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

该初中生物学导学案聚焦“发生在肺内的气体交换”，引导学生掌握肺与外界、肺泡与血液的气体交换过程，课前通过预习案梳理基础概念，课中依托膈肌运动模拟实验、动态微课视频等直观呈现抽象生理过程，搭建从基础认知到深度探究的学习支架。 资料特色在于实验探究与生活情境融合，通过模拟实验分析呼吸肌、胸廓、气压的逻辑关系培养科学思维，结合跑步、憋气等现象落实探索实践，以肺泡结构特点强化生命观念中的结构与功能观，分层习题设计提升知识应用能力，助力核心素养全面达成。

初中生物“导·学·练”课堂导学案 年级 科目 生物 周次 设计者 序号 班级 主题与课时 发生在肺内的气体交换 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 依据2022版初中生物新课标，学生需概述肺与外界、肺泡与血液的气体交换过程，阐明呼吸运动与胸廓变化的关联，说出气体扩散的原理。能结合结构与功能观，分析肺泡适于气体交换的结构特点，运用所学知识解释日常呼吸现象，初步形成健康呼吸的生活认知，夯实人体呼吸系统的核心知识体系。 学习目标 生命观念：建立结构与功能相适应的观念，理解肺的结构适配气体交换功能，认识呼吸对生命活动的重要意义。 科学思维：通过分析呼吸运动的动态变化，梳理肌肉、胸廓、气压、气体流动的逻辑关系，培养归纳推理能力。 探索实践：借助模拟实验、识图分析，自主探究气体交换过程，提升实验观察与探究能力。 态度责任：认同健康呼吸的重要性，养成科学运动、保护呼吸系统的良好习惯。 重难点 教学重点：掌握肺与外界的气体交换过程，明确吸气、呼气时呼吸肌、胸廓、肺容积的变化规律；熟记肺泡适于气体交换的结构特点，掌握肺泡与血液的气体交换原理及过程。 教学难点：理解呼吸运动中胸廓容积、肺内气压的动态变化关系，厘清气压差驱动气体进出肺的抽象原理，区分两次气体交换的不同场所与过程。 资源与 建议 教学资源：选用人体呼吸系统模型、膈肌运动模拟装置、肺泡结构示意图、呼吸运动动态微课视频；搭配课堂探究习题、生活情境案例、实验操作素材，直观呈现抽象生理过程。 教学建议：本节课知识抽象，避免纯理论讲授，以实验探究、识图辨析、习题巩固为主。课前引导学生自主预习基础概念，课中依托模型、动态视频突破重难点，通过小组合作探究梳理逻辑关系。课后结合跑步、憋气、深呼吸等生活场景巩固知识，引导学生联系生活学以致用，同时渗透呼吸系统保护的健康知识，落实素养目标。 学习过程 （一）课前预习案 课前预习案立足教材基础，聚焦本节课核心基础知识点，以基础填空、选择、简答题型为主，帮助学生提前梳理课本内容，扫清基础概念障碍，初步感知肺内气体交换的两大过程，为课中深度探究做好铺垫，培养学生自主预习、独立思考的学习能力。 1. 基础填空题 （1）人体的呼吸系统由________和________组成，其中________是呼吸系统的主要器官，是气体交换的场所。 （2）肺位于人体的________腔内，左右各一个，肺泡数量________，肺泡壁和毛细血管壁都仅由________层上皮细胞构成。 （3）胸廓的扩张和收缩与________肌和________肌的收缩、舒张有关，二者合称呼吸肌。 （4）肺与外界的气体交换也叫作________，是通过________运动实现的。 （5）气体交换的基本原理是________，即气体总是从浓度________的地方向浓度________的地方扩散，直至达到平衡状态。 （6）肺泡与血液的气体交换中，肺泡内的________进入血液，血液中的________进入肺泡。 （7）吸气时，呼吸肌________，胸廓容积________，肺扩张，肺内气压________外界气压，气体入肺。 （8）呼气时，呼吸肌________，胸廓容积________，肺收缩，肺内气压________外界气压，气体出肺。 2. 单项选择题 （1）下列结构中，不属于胸廓组成的是（） A. 肋骨 B. 胸骨 C. 脊柱 D. 膈肌 （2）人体呼吸系统的主要器官是（） A. 气管 B. 鼻腔 C. 肺 D. 支气管 （3）肺泡适于气体交换的特点不包括（） A. 肺泡数量多 B. 肺泡壁很厚 C. 肺泡外包绕毛细血管 D. 肺泡壁仅一层上皮细胞 （4）气体扩散的原理是（） A. 气体从气压高的地方扩散 B. 气体从浓度高的地方扩散 C. 依靠呼吸肌收缩 D. 依靠胸廓运动 （5）吸气时，膈肌的状态是（） A. 收缩，顶部下降 B. 舒张，顶部下降 C. 收缩，顶部上升 D. 舒张，顶部上升 3. 基础简答题 （1）简要说出人体肺内气体交换包含哪两个核心过程？ （2）结合课本内容，写出肺泡适于气体交换的三个主要结构特点。 （3）简单描述吸气和呼气的核心变化区别。 4. 预习疑惑记录 请结合自主预习过程，记录自己无法理解的知识点、疑惑问题，留待课中探究解决。 （二）课中探究案 课中探究案以分层探究、梯度设问为主，结合实验分析、识图探究、情境辨析、拓展应用四大模块，层层递进突破本节课重难点，引导学生主动思考、合作探究、归纳总结，深度掌握呼吸运动原理、两次气体交换过程，规避易错知识点，提升科学思维和探究实践能力。 模块一：实验探究——呼吸运动与肺通气的关系 课堂演示膈肌运动模拟实验，实验装置：玻璃钟罩模拟胸廓，橡皮膜模拟膈肌，玻璃管模拟气管、支气管，气球模拟肺。结合实验操作，完成下列探究习题，分析实验现象与人体呼吸的对应关系。 1. 向上提拉橡皮膜（模拟膈肌舒张），观察气球的变化，记录现象并分析原因。 2. 向下按压橡皮膜（模拟膈肌收缩），观察气球的变化，记录现象并分析原因。 3. 结合实验现象，完成下表填空，梳理呼吸运动的完整变化规律。 呼吸状态 肋间肌状态 膈肌状态 胸廓容积 肺的状态 肺内气压 气体流向 吸气 呼气 4. 小组讨论：为什么胸廓容积变化会导致气体进出肺部？请结合气压差原理简要分析。 5. 易错辨析：有人说“吸气时，气体主动进入肺部”，该说法是否正确？请说明理由。 模块二：识图探究——肺泡与血液的气体交换 结合课本肺泡与血液气体交换示意图，观察肺泡、毛细血管、血液的结构关系，结合气体扩散原理，完成系列探究问题，深度掌握肺泡气体交换过程。 1. 观察示意图，说出肺泡周围的血管类型，以及血管内血液的初始状态（动脉血/静脉血）。 2. 分析肺泡与血液之间的气体交换方向：氧气从哪里进入哪里？二氧化碳从哪里进入哪里？ 3. 经过肺泡处的气体交换后，血液的成分发生了怎样的变化？ 4. 结合结构特点，分析“肺泡壁和毛细血管壁仅由一层上皮细胞构成”对气体交换的意义。 5. 拓展思考：肺泡数量庞大、总面积大，这一特点对人体呼吸有什么重要作用？ 6. 归纳总结：请用简洁的语言完整描述肺泡与血液的气体交换全过程。 模块三：对比探究——两次气体交换辨析 本节课包含肺与外界的气体交换、肺泡与血液的气体交换两个核心过程，二者在场所、原理、结果上存在明显差异，易混淆。请结合所学知识，完成对比填空与辨析习题，精准区分核心知识点。 1. 对比填空，完善两次气体交换的区别 对比项目 肺与外界的气体交换 肺泡与血液的气体交换 交换场所 交换原理 实现方式 气体变化结果 2. 判断正误并说明理由 （1）肺与外界的气体交换依靠气体扩散作用完成。（）理由：________ （2）经过肺泡气体交换后，血液中氧气含量升高，二氧化碳含量降低。（）理由：________ （3）呼气时，肺内气压低于外界大气压。（）理由：________ 模块四：情境拓展探究——生活现象解析 结合生活中的呼吸相关现象，运用本节课所学知识分析解答，实现知识的迁移应用，落实学以致用的学习目标。 1. 剧烈运动后，人体会出现呼吸急促、加深的现象，请结合呼吸运动原理分析原因。 2. 长时间憋气会出现胸闷、头晕的症状，请从气体交换的角度解释该现象。 3. 为什么用鼻呼吸比用口呼吸更有利于肺部气体交换？结合呼吸道功能和肺的气体交换特点分析。 4. 长期吸烟会损伤肺泡结构，结合肺泡的功能特点，分析吸烟对人体气体交换的危害。 模块五：课堂综合提升习题 1. 综合填空题：人体呼吸的完整过程依次为：外界气体→呼吸道→________→通过________运动实现肺通气→肺泡与________进行气体交换→氧气随________输送到全身各处组织细胞。 2. 简答题：请完整梳理人体从吸气到气体进入血液的全过程，涵盖呼吸肌变化、胸廓变化、气压变化、气体扩散四个环节。 3. 探究分析题：某同学探究呼吸运动原理时，发现冬天哈气会产生白雾，结合本节课知识，分析白雾产生与呼吸过程的关联，以及呼气时体内气体的变化。 课中学习总结：通过本节课分层探究学习，梳理核心逻辑：呼吸肌收缩舒张→胸廓容积变化→肺容积与肺内气压变化→气体进出肺（肺通气）→肺泡与血液气体扩散→血液气体成分改变，形成完整的肺内气体交换知识体系，同时掌握结构与功能相适应的生物学核心观念。 板书设计 发生在肺内的气体交换 1. 肺的基本特点 主要呼吸器官，肺泡多、壁薄、外包毛细血管，适于气体交换 2. 肺与外界的气体交换（呼吸运动） 吸气：肋间肌、膈肌收缩→胸廓扩大→肺扩张→肺内气压＜外界→气体入肺 呼气：肋间肌、膈肌舒张→胸廓缩小→肺收缩→肺内气压＞外界→气体出肺 3. 肺泡与血液的气体交换 原理：气体扩散（高浓度→低浓度） 过程：肺泡O₂→血液；血液CO₂→肺泡 结果：静脉血→动脉血 4. 核心素养：结构与功能相适应、健康呼吸、科学探究 参考答案 （一）课前预习案答案 1. 基础填空题 （1）呼吸道；肺；肺 （2）胸；多；一 （3）肋间；膈 （4）肺通气；呼吸 （5）气体扩散；高；低 （6）氧气；二氧化碳 （7）收缩；扩大；低于 （8）舒张；缩小；高于 2. 单项选择题 （1）D （2）C （3）B （4）B （5）A 3. 基础简答题 （1）包含肺与外界的气体交换、肺泡与血液的气体交换两个过程。 （2）肺泡数量极多，增大气体交换面积；肺泡壁薄，仅一层上皮细胞；肺泡外包绕丰富的毛细血管。 （3）吸气时呼吸肌收缩，胸廓扩大，气体入肺；呼气时呼吸肌舒张，胸廓缩小，气体出肺。 （二）课中探究案答案 模块一：实验探究 1. 现象：气球缩小；原因：膈肌舒张，胸廓容积缩小，肺收缩，气体排出。 2. 现象：气球膨大；原因：膈肌收缩，胸廓容积扩大，肺扩张，气体进入。 3. 表格填空：吸气：收缩、收缩、扩大、扩张、低于外界、气体入肺；呼气：舒张、舒张、缩小、收缩、高于外界、气体出肺。 4. 胸廓容积变化会改变肺内空间，进而改变肺内气压，与外界形成气压差，气压差驱动气体进出肺部。 5. 错误。吸气是胸廓扩大导致肺扩张，肺内气压降低，外界气体在大气压作用下被动进入肺部，并非气体主动进入。 模块二：识图探究 1. 毛细血管，初始为静脉血。 2. 氧气：肺泡→血液；二氧化碳：血液→肺泡。 3. 血液中氧气含量增加，二氧化碳含量减少，静脉血变为动脉血。 4. 管壁极薄，缩短气体扩散距离，加快气体交换速率，提升交换效率。 5. 极大增大气体交换总面积，保证人体呼吸时充足的氧气供应，满足生命活动需求。 6. 肺泡内氧气浓度高于血液，二氧化碳浓度低于血液，依靠气体扩散原理，氧气进入血液，血液中的二氧化碳进入肺泡，完成气体交换。 模块三：对比探究 1. 表格填空：交换场所：肺与外界环境；肺泡与肺部毛细血管血液。交换原理：气压差（呼吸运动）；气体扩散作用。实现方式：呼吸肌收缩舒张；气体自由扩散。气体变化结果：外界气体进出肺，完成通气；血液气体成分改变，静脉血变动脉血。 2. （1）× 理由：依靠呼吸运动（气压差）完成，气体扩散是肺泡气体交换的原理。（2）√ 理由：氧气进入血液，二氧化碳排出，血液氧增碳减。（3）× 理由：呼气时肺内气压高于外界大气压，气体排出。 模块四：情境拓展探究 1. 剧烈运动时人体耗能增多，需更多氧气、排出更多二氧化碳，呼吸肌运动加快，胸廓伸缩频率提升，呼吸变得急促加深，加快气体交换速率。 2. 憋气时肺内气体无法更新，氧气不断消耗、二氧化碳不断积累，气体交换无法正常进行，脑部供氧不足，出现胸闷、头晕现象。 3. 鼻可温暖、湿润、清洁空气，减少对肺泡的刺激，保证进入肺部的气体洁净湿润，更利于肺泡高效完成气体交换；口呼吸无法过滤、温湿气体，易损伤呼吸道和肺泡。 4. 吸烟会破坏肺泡壁结构，导致肺泡弹性下降、数量受损，气体交换面积减小、交换效率降低，人体氧气供应不足，影响呼吸功能和生命活动。 模块五：课堂综合提升习题 1. 肺；呼吸；血液；血液循环 2. 吸气时，肋间肌和膈肌收缩，胸廓容积扩大，肺部扩张，肺内气压低于外界大气压，外界氧气进入肺泡；肺泡内氧气浓度高于血液，通过气体扩散进入肺部毛细血管血液，完成气体摄入。 3. 呼气时呼吸肌舒张，胸廓缩小，肺部气体排出，体内呼出的气体温度高、含水蒸气多，冬天外界温度低，水蒸气遇冷液化形成白雾，同时呼出气体中二氧化碳含量高于吸入气体，氧气含量低于吸入气体。 ( 1 / 3 ) 目标领航 任务驱动 评价镶嵌 赢在课堂 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $