第二节 发生在肺内的气体交换（第1课时）
一、教学目标
1．概述肺与外界的气体交换过程。
2．概述肺泡与血液的气体交换过程。
二、教学重点及难点
重点：肺与外界的气体交换过程。
难点：肺与外界的气体交换过程。
三、教学准备
教师准备演示实验——膈肌运动模型的相关器具；注射器；收集有关肺的结构、肺与外界气体交换过程的相关视频、图片等，PPT。
学生课前预习。
四、相关资源
《【教学实验】呼吸过程中二氧化碳含量的变化》视频资源、《【教学实验】模拟胸廓的变化与呼吸的关系》视频资源、《【知识解析】肺与外界的气体交换》演示动画资源。
五、教学过程
【课堂引入】
播放视频：【教学实验】呼吸过程中二氧化碳含量的变化。通过向装有澄清石灰水的杯子中吹气，观察澄清石灰水的浑浊程度的变化。
仔细阅读下表中的数据，分析呼出的气体成分发生了什么变化。含量增加的气体成分是哪里来的，含量减少的气体成分到哪里去了？
气体成分 氮气 氧气 二氧化碳 水 其他气体
在大气中的含量（%） 78 21 0.03 0.07 0.9
在呼出气体中的含量（%） 78 16 4 1.1 0.9
外界的空气经过呼吸道的处理进入肺，在肺里与血液进行气体交换。今天我们就来学习肺与外界的气体交换。
【新知讲解】
（一）肺与外界的气体交换
肺是呼吸系统的主要器官，它位于胸腔内，左右各一个，左肺有两叶，右肺有三叶。
试着数一数一分钟自己的呼吸次数。
在你不知不觉中，你的肺在有节奏地呼气和吸气，一分钟大约呼吸16次。
人体从外界吸入空气，呼出肺泡内的气体。外界与肺泡之间的气体交换，就是通常所说的呼吸，也叫肺通气。
讨论：肺通气是怎样完成的呢？
体验活动：将双手放在胸部的两侧，深呼吸，感受胸廓的变化。
讲解：用手按在胸部两侧，深深地吸气，你可以感觉到肋骨在向上向外运动，胸廓扩大；再深深地呼气，你可以感觉到肋骨在向下向内运动，胸廓缩小。
你所感觉到的胸廓的扩张和收缩，是肋骨间的肌肉收缩和舒张的结果。
胸廓容积的扩大和缩小，还与膈的运动有关。
膈位于胸腔的底部（即腹腔的顶部），是将胸腔和腹腔分隔开的结构，主要由肌肉组织构成。
在吸气时，膈肌收缩，膈顶部下降，使胸廓的上下径增大；
呼气时正好相反，膈肌舒张，膈顶部回升，胸廓的上下径缩小。
讨论：胸廓的变化与呼吸有什么关系呢？是由于胸廓扩大导致吸气，还是因为吸气后使胸廓扩大？我们可以通过以下模拟实验来探究。
下面的装置，玻璃罩模拟胸廓，玻璃管模拟气管、支气管，气球模拟肺，橡皮膜模拟膈。
一手拿着图示的模型，另一只手向上推橡皮膜，再放松橡皮膜，观察里面气球体积的变化和橡皮膜位置变化的关系。
播放视频：【教学实验】模拟胸廓的变化与呼吸的关系。
讨论1．气球在什么情况下胀大？在什么情况下回缩？
讲解：橡皮膜下降时——气球胀大；
橡皮膜上升时——气球回缩。
讨论2．如果气球破损漏气，或者罩口密封不严，结果会怎样？
讲解：如果气球破损漏气或罩口密封不严，气球将无法胀大和回缩，实验结果将会受到影响。
思考：在整个演示过程中，气体是怎样流动的？
很多同学都有过去医院打针的经历吧？相信大家也都见过注射器。
出示注射器，用注射器模拟气压实验：
1．堵住针孔端，抽拉活塞端，使密闭空间增大，松开活塞端，观察现象。
2．堵住针孔端，按压活塞端，使密闭空间减小，松开活塞端，观察现象。
请同学们操作一下，说说自己的感受。
讲解：密闭空间，容积变大，内部气压变小；容积变小，内部气压变大。
人体的胸腔就如同这个注射器。
肋间肌 肋骨胸骨 膈肌 膈肌顶部 肺内气压 结果
吸气 收缩 向上向外运动 收缩 下降 减小 外界气体进入肺内
呼吸 舒张 向下向内运动 舒张 上升 增大 肺内气体呼出体外
总结：肺富有弹性，当肋骨间的肌肉和膈肌收缩，使得胸腔容积扩大时，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，使得胸腔容积缩小时，肺便收缩，肺内的气体压力相应增大，于是气体就被呼出。这就是肺与外界的气体交换。
典型例题
例1．将下列气体分别通入等量的澄清石灰水中，石灰水变化最明显的是（ ）
①空气 ②呼出气体 ③二氧化碳 ④氧气
A．①④
B．②③
C．③④
D．①②
答案：B
解析：二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，呼出的气体与吸入的气体相比较，二氧化碳增多了，氧减少了。所以把②呼出气体、③二氧化碳通入澄清的石灰水，石灰水会变浑浊。
例2．观察下图，判断下列有关说法正确的是（ ）
A．图乙中D上升时，胸腔容积减小
B．图甲中CE段，表示吸气
C．图甲中AC段，表示呼气
D．图甲中C点表示呼气末，肺内气压等于外界大气压
答案：A
解析：乙图中的膈肌舒张，顶部升高，肺缩小，A正确；曲线CE段表示肺内气压高于外界大气压，此时，肺内气体排出，胸腔容积缩小，表示呼气，B错误；图甲表示的是一次呼吸过程，曲线AC段表示肺内气压低于外界大气压，此时外界气体进入肺内，表示吸气，C错误；图甲中C点表示吸气末，肺内气压等于外界大气压，D错误。
六、课堂小结
讲解：本节课我们学习了肺与外界的气体交换，下面我们通过演示动画来回顾一下！
展示【知识解析】肺与外界的气体交换。
（以上图片为素材库中【知识解析】肺与外界的气体交换演示动画截图）
1第二节 发生在肺内的气体交换（第2课时）
一、教学目标
1．描述肺适于肺泡与血液进行气体交换的结构特点。
2．概述肺泡与血液的气体交换过程。
3．理解气体的扩散作用原理。
4．通过吸入和呼出的气体成分的变化，分析呼吸与细胞生命活动的关系。
二、教学重点及难点
重点：
1．肺泡与血液的气体交换过程。
2．气体的扩散作用。
难点：肺泡与血液的气体交换过程。
三、教学准备
教师收集肺泡结构及肺泡与血液气体交换的相关视频、图片等，PPT。
学生课前预习。
四、相关资源
《【知识解析】肺泡与血液的气体交换》视频资源、《【教学实验】测量肺活量》视频《【知识解析】发生在肺内的气体交换》思维导图资源、《【知识解析】《人体的呼吸》章后小结》。
五、教学过程
【课堂引入】温故知新：
肺：位于胸腔内，左右各一个，左肺有两叶，右肺有三叶。
肋间肌 肋骨胸骨 膈肌 膈肌顶部 肺内气压 结果
吸气 收缩 向上向外运动 收缩 下降 减小 外界气体进入肺内
呼吸 舒张 向下向内运动 舒张 上升 增大 肺内气体呼出体外
气体在呼吸作用下进入肺，这只是完成外界气体与肺泡气体之间的交换，不是呼吸的结束，只是呼吸的第一步，只有肺泡内气体与血液间的气体进行交换了，而血液又与组织细胞之间的气体进行交换才是呼吸的实质。
那么进入肺泡内的气体与血液之间是怎样进行交换的呢？下面我们一起来研究：肺泡与血液的气体交换。
【新知讲解】
（二）肺泡与血液的气体交换
1．气体扩散原理
厨房饭菜的香味会传到客厅，盛开的鲜花会引来蜜蜂和蝴蝶，居室某处喷洒清新剂的香气会很快溢满全屋。
喷洒香水，让学生领会气体交换的原理：一种气体总是由多的地方向少的地方扩散，直至平衡为止，这就是气体扩散。
气体成分 氮气 氧气 二氧化碳 水 其他气体
在大气中的含量（%） 78 21 0.03 0.07 0.9
在呼出气体中的含量（%） 78 16 4 1.1 0.9
通过本节“想一想，议一议”活动，你已经了解了呼出的气体和吸入的空气有明显的不同：呼出的气体中，氧气的含量减少，二氧化碳的含量增加。这种变化是怎样发生的呢？
讲解：呼出的气体中，氧气的含量减少，二氧化碳的含量增加，我们可以推测体内进行了气体交换。
讨论：氧气要想从肺泡中进入到血液，需要比较哪儿的氧气含量高？
讲解：肺泡内氧气浓度>肺泡周围毛细血管内氧气浓度；肺泡内二氧化碳浓度<肺泡周围毛细血管内二氧化碳浓度。
2．肺泡的结构特点
肺是由细支气管的树状分支和肺泡组成的。最细的支气管末端有许多囊泡，这就是肺泡。人体的肺泡总数约为3亿个，肺泡总面积约有100 m2。肺泡壁很薄，仅由单层细胞构成。肺泡外面包绕着丰富的毛细血管。毛细血管壁也仅由一层上皮细胞构成。这些特点有助于肺泡与血液进行气体交换。
3．肺泡与血液的气体交换过程
播放视频【知识解析】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。吸气时，许许多多肺泡都像小气球似地鼓了起来，肺泡中的氧含量高于血液里的氧含量，肺泡中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液；血液里的二氧化碳含量高于肺泡中的二氧化碳含量，血液中的二氧化碳通过这些毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡，然后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的组织细胞里。
（三）技能训练：测量和计算
肺活量是人尽力吸气后再尽力呼气所能呼出的气体量。测肺活量需要有专门的仪器，不过，我们可以借助其他手段进行大致测量。课下我们可以2人一组测试一下自己的肺活量。
提示：
1．可供选择的用品有：圆气球、软尺。
2．如果用C代表圆气球的周长，则圆气球的体积=1/6×C3/3.142。
3．如果周长以厘米为单位，上述公式算出来的体积单位正好是毫升。
请根据以上提示，测量并算出自己的肺活量。
典型例题
例1．血液中的二氧化碳扩散进入肺泡内，需要经过几层细胞（ ）
A．一层 B．二层
C．三层 D．四层
答案：B
解析：肺泡外缠绕着毛细血管，肺泡壁、毛细血管壁都只由一层上皮细胞构成。血液中的二氧化碳浓度比肺泡内的二氧化碳浓度高，根据气体扩散作用，二氧化碳会穿过毛细血管壁、肺泡壁进入肺泡。因此血液中的二氧化碳扩散进入肺泡内，需要经过二层细胞。
例2．下列关于肺泡与血液间进行气体交换过程的叙述，正确的是（ ）
A．氧气与二氧化碳从血液进入肺泡
B．氧气与二氧化碳从肺泡进入血液
C．氧气从肺泡进入血液，二氧化碳从血液进入肺泡
D．氧气从血液进入肺泡，二氧化碳从肺泡进入血液
答案：C
解析：气体总是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。由于肺泡内氧气的含量比血液中的多，二氧化碳的含量比血液中的少，因此血液流经肺泡外的毛细血管时，氧气便由肺泡扩散到血液里，同时，血液里的二氧化碳扩散到肺泡里。
例3．下图是人体肺泡与血液之间进行气体交换的示意图，呼吸时，肺泡中的A其他进入血液，血液中的B气体进入肺泡，下列叙述正确的是（ ）
A．B气体是氧气
B．经过此过程血液由动脉血变为静脉血
C．A气体是氧气
D．气体从外界进入肺泡时，肺内的气压大于外界气压
答案：C
解析：图中A、B表示肺泡内的气体交换，是通过气体扩散作用实现的。根据箭头方向可知A和B分别表示氧气和二氧化碳，A选项错误，C选项正确；经过肺泡内的气体交换，血液中的二氧化碳扩散到肺泡，肺泡中的氧气扩散到血液，血液由静脉血变为动脉血，B选项错误；其他从外界进入肺泡时，肺内的气压小于外界气压，D选项错误。
例4．如图是人体肺泡与血液之间的气体交换示意图，下列说法正确的是（ ）
A．箭头①表示二氧化碳穿过肺泡壁和毛细血管壁进入血液
B．箭头②表示氧气穿过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡
C．箭头①表示肺泡中的全部氧气穿过肺泡壁和毛细血管壁进入毛细血管
D．箭头②表示二氧化碳穿过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡
答案：D
解析：如图是人体肺泡与血液之间的气体交换示意图：
可见，血液中的②二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡，肺泡中的①氧气扩散进入血液。
六、课堂小结
讲解：这节课我们学习了肺泡与血液的气体交换，下面我们来回顾一下。
1．扩散作用：一种气体总是由多的地方向少的地方扩散，直至平衡为止。
2．肺泡适于气体交换的结构特点：
（1）数量多；
（2）外面包绕着丰富的毛细血管；
（3）壁薄，仅由单层细胞构成。
3．肺泡与血液的气体交换过程：
吸气时，肺泡中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液，同时，血液中的二氧化碳通过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡。
展示【知识解析】《人体的呼吸》章后小结思维导图，回顾整章内容。
七、板书设计
发生在肺内的气体交换
（二）肺泡与血液的气体交换
1．扩散作用：一种气体总是由多的地方向少的地方扩散，直至平衡为止。
2．肺泡适于气体交换的结构特点：
（1）数量多；
（2）外面包绕着丰富的毛细血管；
（3）壁薄，仅由单层细胞构成。
3．肺泡与血液的气体交换过程：
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