4.3.2 发生在肺内的气体交换 第1课时（导学案）生物新教材人教版七年级下册

该初中生物学导学案聚焦“发生在肺内的气体交换”第1课时，引导学生认识呼吸过程阶段，通过示意图、动画及自身感受理解呼吸运动实现肺与外界气体交换，结合课前预习填空、胸廓模型制作实验和合作讨论，构建知识脉络。 以实验探究为核心亮点，制作胸廓模型和注射器实验培养科学思维与探究实践能力，结构与功能变化学习体现生命观念，当堂检测融入生活情境提升健康意识，助力学生自主学习与核心素养发展。

4.3.2 发生在肺内的气体交换（第1课时）（导学案） ( 学习目标 ) 1.通过呈现呼吸过程的示意图和相关填空，认识和掌握人体的呼吸过程主要包括的阶段。 2.通过呈现呼吸的动画以及引导学生自己感受，认同肺与外界发生气体交换通过呼吸运动实现的。 3.通过呈现肋骨、肋间肌、膈、膈肌等相关结构，以及吸气和呼气时的变化，掌握吸气和呼气时相关结构的改变。 ( 重点难点 )4.通过呈现演示注射器的实验，认识和掌握物理学中密闭空间的变化和内部气压的变化关系。 重点：1.认识和掌握人体的呼吸过程主要包括的阶段。 2.认同肺与外界发生气体交换通过呼吸运动实现的。 3.掌握吸气和呼气时相关结构的改变。 4.认识和掌握物理学中密闭空间的变化和内部气压的变化关系。 难点：掌握吸气和呼气时相关结构的改变；认识和掌握物理学中密闭空间的变化和内部气压的变化关系。 ( 课前预习 ) 1.人体的呼吸过程包括肺与 发生气体交换；肺与 发生气体交换；气体在血液中运输；血液与 发生气体交换。 2.肺与外界发生气体交换。实现原理是 ，包括吸气和呼气；吸气时：肋间肌膈肌 ，肋骨 运动，膈 运动，胸廓 ，肺 ，肺内气压 大气压；呼气时：肋间肌膈肌 ，肋骨 运动，膈 运动，胸廓 ，肺 ，肺内气压 大气压。 一、实验：制作胸廓的模型 方法步骤： ①结合教材胸廓的组成，及由肋骨、肋间肌、膈、胸骨等结构围成，制作胸廓的模型。 ②利用相关的一些材料制作并能模仿呼吸运动过程这些结构的变化。 【探究】1.用什么材料模仿肋骨？ 【探究】2.用什么材料模仿膈、肋间肌？ 二、合作讨论→相关知识的情景应用 【讨论】1.用什么模拟胸廓内的肺，气管和支气管？ 【讨论】2.观察模拟吸气和呼气时，相关结构的变化分别是什么？ ( 当堂检测 ) 1.人体进行呼吸时，呼出的气体与吸入的气体相比，明显增加的气体是（   ） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 2.春节期间，小明和家人用气球装扮客厅。“吹”气球时，先是深吸一口气，然后用力将气体吹入气球，重复多次。下列说法正确的是（     ） A．深吸气时肋间肌和膈肌舒张 B．吹气时肺内气压小于气球内气压 C．该过程中胸廓活动范围比平时大 D．吹出的气体中二氧化碳含量最高 3.采用海姆立克急救法施救时，阻塞在被施救者呼吸道的异物会随肺内气体排出体外，此时被施救者体内（     ） A．膈肌收缩 B．肺扩张 C．肺内气压大于外界气压 D．膈顶部位置下降，胸廓扩大 4.为帮助同学们认识吸烟的危害，某生物兴趣小组设计了如下图的装置，开展跨学科主题实践活动。下列有关叙述错误的是（　 　） A．空瓶可防止烟雾扩散 B．棉球可收集烟雾中部分有害物质 C．注射器筒模拟胸廓，活塞模拟膈 D．向外拉活塞，筒内气压增大，模拟吸烟 5.下图是胸廓容积变化的模型。当肋间肌从a状态变为b状态，模拟胸廓容积的变化及呼吸运动的状态分别是（　　 ） A．胸廓容积变小、呼气 B．胸廓容积变大、呼气 C．胸廓容积变小、吸气 D．胸廓容积变大、吸气 ( 课后拓展 ) 【课后实践】制作胸廓的模型 实践提示：1.结合胸廓的围成相关的结构，选择适当的材料制作模型。 2.模型能反应呼吸运动过程中相关结构的变化。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.3.2 发生在肺内的气体交换（第1课时）（导学案） ( 学习目标 ) 1.通过呈现呼吸过程的示意图和相关填空，认识和掌握人体的呼吸过程主要包括的阶段。 2.通过呈现呼吸的动画以及引导学生自己感受，认同肺与外界发生气体交换通过呼吸运动实现的。 3.通过呈现肋骨、肋间肌、膈、膈肌等相关结构，以及吸气和呼气时的变化，掌握吸气和呼气时相关结构的改变。 ( 重点难点 )4.通过呈现演示注射器的实验，认识和掌握物理学中密闭空间的变化和内部气压的变化关系。 重点：1.认识和掌握人体的呼吸过程主要包括的阶段。 2.认同肺与外界发生气体交换通过呼吸运动实现的。 3.掌握吸气和呼气时相关结构的改变。 4.认识和掌握物理学中密闭空间的变化和内部气压的变化关系。 难点：掌握吸气和呼气时相关结构的改变；认识和掌握物理学中密闭空间的变化和内部气压的变化关系。 ( 课前预习 ) 1.人体的呼吸过程包括肺与外界发生气体交换；肺与血液发生气体交换；气体在血液中运输；血液与细胞发生气体交换。 2.肺与外界发生气体交换。实现原理是呼吸运动，包括吸气和呼气；吸气时：肋间肌膈肌收缩，肋骨向上向外运动，膈向下运动，胸廓变大，肺变大，肺内气压小于大气压；呼气时：肋间肌膈肌舒张，肋骨向下向内运动，膈向上运动，胸廓变小，肺变小，肺内气压大于大气压。 一、实验：制作胸廓的模型 方法步骤： ①结合教材胸廓的组成，及由肋骨、肋间肌、膈、胸骨等结构围成，制作胸廓的模型。 ②利用相关的一些材料制作并能模仿呼吸运动过程这些结构的变化。 【探究】1.用什么材料模仿肋骨？ 长短不同的木棍 【探究】2.用什么材料模仿膈、肋间肌？ 用有弹性的塑胶模拟膈；用橡皮筋模拟肋间肌 二、合作讨论→相关知识的情景应用 【讨论】1.用什么模拟胸廓内的肺，气管和支气管？ 气球；玻璃管 【讨论】2.观察模拟吸气和呼气时，相关结构的变化分别是什么？ 吸气：肋间肌膈肌收缩，肋骨向上向外运动，膈向下运动 呼气：肋间肌膈肌舒张，肋骨向下向内运动，膈向上运动 ( 当堂检测 ) 1.人体进行呼吸时，呼出的气体与吸入的气体相比，明显增加的气体是（   ） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 【答案】C 【解析】A．氮气在呼吸过程中不参与人体的生理代谢，呼出气体与吸入气体中的氮气含量基本保持不变，A错误。 B．人体呼吸作用会消耗吸入的氧气用于细胞的能量供应，因此呼出气体中的氧气含量比吸入时减少，B错误。 C．人体细胞进行呼吸作用时会产生二氧化碳，这些二氧化碳会通过呼气排出体外，所以呼出气体中的二氧化碳含量比吸入时明显增加，C正确。 D．呼出气体中水蒸气含量虽比吸入时有所增加，但增加幅度远不如二氧化碳显著，不符合题意 2.春节期间，小明和家人用气球装扮客厅。“吹”气球时，先是深吸一口气，然后用力将气体吹入气球，重复多次。下列说法正确的是（     ） A．深吸气时肋间肌和膈肌舒张 B．吹气时肺内气压小于气球内气压 C．该过程中胸廓活动范围比平时大 D．吹出的气体中二氧化碳含量最高 【答案】C 【解析】A．深吸气时，肋间肌和膈肌收缩，胸廓容积扩大，肺随之扩张，外界气体进入肺，故A错误。 B．吹气时，肺内气压需大于气球内气压，气体才能由肺进入气球，故B错误。 C．吹气球时需要深吸气，胸廓会比平时正常呼吸时扩张得更大，因此胸廓活动范围比平时大，故C正确。 D．吹出的气体中氮气含量最高，二氧化碳含量仅比吸入气体有所增加，但并非最高，故D错误。 3.采用海姆立克急救法施救时，阻塞在被施救者呼吸道的异物会随肺内气体排出体外，此时被施救者体内（     ） A．膈肌收缩 B．肺扩张 C．肺内气压大于外界气压 D．膈顶部位置下降，胸廓扩大 【答案】C 【解析】A．呼气过程中膈肌舒张，并非收缩，A错误。 B．呼气时肺发生回缩，而非扩张，B错误。 C．呼气时肺内气压大于外界气压，气体才能由肺内排出体外，符合异物随气体排出的过程，C正确。 D．呼气时膈顶部位置上升，胸廓缩小，并非膈顶部下降、胸廓扩大，D错误。 4.为帮助同学们认识吸烟的危害，某生物兴趣小组设计了如下图的装置，开展跨学科主题实践活动。下列有关叙述错误的是（　 　） A．空瓶可防止烟雾扩散 B．棉球可收集烟雾中部分有害物质 C．注射器筒模拟胸廓，活塞模拟膈 D．向外拉活塞，筒内气压增大，模拟吸烟 【答案】D 【解析】A．空瓶起到一定的阻挡作用，能防止烟雾直接扩散到周围环境中，从而减少他人被动吸入烟雾的可能性，A正确。 B．棉球具有吸附性，能够吸附烟雾中的部分固体颗粒等有害物质，所以棉球可收集烟雾中部分有害物质，B正确。 C．在这个模拟装置中，注射器筒的形状和功能类似胸廓，活塞的上下移动如同膈的运动，所以注射器筒模拟胸廓，活塞模拟膈，C正确。 D．依据呼吸运动原理，向外拉活塞时，筒内容积增大，气压应该减小，外界气体进入，模拟的是吸气过程，D错误。 5.下图是胸廓容积变化的模型。当肋间肌从a状态变为b状态，模拟胸廓容积的变化及呼吸运动的状态分别是（　　 ） A．胸廓容积变小、呼气 B．胸廓容积变大、呼气 C．胸廓容积变小、吸气 D．胸廓容积变大、吸气 【答案】A 【解析】呼吸运动的结果实现了肺与外界的气体交换（即肺的通气）。呼吸运动包括吸气和呼气两个过程。当膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，膈肌顶部下降，胸廓的容积扩大，肺随之扩张，造成肺内气压减小，小于外界大气压，外界气体进入肺内，完成吸气。呼气时，膈肌与肋间肌舒张，引起胸腔前后、左右及上下径均缩小，膈肌顶部上升，胸廓的容积缩小，肺随之缩小，造成肺内气压增大，大于外界大气压，肺内气体呼出肺，完成呼气。从a状态变为b状态肋骨下降，模型模拟的是肋间肌舒张的过程：肋间肌会带动肋骨向下、向内运动，使胸廓的前后径、左右径减小，进而胸廓容积变小；此时肺内气压高于外界气压，气体从肺出去，对应呼气运动，故BCD错误，A正确。 ( 课后拓展 ) 【课后实践】制作胸廓的模型 实践提示：1.结合胸廓的围成相关的结构，选择适当的材料制作模型。 2.模型能反应呼吸运动过程中相关结构的变化。 / 学科网（北京）股份有限公司 $