第4节 呼吸与排泄 第1课时（培优教学课件）科学新教材浙教版八年级下册

该初中科学课件聚焦人体呼吸系统组成、吸气呼气过程及肺泡气体交换，通过剧烈运动时呼吸变化和尿液减少的生活现象导入，连接学生已有经验，搭建从现象观察到生理机制探究的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，设计模拟呼吸模型实验（如肋间肌收缩与横膈运动对胸廓容积的影响）和吸入呼出气体成分对比实验（蜡烛燃烧、澄清石灰水变浑浊），落实科学思维中的模型建构与推理论证，强化科学观念。学生能提升探究实践能力和科学态度，教师可借助清晰流程与丰富实例提高教学效率。

八年级下册•浙教版 第四章 人体的系统 第4节 呼吸与排泄 第1课时 导入新课 当我们在剧烈运动时，会发现我们不仅用鼻呼吸，而且还要张大嘴巴，大口呼气，胸口不断起伏。在大汗淋漓之余，发现自己的尿液量会变少；为什么会发生这些变化呢？ 物理观念 （1）知道呼吸系统由呼吸道和肺组成，了解各部分的功能。 （2）理解吸气、呼气的原理，掌握肺泡内气体交换的过程。 科学思维 （1）能分析呼吸肌运动与胸廓、肺内气压变化的关系。 （2）能根据气体扩散原理，解释肺泡与血液的气体交换。 科学探究 （1）能通过呼吸模型实验，理解呼吸运动的形成机制。 （2）能通过对比实验，说明吸入与呼出气体成分的差异。 科学态度 与责任 （1）认识呼吸道对空气的处理作用，养成用鼻呼吸的习惯。 （2）关注呼吸健康，了解呼吸急救的基本常识。 学习目标 重点难点 重点 呼吸系统的组成与功能 吸气、呼气的过程与原理 肺泡适于气体交换的结构特点 肺泡与血液的气体交换 难点 呼吸肌、胸廓、肺、气压四者的变化关系 气体扩散作用与肺泡气体交换的理解 1. 人体呼吸系统 2. 吸气和呼气 3. 气体交换 4. 课堂总结 5. 练习与应用 6. 提升训练 学习内容 一、 人体呼吸系统 第4节 呼吸与排泄（1） 6 一、 人体呼吸系统 人不停地与外界环境进行气体交换，这个过程称为呼吸。人体内有与之相适应的结构，即呼吸系统，它是人体进行气体交换的基础。 7 一、 人体呼吸系统 探索活动 1.阅读右图。 2.人体的呼吸系统由哪些器官组成？ 这些器官分别有什么作用？ 8 一、 人体呼吸系统 鼻 咽 喉 气管 支气管 肺 呼吸道 9 一、 人体呼吸系统 鼻：鼻由鼻孔和鼻腔组成，鼻腔里有许多鼻毛，鼻腔表面还覆盖着一层很薄的黏膜，能分泌黏液阻挡和粘住空气中的灰尘和细菌，温暖、湿润空气，感受气味的刺激 10 一、 人体呼吸系统 咽：前后略扁的管道，是空气和食物的共同通道，内有会厌软骨呼吸时，会厌软骨抬起，空气畅通无阻；吞咽时，会厌软骨盖住喉口，以免食物进入气管 11 一、 人体呼吸系统 喉：由软骨做支架和发音器官，是气体的通道保持气体进出畅通 12 一、 人体呼吸系统 气管：由 C 形软骨环做支架的环状结构，管壁里面覆盖着有纤毛的黏膜，能分泌黏液黏液能粘住空气中的灰尘和细菌，湿润空气 13 一、 人体呼吸系统 支气管：管壁覆盖着有纤毛的黏膜，能分泌黏液黏液能粘住灰尘和细菌，湿润空气；纤毛不断地向喉部方向摆动，将粘着灰尘、细菌的黏液推向喉头，经咳嗽咳出体外（即痰） 14 一、 人体呼吸系统 肺：左、右支气管分别进入左、右两肺，形成树状分枝，最后形成肺泡管，每一肺泡管附有很多肺泡。 15 【例题一】人体的呼吸系统由呼吸道和肺两部分组成。如图是人体呼吸系统模式图，图中肺可以（　　） A．过滤、温暖和湿润空气 B．分泌黏液和作为气体通道 C．自主收缩舒张，从而完成呼气和吸气 D．使血液中氧气含量增多，二氧化碳含量减少 D 一、 人体呼吸系统 16 【解析】 【答案】D 【解答】解：AB、呼吸道对吸入气体具有温暖、湿润和清洁作用，是气体进出肺的通道，AB不正确。 C、通过呼吸肌的收缩和舒张，才能完成吸气和呼气，C不正确。 D、肺是最主要的呼吸器官，它是进行气体交换的场所。肺泡内的气体交换是肺泡与血液之间的气体交换，氧气扩散进入血液，二氧化碳扩散进入肺泡，经过肺泡内的气体交换血液由静脉血变成动脉血，D正确。 故选：D。 一、 人体呼吸系统 17 二、 吸气和呼气 第4节 呼吸与排泄（1） 18 二、 吸气和呼气 呼吸 思考：在进行气体交换时，我们把新鲜空气吸进肺部，同时把肺内部的气体呼出。人体是怎样实现这一过程的呢？ 人在平静状态时，吸气和呼气是依靠膈肌和肋间肌等的活动而产生的。 19 呼吸 吸气 呼气 肋间外肌、膈肌收缩 肋骨向上、向外移升，横膈顶部下降 胸腔体积增大 肺扩张，肺内气压减小，小于大气压 外界空气进入肺泡 肋间外肌、膈肌舒张 肋骨向下、向内回落，横膈顶部上升 胸腔体积减小 肺回缩，肺内气压增大，大于大气压 肺泡内气体排出体外 二、 吸气和呼气 20 实践活动｜模拟人体呼吸 1.肋间肌舒张、收缩引起肋骨运动的变化 预测向上拉动蓝色橡皮筋后再放开时，肋骨的运动变化。 (2) 动手体验模型中的肋间肌舒张、收缩时，肋骨的运动变化。 二、 吸气和呼气 21 实践活动｜模拟人体呼吸 讨论：根据活动 1 中肋间肌收缩时肋骨的运动变化，分析肋骨的这种运动变化会引起胸廓容积发生怎样的变化。 向上拉动代表肋间外肌的橡皮筋（模拟肋间外肌收缩）时，肋骨会向上、向外运动，使胸廓的前后径、左右径增大，因此胸廓容积增大。放开代表肋间外肌的橡皮筋（模拟肋间外肌舒张）时，肋骨会向下、向内运动，使胸廓的前后径、左右径减小，因此胸廓容积减小。 二、 吸气和呼气 22 实践活动｜模拟人体呼吸 2.横膈运动引起胸廓容积改变 预测上推或下拉橡皮膜时，肺容积的变化。 (2) 动手体验模型中的横膈升降时，肺容积的变化。 二、 吸气和呼气 23 实践活动｜模拟人体呼吸 讨论：根据活动 2 中的横膈下降引起肺容积变化的事实，分析发生这种变化的原因。 向下拉橡皮膜时，钟形罩内容积增大，气压降低，低于外界大气压强，外界的空气通过玻璃管进入气球，气球鼓起，模拟人体吸气的过程。 向上推橡皮膜时，钟形罩内容积减小，气压升高，高于外界大气压强，气球内的气体通过玻璃管排出，气球缩小，模拟人体呼气的过程。 二、 吸气和呼气 24 思考与讨论 人体吸入的空气和呼出的气体之间有什么差别？为什么会有这样的差别？ 二、 吸气和呼气 25 探索活动｜探究人体吸入和呼出气体的成分 1.取大小相同的两个集气瓶（250mL），分别标号为 A、B。 2.打开 A 瓶盖玻片，置于空气中 3min 后盖上盖玻片。利用吸管向 B 瓶底部连续地呼气数次，使瓶内含有尽可能多的肺部呼出气体。 二、 吸气和呼气 26 探索活动｜探究人体吸入和呼出气体的成分 3.将两支燃着的蜡烛（火焰大小相近）分别放入 A 瓶和 B 瓶中，并记录： A 瓶蜡烛燃烧时间为______，B 瓶蜡烛燃烧时间为______。 4.实验现象能得出什么结论？ 5.人体呼出气体成分还有哪些不一样？如何证明你的观点？ 实验现象：A 瓶蜡烛燃烧时间较长，B 瓶蜡烛燃烧时间较短。 实验结论：人体呼出气体中氧气的含量比空气中氧气的含量低。 二、 吸气和呼气 27 探索活动｜探究人体吸入和呼出气体的成分 5.人体呼出气体成分还有哪些不一样？如何证明你的观点？ 实验探究：分别向 A、B 瓶中倒入澄清石灰水，振荡后 B 瓶石灰水变浑浊更明显，A 瓶不明显（或程度弱）。取两块干燥冷玻璃片，对着其中一块哈气（模拟呼出气体），玻璃片上会出现水雾，另一块（接触空气）无明显现象。这两个实验可证明人体呼出气体与空气相比，二氧化碳和水蒸气含量均更高。 二、 吸气和呼气 28 吸入的空气与呼出的空气 研究表明，与吸入的空气成分相比，人体呼出的气体中氧气占比由 21% 下降至 16% 左右，二氧化碳则由 0.04% 增加至 4%，同时水分明显增加。 人体吸入和呼出的气体有明显的差异，是因为空气进入呼吸系统后在肺泡中进行了气体交换。那么，肺泡内的气体交换是怎样进行的呢？ 二、 吸气和呼气 29 【例题二】人体与外界的气体交换与胸廓和肺密切相关，图甲是人在平静呼吸时胸廓和肺的变化示意图，图乙是肺内气压与外界气压差随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是（　　） A．过程①时，肋间外肌舒张 B．过程②时，膈肌收缩 C．过程①对应图乙曲线中的abc段 D．过程②对应图乙曲线中的abc段 C 二、 吸气和呼气 30 【解析】 【答案】C 【解答】解：A、过程①是吸气过程，吸气时肋间外肌收缩，A错误。 B、过程②是呼气过程，呼气时膈肌舒张，B错误。 C、过程①是吸气过程，吸气时肺内气压低于外界大气压。图乙中abc段肺内气压与外界气压差为负值，说明肺内气压低于外界大气压，是吸气过程，所以过程①对应图乙曲线中的abc段，C正确。 D、过程②是呼气过程，呼气时肺内气压高于外界大气压。图乙中cde段肺内气压与外界气压差为正值，说明肺内气压高于外界大气压，是呼气过程，所以过程②对应图乙曲线中的cde段，而不是abc段，D错误。 故选：C。 二、 吸气和呼气 31 三、 气体交换 第4节 呼吸与排泄（1） 32 三、 气体交换 气体扩散作用 33 气体扩散作用 肺泡内的氧气通过扩散作用，透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液中；与红细胞中的血红蛋白结合成氧合血红蛋白，通过血液循环把氧气运到全身各处 三、 气体交换 34 气体扩散作用 三、 气体交换 35 肺泡内的氧气通过扩散作用，透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液中；与红细胞中的血红蛋白结合成氧合血红蛋白，通过血液循环把氧气运到全身各处 气体扩散作用 三、 气体交换 36 血液中的二氧化碳通过扩散作用，透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡内 气体扩散作用 三、 气体交换 37 【例题三】如图是人体气体交换示意图，以下说法不正确的是（　　） A．图甲中②处氧气浓度小于①处 B．图乙中③的氧气主要用于呼吸作用 C．图甲的气体交换是通过扩散作用实现的 D．图甲中①为人体的组织细胞处气体交换 D 三、 气体交换 38 【解析】 【答案】D 【解答】解：AD、图示甲①表示肺泡里的气体交换，是通过气体扩散作用实现的，当血液流经肺泡时，血液中的二氧化碳扩散进入肺泡，肺泡中的氧扩散进入血液，所以图甲中②处氧气浓度小于①处，A正确，D错误。 B、图乙③组织细胞利用氧气，氧化分解有机物，释放能量，为人体提供能量，B正确。 C、图甲表示肺泡里的气体交换，①为肺泡，图甲的气体交换是通过扩散作用实现的，C正确。 故选：D。 三、 气体交换 39 四、课堂总结 第4节 呼吸与排泄（1） 四、课堂总结 五、练习与应用 第4节 呼吸与排泄（1） 1．雾霾已成为我国城市标志性难题，许多城市空气中的PM2.5含量都严重超标，危害人类健康。PM2.5颗粒进入鼻、咽、喉以后，在进入血液之前，经过的结构依次是（　　） A．气管、肺泡、支气管 B．气管、支气管、肺泡 C．支气管、肺泡、气管 D．肺泡、支气管、气管 B 五、练习与应用 43 【解析】 【答案】B 【解答】解：组成呼吸系统的器官如图所示：因此呼吸系统由呼吸道和肺两部分组成。鼻腔、咽、喉、气管、支气管是气体进出肺的通道，称为呼吸道，是气体进出的通道，因此PM2.5颗粒经过的结构依次是鼻腔、咽、喉、气管、支气管、肺泡。 故选：B。 五、练习与应用 44 2. 深呼吸（包括深吸气和深呼气）能使人的胸部、腹部相关肌肉、器官得以较大幅度地运动，能较多地吸进氧气，吐出二氧化碳，使血液循环得以加强，对于解除疲惫，放松情绪，都有益处。关于深吸气时身体发生的变化正确的是（　　） A．膈肌舒张 B．横膈膜变扁平 C．胸腔体积变小 D．肺容积变小 B 五、练习与应用 45 【解析】 【答案】B 【解答】解：AB．深吸气时，膈肌收缩，横膈膜变扁平，A错误，B正确。 CD．深吸气时，胸腔体积扩大，肺容积增大，C错误，D错误。 故选：B。 五、练习与应用 46 3．如图是人体气体交换示意图，以下说法正确的是（　　） A．图甲为人体的组织细胞，图乙为肺泡 B．呼出的气体中二氧化碳浓度高于氧气浓度 C．图甲中B处氧气浓度小于A处 D．图乙中C处二氧化碳浓度小于D处 D 五、练习与应用 47 【解析】 【答案】D 【解答】解：A、图甲为肺泡，图乙为人体的组织细胞，A错误。 B、与吸入气体相比，呼出气体中的二氧化碳增多，氧气减少。不论是吸入气体还是呼出气体中二氧化碳浓度都低于氧气浓度，B错误。 C、肺泡内的气体交换发生在肺泡与血液之间，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，血液变成含氧气丰富的动脉血。图甲中B肺静脉处氧气浓度高于A肺动脉处，C错误。 D、组织内的气体交换发生在组织细胞与血液之间，血液内的氧气扩散进入组织细胞，组织细胞产生中的二氧化碳扩散进入血液，血液变成含氧气少颜色暗红的静脉血。乙为组织细胞，图乙中C各级动脉处二氧化碳浓度小于D各级静脉处，D正确。 故选：D。 五、练习与应用 48 六、提升训练 第4节 呼吸与排泄（1） 小柯利用如图装置模拟人体的呼吸运动，下列说法正确的是（　　） A．装置中的气球模拟的是肺 B．向下拉橡皮膜，模拟呼气 C．模拟呼气时，a侧液面下降 D．模拟吸气时，气球体积变小 A 六、提升训练 50 【解析】 【答案】A 【解答】解：A、气球随橡皮膜运动膨胀/缩小，可模拟肺，A正确。 B、向下拉橡皮膜（膈肌收缩）时，胸腔容积增大，气压减小，气体进入肺，可模拟吸气，B错误。 C、若a侧为玻璃管内液面（与外界相通），呼气时瓶内气压增大，液面会上升，C错误。 D、吸气时，橡皮膜下陷，胸腔容积增大，气压减小，气体进入肺，气球应膨胀（体积变大），D错误。 故选：A。 六、提升训练 51 2. 当血液通过肺泡周围毛细血管时，氧含量发生变化，下列能正确表示该变化的曲线是（　　） A． B． C． D． D 六、提升训练 52 【解析】 【答案】D 【解答】解：气体交换的原理是气体的扩散作用。既气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散，直到平衡为止。肺动脉内流得血液中含有较多的二氧化碳，氧气很少。在流经肺泡时，由于肺泡内是从外界吸入的空气，氧气的浓度高于血液中的氧气的浓度，根据气体扩散作用的原理，氧气就会自肺泡扩散到血液中，直到平衡，所以血液中氧气的含量应该是增多，直至平衡。同时血液中的氧气不可能全部扩散到组织细胞，血液中氧气不能为0，也不能无限增多，因此选项D符合题意。 故选：D。 六、提升训练 53 3．当儿童或成年人因异物阻塞呼吸道时，可采取如图所示的海姆立克急救法进行急救。施救者用力挤压会使被救者阻塞物“吐”出。下列实验可模拟施救过程的是（　　） A． B． C． D． D 六、提升训练 54 【解析】 【答案】D 【解答】解：由图可知，施救者用力挤压会使被救者阻塞物“吐”出，此时患者处于呼气状态，膈顶部上升，肺回缩，阻塞物被排出，ABC不符合题意，D符合题意。 故选：D。 六、提升训练 55 $