内容正文:
第2节 发生在肺内的气体交换
学习目标:
生命观: 描述肺和外界的气体交换,认同肺泡的结构与交换气体的功能相适应。
探究实践:通过模拟呼吸运动演示实验,归纳分析呼吸肌、肋骨和胸骨、胸廓变化之间的关系及气体体积变化和气体压力的关系。
科学思维:通过分析总结,认同“结构与功能相适应”的生物学观点。
教学重点: 肺和外界的气体交换。
教学难点: 通过制作模型,从原理上解释呼吸运动。
知识模块分析:
知识模块一:肺与外界的气体交换
呼吸系统由呼吸道和肺组成,肺是气体交换的场所,是呼吸系统的主要器官。肺在有节奏地呼气和吸气,一分钟大约呼吸16次。
用手按在胸部两侧,深深地吸气,可以感觉到肋骨在向上向外运动,胸廓扩大;再深深地呼气,可以感觉到肋骨在向下向内运动,胸廓缩小。(这个过程可以让学生自己体验)
胸廓的扩大和缩小,与肋骨间的肌肉收缩和舒张有关,同时还与膈的运动有关。膈位于胸腔的底部,是将胸腔和腹腔分隔开的结构,主要由肌肉组织构成。膈肌收缩时,膈顶部下降,使胸廓的上下径增大;膈肌舒张时,膈顶部上升,胸廓的上下径缩小。
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。当肋骨间的肌肉和膈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。
1.做小游戏:体会你在吸气、呼气时肋骨怎样运动?胸廓怎么变化?(要求:坐直身体;双手轻放在胸部深吸气,深呼气)
2.思考引起胸廓变化的原因是什么?
3.探究:探究是由于胸廓的变化导致呼吸,还是呼吸后胸廓才变化呢?
4.肺与外界气体交换的原理和过程。
知识模块二:肺泡与血液的气体交换
吸入的气体,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。肺泡外面包绕着丰富的毛细血管。肺泡壁和毛细血管壁都是由一层扁平上皮细胞构成的。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,随着呼气的过程排出体外。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
讨论并回答下面题:
1.肺适于气体交换的特点有哪些?
2.肺泡与血液之间进行了怎样的气体交换?
3.思考气体交换的原理。
答案:
模块一
1、吸气、呼气时运动变化
· 吸气:肋骨向上、向外运动,胸廓扩大。
· 呼气:肋骨向下、向内运动,胸廓缩小。
2、胸廓变化的原因:肋间肌和膈肌的收缩与舒张,牵引肋骨、胸骨运动,进而改变胸廓容积。
3、胸廓先发生变化→改变肺内气压→引起吸气或呼气;即:胸廓变化导致呼吸。
4、原理:通过呼吸运动改变胸廓容积,造成肺内气压与外界大气压的气压差,实现气体进出肺。
过程
吸气:肋间肌、膈肌收缩→胸廓扩大→肺扩张→肺内气压<外界气压→外界气体入肺。
呼气:肋间肌、膈肌舒张→胸廓缩小→肺回缩→肺内气压>外界气压→肺内气体排出。
模块二
1. 肺泡数量多,气体交换面积大;
肺泡壁和毛细血管壁都很薄,仅由一层上皮细胞构成;
肺泡外面包绕着丰富的毛细血管;
2. 肺泡内的氧气扩散进入血液,血液中的二氧化碳扩散进入肺泡。
3. 气体交换依靠气体的扩散作用,即气体由浓度高的地方向浓度低的地方自由扩散
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第二节 发生在肺内的气体交换
学习目标:
生命观: 描述肺和外界的气体交换,认同肺泡的结构与交换气体的功能相适应。
探究实践:通过模拟呼吸运动演示实验,归纳分析呼吸肌、肋骨和胸骨、胸廓变化之间的关系及气体体积变化和气体压力的关系。
科学思维:通过分析总结,认同“结构与功能相适应”的生物学观点。
教学重点: 肺和外界的气体交换。
教学难点: 通过制作模型,从原理上解释呼吸运动。
知识模块一:肺与外界的气体交换
模块导学: 课堂探究·合作学习P98-99
一、问题:认真分析以下大气中的气体和呼出的气体情况,思考问题
1. 与大气中的气体比较,呼出的气体发生了什么变化?
2. 呼出的气体,含量增加的气体是哪里来的?
3. 减少的成分哪里去了?
2、 体验呼吸的过程,回答下列问题
1. 小游戏:体会你在吸气、呼气时肋骨怎样运动?胸廓怎么变化?
(要求:坐直身体;双手轻放在胸部深吸气,深呼气)
2. 引起胸廓变化的原因是什么呢?
三、(P99观察、思考)探究:胸廓变化与呼吸的关系。
1. 实验探究:呼吸是由胸廓的变化引起的,还是呼吸后胸廓才变化呢?
2. 探究胸廓变化时引起肺如何变化?
四、肺与外界气体交换的原理和过程是怎样的?
五、扩展:古代有些女子将胸部和腰部束得很紧,以保持苗条身材,这样做好吗?为什么?
知识模块二:肺泡与血液的气体交换
1. 小组讨论:(阅读课本46-48页)当气体进入肺后,肺有哪些特点适于气体交换呢?
2.概述肺泡与血液之间进行了怎样的气体交换?
3. 思考:气体是通过什么方式进入血液的?
4. 氧气最终在细胞中的哪个结构被消耗了?
第二节 发生在肺内的气体交换考点
知识模块一:肺与外界的气体交换
1. 为缓解考试时紧张的心情,同学们可以进行几次深呼吸来调解情绪。 深呼吸时,与吸入的气体相比,呼出的气体中含量明显减少的气体是( )
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.水蒸气
2. 人体内与呼吸有关的主要肌肉是( )
A.胸部的肌肉 B.肋骨间的肌肉和膈肌 C.背部肌肉 D.腹部肌肉
3.当我们吸气气时,肋骨间的肌肉、膈肌的活动状态是( )
A.收缩、舒张 B.舒张、收缩 C.收缩、收缩 D.舒张、舒张
4.下图曲线表示的是人体吸气和呼气时肺内气压的变化,表示吸气过程的曲线段是( )
A. AB段曲线 B. AC段曲线
C. BC段曲线 D. BD段曲线
5.下图表示肺容积在呼吸过程中的变化曲线,当肺容积由b变化到c时,肋骨间的肌肉和膈肌的舒缩状态分别是 ( )
A.收缩、收缩
B.收缩、舒张
C.舒张、舒张
D.舒张、收缩
6.与吸入的气体相比,人呼出气体中氧含量减少,二氧化碳含量增加,其根本原因是( )
A.肺泡与血液的气体交换
B.肺与外界的气体交换
C.组织细胞与血液的气体交换
D.组织细胞消耗氧,产生二氧化碳
7.某夫妇被怀疑害死了一女婴。法医在鉴定时,将死婴的肺部剪下一块,投入水中,结果肺块下沉,法医判断婴儿为产前死亡,这对夫妇无罪。法医判断的理由是( )
A.肺泡内充满了血液 B.肺未吸入空气,呈实体状
C.肺泡内充满了痰液 D.肺会吸水,呈海绵状
填空题
1.如右图为模拟呼吸变化的模型,请据图回答有关问题
(1)该模型此时模拟的状态是 (吸气还是呼气)。
(2)图中A表示 ,图中B表示的是 ,图中C表示的是 。图中D表示的是 ,图中E表示的是 。
(3)用手下拉E,小气球 ,表示 过程,因为 。
(4)用手上推E,小气球 ,表示 。
(5)模型不能演示胸廓的 径的变化,因此不能完全演示呼吸运动。
知识模块二:肺泡与血液的气体交换
1.肺是气体交换的场所,下列各项不是肺泡适于气体交换的结构特点( )
A.肺泡数量多
B.肺泡外包绕着毛细血管
C.肺泡体积大
D.肺泡壁和毛细血管壁都只由一层上皮细胞构成
2.当人体内的肺泡与血液之间发生了气体交换后,血液中气体含量的变化是( )
A.氧气和二氧化碳都增多 B.氧气增多,二氧化碳减少
C.氧气和二氧化碳都减少 D.氧气减少,二氧化碳增多
3.肺泡内的气体进入血液,需要经过几层细胞?( )
A.一层 B.二层 C.三层 D.四层
4.氧和二氧化碳进行气体交换的实质是( )
A.氧和二氧化碳各自扩散,直到平衡
B.肺泡内和外界气压的平衡
C.氧和二氧化碳分子一对一的交换
D.氧和二氧化碳完全的位置交换
5.人体细胞获得氧气,排出二氧化碳,必须经过如图中①②③等过程来完成。下列说法中正确的是( D )
A.①过程是通过气体的扩散作用实现的
B.②③过程发生气体交换的原理是呼吸运动
C.②过程中,[a]二氧化碳通过扩散作用进入血液
D.完成③过程后,血液中含氧量减少,二氧化碳含量增多
6.如图是人体某处物质交换示意图,下列说法正确的是( )
A.图可表示肺泡与毛细血管气体交换
B.图中的二氧化碳是由组织细胞呼吸作用产生的
C.气体交换后,血液中二氧化碳含量降低了
D.气体交换后,组织细胞内含氧量降低了
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第二节 发生在肺内的气体交换
学习目标:
生命观: 描述肺和外界的气体交换,认同肺泡的结构与交换气体的功能相适应。
探究实践:通过模拟呼吸运动演示实验,归纳分析呼吸肌、肋骨和胸骨、胸廓变化之间的关系及气体体积变化和气体压力的关系。
科学思维:通过分析总结,认同“结构与功能相适应”的生物学观点。
教学重点: 肺和外界的气体交换。
教学难点: 通过制作模型,从原理上解释呼吸运动。
知识模块一:肺与外界的气体交换
模块导学: 课堂探究·合作学习P98-99
一、问题:认真分析以下大气中的气体和呼出的气体情况,思考问题
1. 与大气中的气体比较,呼出的气体发生了什么变化?
氧气减少,二氧化碳增加
2. 呼出的气体,含量增加的气体是哪里来的?
细胞的呼吸作用
3. 减少的成分哪里去了?
细胞中的线粒体消耗了
2、 体验呼吸的过程,回答下列问题
1. 小游戏:体会你在吸气、呼气时肋骨怎样运动?胸廓怎么变化?
(要求:坐直身体;双手轻放在胸部深吸气,深呼气)
吸气:肋骨向上、向外运动,胸廓扩大。
呼气:肋骨向下、向内运动,胸廓缩小
2. 引起胸廓变化的原因是什么呢?
肋间肌和膈肌的收缩与舒张,牵引肋骨、胸骨运动,进而改变胸廓容积。
3、 (P99观察、思考)探究:胸廓变化与呼吸的关系。
1. 实验探究:呼吸是由胸廓的变化引起的,还是呼吸后胸廓才变化呢?
胸廓变化导致呼吸
2. 探究胸廓变化时引起肺如何变化?
胸廓扩大,肺扩大;胸廓缩小,肺缩小
4、 肺与外界气体交换的原理和过程是怎样的?
原理:通过呼吸运动改变胸廓容积,造成肺内气压与外界大气压的气压差,实现气体进出肺。
过程
吸气:肋间肌、膈肌收缩→胸廓扩大→肺扩张→肺内气压<外界气压→外界气体入肺。
呼气:肋间肌、膈肌舒张→胸廓缩小→肺回缩→肺内气压>外界气压→肺内气体排出。
5、 扩展:古代有些女子将胸部和腰部束得很紧,以保持苗条身材,这样做好吗?为什么?
胸廓的扩张受到影响,吸气受到影响,不能正常呼吸。
知识模块二:肺泡与血液的气体交换
1. 小组讨论:(阅读课本46-48页)当气体进入肺后,肺有哪些特点适于气体交换呢?
肺泡数量多,气体交换面积大;
肺泡壁和毛细血管壁都很薄,仅由一层上皮细胞构成;
肺泡外面包绕着丰富的毛细血管;
2.概述肺泡与血液之间进行了怎样的气体交换?
肺泡内的氧气扩散进入血液,血液中的二氧化碳扩散进入肺泡。
3. 思考:气体是通过什么方式进入血液的?
扩散作用,即气体由浓度高的地方向浓度低的地方自由扩散
4. 氧气最终在细胞中的哪个结构被消耗了?
线粒体
第二节 发生在肺内的气体交换考点
知识模块一:肺与外界的气体交换
1. 为缓解考试时紧张的心情,同学们可以进行几次深呼吸来调解情绪。 深呼吸时,与吸入的气体相比,呼出的气体中含量明显减少的气体是( A )
A. 氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.水蒸气
注:人体呼吸作用会消耗氧气,产生二氧化碳。因此与吸入气体相比,呼出气体中氧气含量减少,二氧化碳和水蒸气含量增多。
2. 人体内与呼吸有关的主要肌肉是( B )
A.胸部的肌肉 B.肋骨间的肌肉和膈肌 C.背部肌肉 D.腹部肌肉
注:
2.当我们吸气气时,肋骨间的肌肉、膈肌的活动状态是( C )
A.收缩、舒张 B.舒张、收缩 C.收缩、收缩 D.舒张、舒张
注:人体呼吸运动(吸气、呼气)主要依靠肋间肌(肋骨间的肌肉)和膈肌的收缩与舒张,改变胸廓容积,完成气体进出肺。
3.下图曲线表示的是人体吸气和呼气时肺内气压的变化,表示吸气过程的曲线段是( C )
A. AB段曲线 B. AC段曲线
C. BC段曲线 D. BD段曲线
注:BC 段:肺内气压低于外界气压,对应吸气;气压高于外界的区段为呼气过程。
4.下图表示肺容积在呼吸过程中的变化曲线,当肺容积由b变化到c时,肋骨间的肌肉和膈肌的舒缩状态分别是 ( C )
A.收缩、收缩
B.收缩、舒张
C.舒张、舒张
D.舒张、收缩
注:分析题图,肺容积由b变化到c时,肺容积变小,肺内气压上升,气体出肺,此时,肋骨间的肌肉和膈肌都处于舒张状态。
5.与吸入的气体相比,人呼出气体中氧含量减少,二氧化碳含量增加,其根本原因是( D )
A.肺泡与血液的气体交换
B.肺与外界的气体交换
C.组织细胞与血液的气体交换
D.组织细胞消耗氧,产生二氧化碳
注:组织细胞进行呼吸作用,不断消耗氧气、分解有机物,同时产生二氧化碳。所以呼出气体氧减少、二氧化碳增多的根源是组织细胞的代谢活动。
6.某夫妇被怀疑害死了一女婴。法医在鉴定时,将死婴的肺部剪下一块,投入水中,结果肺块下沉,法医判断婴儿为产前死亡,这对夫妇无罪。法医判断的理由是( B )
A.肺泡内充满了血液 B.肺未吸入空气,呈实体状
C.肺泡内充满了痰液 D.肺会吸水,呈海绵状
注:出生存活的婴儿,出生后会吸气,肺部进入大量空气,肺组织疏松,放入水中上浮。产前死亡的婴儿,从未呼吸,肺内无空气,肺呈实心致密状态,放入水中下沉
填空题
1.如右图为模拟呼吸变化的模型,请据图回答有关问题
(1)该模型此时模拟的状态是 吸气 (吸气还是呼气)。
(2)图中A表示 气管 ,图中B表示的是 支气管 ,图中C表示的是 肺 。图中D表示的是 胸廓 ,图中E表示的是 膈 。
(3)用手下拉E,小气球 变大 ,表示 吸气 过程,因为 肺内气压小于大气压 。
(4)用手上推E,小气球 变小 ,表示 呼气 。
(5)模型不能演示胸廓的 前后、左右 径的变化,因此不能完全演示呼吸运动。
知识模块二:肺泡与血液的气体交换
1.肺是气体交换的场所,下列各项不是肺泡适于气体交换的结构特点( C )
A.肺泡数量多 B.肺泡外包绕着毛细血管
C.肺泡体积大 D.肺泡壁和毛细血管壁都只由一层上皮细胞构成
注:肺泡适于气体交换的三大特点:肺泡数量极多,增大交换面积(A 正确);肺泡外缠绕丰富毛细血管(B 正确);肺泡壁、毛细血管壁都仅一层上皮细胞,壁薄易透过气体(D 正确)
2.当人体内的肺泡与血液之间发生了气体交换后,血液中气体含量的变化是( B )
A.氧气和二氧化碳都增多 B.氧气增多,二氧化碳减少
C.氧气和二氧化碳都减少 D.氧气减少,二氧化碳增多
注:肺泡中的氧气扩散进入血液→血液氧气增多;血液中的二氧化碳扩散进入肺泡→血液二氧化碳减少
3.肺泡内的气体进入血液,需要经过几层细胞?( B )
A.一层 B.二层 C.三层 D.四层
注:肺泡壁是由一层上皮细胞构成;毛细血管壁由一层上皮细胞构成,所以需要通过两层细胞,气体才能从肺泡进入血液。
4.氧和二氧化碳进行气体交换的实质是( A )
A.氧和二氧化碳各自扩散,直到平衡
B.肺泡内和外界气压的平衡
C.氧和二氧化碳分子一对一的交换
D.氧和二氧化碳完全的位置交换
注:气体交换的原理是气体扩散作用,气体总是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散,各自独立扩散,直至两侧浓度达到平衡
5.人体细胞获得氧气,排出二氧化碳,必须经过如图中①②③等过程来完成。下列说法中正确的是( D )
A.①过程是通过气体的扩散作用实现的
B.②③过程发生气体交换的原理是呼吸运动
C.②过程中,[a]二氧化碳通过扩散作用进入血液
D.完成③过程后,血液中含氧量减少,二氧化碳含量增多
注:A 错误:①依靠呼吸运动实现,不是气体扩散。 B 错误:②③都是气体交换,原理是气体扩散作用;呼吸运动只对应①。 C 错误:②肺泡处,氧气进入血液,二氧化碳进入肺泡。D 正确:③组织细胞处,血液中氧气扩散进入细胞,细胞产生的二氧化碳进入血液,因此血液氧减少、二氧化碳增多。
6.如图是人体某处物质交换示意图,下列说法正确的是( B )
A.图可表示肺泡与毛细血管气体交换
B.图中的二氧化碳是由组织细胞呼吸作用产生的
C.气体交换后,血液中二氧化碳含量降低了
D.气体交换后,组织细胞内含氧量降低了
注:该图为组织细胞与血液的气体交换。A 错误:若是肺泡交换,氧气应进入血液、二氧化碳排出,与图示方向不符。 B 正确:组织细胞进行呼吸作用,分解有机物,产生二氧化碳。 C 错误:组织处气体交换后,血液二氧化碳增多、氧气减少。 D 错误:氧气进入组织细胞,细胞内含氧量升高。
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第二节 发生在肺内的气体交换
1. 吸气时,肋间肌______,肋骨向上向外运动,膈肌______,胸廓容积______,肺______,肺内气压______外界气压,气体入肺。
2. 呼气时,肋间肌和膈肌______,胸廓容积______,肺回缩,肺内气压______外界气压,气体出肺。
3. 肺与外界的气体交换依靠______实现,原理是________。
4. 肺泡数量______,外面缠绕丰富的________。
5. 肺泡壁和毛细血管壁都只由______层上皮细胞构成,利于气体交换。
6. 肺泡与血液的气体交换:______进入血液,________进入肺泡。
7. 肺泡与血液间气体交换的原理是________。
8. 氧气最终进入组织细胞的______中参与呼吸作用,释放能量。
参考答案
1. 收缩;收缩;扩大;扩张;小于
2. 舒张;缩小;大于
3. 呼吸运动;气压差
4. 多;毛细血管
5. 一
6. 氧气;二氧化碳
7. 气体扩散作用
8. 线粒体
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