14.2 人体内的气体交换（导学案） 2026-2027学年苏教版生物八年级上册

导学案 苏教版·初中生物·八年级上册 · 第5单元 人体生理与健康 第14章 呼吸系统 · 第2节 人体内的气体交换 一、学习目标（四维核心素养） 生命观念：认同肺泡壁与毛细血管壁薄的结构与气体交换功能相适应。 科学思维：运用扩散原理，分析氧与二氧化碳的浓度差及交换方向。 探究实践：设计对照实验，验证呼出气体含较多二氧化碳。 态度责任：关注呼吸健康，养成科学用呼吸、珍爱生命的态度。 二、学习重难点 重点：肺泡与血液、血液与组织细胞的气体交换过程，以及血液由静脉血变动脉血、由动脉血变静脉血的变化规律。 难点：运用气体扩散作用原理分析气体交换的方向；理解肺泡适于气体交换的结构特点，树立结构与功能相适应的观念。 三、课前预习案 （一）预习目标 阅读教材，说出人体内气体交换包括的两个过程，明确气体交换依靠扩散作用实现，找出肺泡适于气体交换的结构特点。 （二）预习梳理·填空 1. 人体内的气体交换包括________与________的气体交换、________与________的气体交换两部分，二者都是依靠________作用实现的。 2. 气体扩散的方向是：气体总是从________浓度的地方向________浓度的地方扩散。 3. 肺泡壁和毛细血管壁都很薄，只由________层扁平的上皮细胞构成，这一结构特点有利于气体________。 4. 吸气后，肺泡内的氧气含量________毛细血管内血液中的氧气含量，氧气透过________和________扩散进入血液；与此同时，血液中的二氧化碳含量________肺泡内的二氧化碳含量，二氧化碳扩散进入________。 5. 经过肺泡与血液的气体交换，含氧少、颜色暗红的________变成含氧多、颜色鲜红的________，并通过血液循环运往全身各处。 6. 血液流经组织细胞间毛细血管时，血液中的________含量高于组织细胞，氧气扩散进入________；组织细胞因呼吸作用产生的________扩散进入血液，血液由________变成________。 7. 进入组织细胞的氧气参与细胞中营养物质的________分解，释放出能量，供人体完成各项________活动，并维持正常的________。 8. 人体通过________运动完成肺与外界的气体交换，通过________作用完成人体内的气体交换。 9. 肺泡内的气体交换使血液由________变为________；组织里的气体交换使血液由________变为________。 （三）预习自测 选择题： 10. 人体呼出的气体与吸入的空气相比，含量明显减少的气体是（　）。 　　A. 氧气　　B. 二氧化碳　　C. 氮气　　D. 水蒸气 11. 肺适于气体交换的结构特点不包括（　）。 　　A. 肺泡数目多　　B. 肺泡外包绕着丰富的毛细血管　　C. 肺泡壁很薄　　D. 肺泡内有肌肉 12. 下列说法正确的是（　）。 　　A. 肺泡壁和毛细血管壁都很薄，有利于气体交换 　　B. 人体内的气体交换是通过呼吸运动实现的 　　C. 血液流经肺泡后，二氧化碳含量升高 　　D. 组织细胞内二氧化碳浓度最低 13. 能正确表示肺泡与血液气体交换后血液变化的是（　）。 　　A. 静脉血变为动脉血　　B. 动脉血变为静脉血　　C. 血液成分不变　　D. 血液颜色不变 判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）： 14. 人体内的气体交换包括肺泡与血液、血液与组织细胞的气体交换。（　） 15. 经过血液与组织细胞的气体交换后，血液颜色由暗红变为鲜红。（　） 16. 氧气进入组织细胞后，参与有机物氧化分解并释放能量。（　） 排序题： 17. 请将下列过程按血液流经肺泡时的先后顺序排列：①氧气扩散进入血液；②二氧化碳扩散进入肺泡；③血液由静脉血变为动脉血；④气体透过肺泡壁和毛细血管壁。正确顺序为________。 概念填空： 18. 含氧多、颜色鲜红的血液称为________；含氧少、颜色暗红的血液称为________。经过肺泡与血液的气体交换，血液由________变为________。 思考题： 19. 结合生活经验想一想：气体为什么能够从肺泡进入血液、又从血液进入肺泡？ 20. 应用：如果某人肺泡壁增厚、气体通过的路径变长，其肺泡与血液之间的气体交换会受到什么影响？这说明了什么道理？ （四）预习思考与质疑 想一想：人体吸入的空气与呼出的气体，在氧气和二氧化碳的含量上有什么不同？为什么会发生这种变化？带着这个问题，预习时可重点思考气体交换发生在人体的哪些部位，以及氧气最终去向何处。 四、课中探究案 探究一　认识气体扩散作用 向一杯清水中滴入几滴红墨水，一段时间后整杯水变红；在厨房烧菜，香味能飘散到其他房间。这两个生活现象都说明了物质分子在不断运动。 21. 上述现象说明，物质会从________处自动向________处扩散，这种依靠浓度差发生的气体移动过程称为________。 22. 扩散作用的方向由什么决定？在气体交换中，氧气和二氧化碳分别会向哪个方向移动？ 23. 辨析：呼吸运动与人体内的气体交换是一回事吗？它们分别完成了什么？ 24. 如果外界空气中氧气的浓度与血液中的浓度相同，肺泡与血液之间的气体交换还能正常进行吗？为什么？ 探究二　肺泡与血液的气体交换 实验设计：人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳。将澄清的石灰水分别倒入两只烧杯并编号为1、2号，用塑料管向1号烧杯内的石灰水中吹气（模拟呼气），用洗耳球将空气从管口挤入2号烧杯的石灰水中（模拟吸气），观察石灰水的变化。 25. 澄清石灰水遇________会变浑浊。实验中，________号烧杯内的石灰水明显变浑浊，说明人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳。 26. 该实验中，2号烧杯的作用是什么？如果去掉2号烧杯，仅凭1号烧杯的现象，能否得出“呼出的气体中含有较多二氧化碳”的结论？为什么？ 27. 吸气过程中，外界空气进入肺泡后，肺泡内的________含量高于周围毛细血管血液中的________含量，氧气透过________和________扩散进入血液，与红细胞中的________结合，使血液由________变成________；血液中的________含量高于肺泡内的含量，二氧化碳透过________和________扩散进入肺泡，随呼气排出体外。 28. 判断改错：氧气由肺泡进入血液，需要穿过肺泡壁和毛细血管壁共两层细胞，经过四层细胞膜。（　） 29. 归纳总结：完成肺泡与血液气体交换后，血液在氧气和二氧化碳含量、颜色方面分别发生了怎样的变化？ 30. 结构功能分析：肺泡壁和毛细血管壁很薄、肺泡数目多、肺泡外包绕丰富毛细血管，这三项结构特点分别对气体交换有什么积极意义？ 31. 补充填空：肺泡外包绕着丰富的________，肺泡壁和毛细血管壁都由________层扁平上皮细胞构成，这些结构特点都与其进行________的功能相适应。 探究三　血液与组织细胞的气体交换 血液在肺泡处获得氧气、排出二氧化碳后，经血液循环被输送到全身各处组织细胞间的毛细血管。在这里，血液又同组织细胞进行第二次气体交换。 32. 血液流经组织细胞间毛细血管时，血液中的________含量高于组织细胞内的含量，氧气扩散进入________；组织细胞因________作用不断产生的________则扩散进入血液，血液由________变成________。 33. 人体内氧气含量最高的部位是________，二氧化碳浓度最高的部位是________。想一想，为什么二氧化碳浓度最高的部位在组织细胞里？ 34. 排序题：请将氧气到达组织细胞的路线按顺序排列：①氧气在肺泡与血液处进行交换；②氧气随血液循环运输；③氧气扩散进入组织细胞；④氧气进入肺泡。正确顺序为________。 35. 动脉血和静脉血在含氧量、颜色上有何区别？它们分别是在哪一处气体交换环节形成的？ 36. 分析简答：进入组织细胞的氧气对生命活动有什么重要作用？如果组织细胞长期缺氧，会对人体产生什么影响？ 探究四　课堂巩固提升 选择题： 37. 当血液流经肺泡周围的毛细血管时，血液中氧含量的变化是（　）。 　　A. 一直不变　　B. 逐渐减少　　C. 逐渐增多　　D. 先减少后增多 38. 肺泡与血液之间进行气体交换是通过（　）实现的。 　　A. 呼吸运动　　B. 气体扩散作用　　C. 呼吸作用　　D. 肺泡的扩张与回缩 39. 下列关于人体内气体交换的说法，正确的是（　）。 　　A. 人体内的气体交换都是通过气体扩散作用实现的 　　B. 人体呼出的气体中二氧化碳含量高于氧气含量 　　C. 血液流经组织细胞后，由静脉血变成动脉血 　　D. 血液流经肺泡后，二氧化碳含量升高 40. 氧气由肺泡进入血液后，主要依靠血液中的（　）运输到全身各处。 　　A. 白细胞　　B. 血小板　　C. 红细胞　　D. 血浆 判断题（正确的打“√”，错误的打“×”并改正）： 41. 血液流经组织细胞间毛细血管后，含氧量升高，由动脉血变为静脉血。（　） 42. 肺泡壁和毛细血管壁都由一层上皮细胞构成，这有利于肺泡与血液进行气体交换。（　） 43. 人体内二氧化碳浓度最高的部位是肺泡。（　） 简答与综合分析： 44. 简述氧气从外界空气到达全身组织细胞大致经历哪些过程？它最终在组织细胞内发挥什么作用？ 45. 为什么说“肺泡壁和毛细血管壁薄、肺泡数目多、肺泡外包绕丰富毛细血管”这些结构特点都与气体交换功能相适应？请结合结构与功能相适应的观念加以说明。 46. 运动员剧烈运动后，呼吸会加深加快。请从“气体交换与生命活动需要”的角度，解释这一现象产生的原因。 47. 某同学用澄清石灰水验证呼出气体含较多二氧化碳，却只用了一根塑料管向烧杯中吹气，未设置对照。你认为他的实验设计有什么不足？应如何改进？ 48. 生活应用：常在高海拔地区生活的居民，其血液中的红细胞数量往往较多。结合本节所学，请说明这一现象与气体交换、生命活动需要之间的关系。 拓展提升 阅读并思考：人体内的气体交换，其实质是氧气与二氧化碳依靠浓度差发生的定向扩散。肺泡壁和毛细血管壁都很薄，只由一层上皮细胞构成，这种“薄壁”结构极大地缩短了气体扩散的路径，保证了气体能快速、充分地在肺泡与血液之间进行交换。正是结构与功能的高度统一，才使人体能持续获得氧气、排出二氧化碳，维持正常的生命活动。请结合这一认识，谈谈你理解的结构与功能相适应的生命观念。 进一步想一想：人体内的两次气体交换环环相扣、缺一不可。肺泡与血液的气体交换为全身组织细胞提供了源源不断的氧气，而血液与组织细胞的气体交换则把氧气真正送到“需要能量”的细胞里，同时带走代谢产生的二氧化碳。请你试着用一句话概括这两次气体交换在人体生命活动中的协同作用。 五、参考答案 课前预习案 1. 肺泡；血液；血液；组织细胞；扩散 2. 高；低 3. 一；交换（扩散） 4. 高于；肺泡壁；毛细血管壁；高于；肺泡 5. 静脉血；动脉血 6. 氧气；组织细胞；二氧化碳；动脉血；静脉血 7. 氧化；生命；体温 8. 呼吸；扩散 9. 静脉血；动脉血；动脉血；静脉血 10. A 11. D 12. A 13. A 14. √ 15. ×。只有经过肺泡与血液的气体交换，血液颜色才由暗红变为鲜红；血液与组织细胞气体交换后，血液颜色由鲜红变暗红。 16. √ 17. ④①③②（气体先透过肺泡壁和毛细血管壁，再氧气入血、二氧化碳入肺泡，最后血液由静脉血变为动脉血） 18. 动脉血；静脉血；静脉血；动脉血 19. 因为气体存在浓度差，气体总是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。肺泡内氧气浓度高于血液，氧气进入血液；血液中二氧化碳浓度高于肺泡，二氧化碳进入肺泡。 20. 肺泡与血液之间的气体交换会受到明显影响，气体交换效率降低。这说明了结构与功能相适应：肺泡壁薄有利于气体快速扩散交换，结构改变会直接影响其气体交换功能。 课中探究案 21. 浓度高；浓度低；扩散作用 22. 扩散方向由浓度差决定，气体从浓度高处向浓度低处扩散。在肺泡处，氧气从肺泡向血液移动，二氧化碳从血液向肺泡移动；在组织细胞处，氧气从血液向组织细胞移动，二氧化碳从组织细胞向血液移动。 23. 不是一回事。呼吸运动完成的是肺与外界的气体交换（外界空气进出肺）；人体内的气体交换（肺泡与血液、血液与组织细胞的气体交换）依靠的是气体扩散作用。 24. 不能。气体交换依靠浓度差产生的扩散作用。若外界与血液中氧气浓度相同，则没有浓度差，氧气无法发生定向扩散，气体交换将无法正常进行。 25. 二氧化碳；1 26. 2号烧杯是1号烧杯的对照（对照组）。若去掉2号烧杯，仅凭1号烧杯现象只能说明呼出气体中含有二氧化碳，无法证明“呼出气体中二氧化碳含量比空气多”，结论不严密、不具说服力。 27. 氧气；氧气；肺泡壁；毛细血管壁；血红蛋白；静脉血；动脉血；二氧化碳；毛细血管壁；肺泡壁 28. √。氧气穿过肺泡壁和毛细血管壁共两层细胞，经过四层细胞膜。 29. 氧气含量升高，二氧化碳含量降低；血液由含氧少、颜色暗红的静脉血，变为含氧多、颜色鲜红的动脉血。 30. 肺泡壁和毛细血管壁薄，缩短了气体扩散的距离，利于气体快速通过；肺泡数目多，增大了气体交换的总面积；肺泡外包绕丰富毛细血管，便于血液充分接触、快速进行气体交换。 31. 毛细血管；一；气体交换 32. 氧气；组织细胞；呼吸；二氧化碳；动脉血；静脉血 33. 肺泡；组织细胞。因为组织细胞是进行呼吸作用、消耗氧气并产生二氧化碳的部位，细胞代谢产生的二氧化碳在此浓度积累到最高。 34. ④①②③（氧气进入肺泡，在肺泡与血液处交换进入血液，随血液循环运输，再扩散进入组织细胞） 35. 动脉血含氧多、颜色鲜红，静脉血含氧少、颜色暗红。动脉血在肺泡与血液的气体交换处（血液获得氧气）形成，静脉血在血液与组织细胞的气体交换处（血液放出氧气）形成。 36. 氧气进入组织细胞后，参与细胞中营养物质的氧化分解，释放能量，供人体完成各项生命活动，并维持正常体温。若组织细胞长期缺氧，细胞无法正常获得能量，生命活动将受到严重影响，甚至危及生命。 37. C 38. B 39. A 40. C 41. ×。血液流经组织细胞间毛细血管后，氧气进入组织细胞，含氧量降低，由动脉血变为静脉血。 42. √ 43. ×。人体内二氧化碳浓度最高的部位是组织细胞，不是肺泡。 44. 氧气经呼吸道进入肺泡，依靠气体扩散作用透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液，与红细胞中的血红蛋白结合，随血液循环输送到全身各处组织细胞间的毛细血管，再扩散进入组织细胞，参与有机物氧化分解，释放能量，维持生命活动。 45. 肺泡数目多，增大了气体交换的总面积；肺泡外包绕丰富毛细血管，便于气体快速交换；肺泡壁和毛细血管壁薄、仅一层上皮细胞，缩短了气体扩散的距离。这些结构特点共同保证了气体能快速、充分地在肺泡与血液之间进行交换，体现了结构与功能相适应的生命观念。 46. 剧烈运动时，组织细胞需要消耗大量氧气、产生较多二氧化碳，代谢活动旺盛。机体通过加深加快呼吸，增大肺泡通气量，促使更多氧气进入血液、更多二氧化碳排出体外，以保障气体交换顺利进行，满足组织细胞对氧气的需要并排出代谢产生的二氧化碳。 47. 不足：缺少对照实验，无法证明呼出气体中二氧化碳含量比空气多。改进：设置对照组，另取一只烧杯装入等量澄清石灰水，用洗耳球将空气挤入其中，与吹气组对比，观察两杯石灰水浑浊程度的变化。 48. 高海拔地区空气稀薄、含氧量低，人体组织细胞获得的氧气相对不足。机体通过增多红细胞及其中的血红蛋白，增强运输氧气的能力，以保障气体交换后组织细胞能获得较多氧气，满足氧化分解有机物、释放能量的需要。这体现了结构与功能相适应、气体交换服务生命活动的观念。 学科网（北京）股份有限公司 $