原理是扩散作用以及血液中气体的变化。 4 通过呈现血液与细胞的气体交换示意图，理解和认同血液与细胞的气体交换原理是扩散作用以及血液中气体的变化。 4.理解和认同血液与细胞的气体交换原理是扩散作用以及血液中气体的变化。 3.理解和认同肺与血液的气体交换原理是扩散作用以及血液中气体的变化。 1.理解和认同胸廓的扩大和缩小导致吸气和呼气。 2.理解和认同肺适合气体交换的结构特点。 重点难点 1.认同胸廓的扩大和缩小导致吸气和呼气。 教学重点 教学难点 2.肺与血液和血液与细胞的气体交换原理都是扩散作用。 知识回忆 探究新知 肺与外界发生气体交换是通过呼吸运动实现的，结合下面的填空，回忆肺与外界发生气体交换的过程。 说一说 胸廓扩大 肺扩大 肺内气压 大气压 吸气 胸廓缩小 肺缩小 肺内气压 大气压 呼气 小于 大于 肋间肌和膈肌都 。 肋骨 运动， 膈 运动 肋间肌和膈肌都 。 肋骨 运动， 膈 运动 收缩 向上向外 向下 舒张 向下向内 向上 课堂导入 结合下图中模拟装置，该模型代表的结构是什么？每个部分分别代表什么？ 一 模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系 探究新知 观察与分析 模拟装置示意图 人体呼吸系统结构示意图 玻璃管 玻璃管分支 气球 橡皮膜 玻璃罩 模拟 模拟 模拟 模拟 模拟 1 2 3 4 5 气管 支气管 肺 胸廓 膈 一 模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系 探究新知 观察与分析 观察演示视频“模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系”。结合下图中的模拟实验示意图，思考问题。 视频：模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系 向上推橡皮膜，胸廓 ，气球 ，模拟 过程 向下拉橡皮膜，胸廓 ，气球 ，模拟 过程 变小 呼气 变大 吸气 变小 变大 结合模拟实验，思考是吸气和呼气导致胸廓扩大和缩小，还是胸廓扩大和缩小导致吸气和呼气？你认为是哪种逻辑关系，说说你的理由。 一 模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系 探究新知 观察与分析 1 2 呼气 吸气 胸廓扩大和缩小→吸气和呼气 理由：肋间肌和膈肌收缩和舒张 → 肋骨和膈运动 → 胸廓扩大和缩小 → 肺扩大和缩小 → 肺内气压改变 → 吸气和呼气 二 肺泡与血液的气体交换 探究新知 观察与分析 结合教材和下图，分析肺的结构特点，思考这样的结构特点有什么作用？ 1 具有丰富的毛细血管 毛细血管 2 具有大量的肺泡 肺泡 3 4 肺泡壁 毛细血管壁 一层上皮细胞构成 一层上皮细胞构成 肺 肺的结构特点有利于进行气体交换 二 肺泡与血液的气体交换 探究新知 观察与分析 下图呈现肺泡与毛细血管的结构，辨认图中的结构，并思考相关问题，掌握肺与血液的气体交换过程。 肺与血液的气体交换示意图 1 2 3 4 肺泡 肺泡壁 毛细血管 毛细血管壁 讨论1：辨认图中的1、2、3、4分别是什么结构？ 讨论2：图中数字为气体的分压值，分压值越高，说明气体含量越多。通过肺泡和血液中气体的分压值，说明通过什么过程完成了此处的气体交换？ CO2＝5.33 O2＝13.60 CO2＝6.33 O2＝5.33 CO2＝5.33 O2＝13.33 扩散作用 肺泡 毛细血管血液 氧气 二氧化碳 二 肺泡与血液的气体交换 探究新知 观察与分析 下图呈现肺泡与毛细血管的结构，辨认图中的结构，并思考相关问题，掌握肺与血液的气体交换过程。 肺与血液的气体交换示意图 1 2 3 4 肺泡 肺泡壁 毛细血管 毛细血管壁 CO2＝5.33 O2＝13.60 CO2＝6.33 O2＝5.33 CO2＝5.33 O2＝13.33 讨论3：肺泡与血液的气体交换，分别需要经过哪些结构？ 肺泡壁和毛细血管壁 A B 讨论4：血液有A→肺泡→B，结合下面的填空，分析A和B处血液中气体的含量区别？ A处的血液：氧气含量 ，二氧化碳含量 ；（填“多”或“少”） B处的血液：氧气含量 ，二氧化碳含量 ；（填“多”或“少”） 少 多 多 少 静脉血 动脉血 三 血液与组织细胞的气体交换 探究新知 观察与分析 下图呈现肺泡与毛细血管的结构，思考相关问题，掌握血液与组织细胞的气体交换过程。 。 血液与组织细胞的气体交换 讨论1：图中数字为气体的分压值，通过血液和组织细胞中气体的分压值，说明通过什么过程完成了此处的气体交换？ O2＝13.33 CO2＝5.33 O2＝4.00 CO2＝6.67 扩散作用 讨论2：血液和组织细胞的气体交换需要经过哪些结构？ 毛细血管壁；组织液；细胞膜 血液 毛细血管壁 组织液 细 胞膜 细胞 氧气 二氧化碳 氧气 氧气 氧气 二氧化碳 二氧化碳 二氧化碳 O2＝5.33 CO2＝6.13 三 血液与组织细胞的气体交换 探究新知 观察与分析 下图呈现肺泡与毛细血管的结构，思考相关问题，掌握血液与组织细胞的气体交换过程。 。 血液与组织细胞的气体交换 讨论3：血液有C→组织细胞→D，结合下面的填空，分析C和D处血液中气体的含量区别？ O2＝13.33 CO2＝5.33 O2＝4.00 CO2＝6.67 讨论4：氧气最后在细胞中是如何被利用的？ O2＝5.33 CO2＝6.13 C D C处的血液：氧气含量 ，二氧化碳含量 ；（填“多”或“少”） D处的血液：氧气含量 ，二氧化碳含量 ；（填“多”或“少”） 多 少 动脉血 少 多 静脉血 氧气最后在细胞的线粒体中被利用，细胞进行呼吸作用，释放了能量 三 血液与组织细胞的气体交换 探究新知 观察与分析 观察“视频：肺泡与血液的气体交换和血液与细胞的气体交换”，完成下表的填写。比较这两个气体交换的过程。 视频：肺泡与血液的气体交换和血液与细胞的气体交换 气体交换 实现方式 气体经过的结构 气体交换前后血液的变化 肺泡与血液的气体交换 血液与细胞的气体交换 扩散作用 肺泡壁、毛细血管壁 静脉血→动脉血 扩散作用 毛细血管壁、细胞膜 动脉血→静脉血 测定肺活量 四 测定肺活量 探究新知 课外实践 讨论1：什么是肺活量？ 一次深呼吸后能呼出的最大气体量。 讨论2：生活中可以采取哪些措施测量肺活量？ 仪器测定肺活量 气球测定肺活量 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 3/3.14 2。 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。 当病人出现呼吸困难时，医生会给病人使用什么仪器辅助其完成呼吸过程？ 五 科学.技术.社会 探究新知 联系生活 呼吸机 当病人出现呼吸衰竭危重症患者时，医生会给病人使用什么仪器辅助其完成呼吸过程？ 五 科学.技术.社会 探究新知 联系生活 ECMO（人工肺） 视频：ECMO（人工肺） 课堂小结 发生在肺内的气体交换（第2课时） 实验.探究：模拟膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系。 模拟装置的结构和模拟过程 胸廓扩大和缩小→吸气和呼气 肺泡与血液的气体交换 肺适合气体交换的结构特点 实现原理：扩散作用 血液变化：静脉血变成动脉血 血液与细胞的气体交换 实现原理：扩散作用 血液变化：动脉血变成静脉血 课外实践：测定肺活量 拓展应用：下面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)这两种状态可能各是什么状态? 课堂练习 曲线A的呼吸频率低于曲线B，曲线A的呼吸深度弱于曲线B 曲线A可能在平静状态下的呼吸情况；曲线B可能在运动下的呼吸情况。 THANKS 感谢观看 新人教版（2024）生物学七年级下册 第二节 发生在肺内的气体交换（第2课时） $