济南版初中生物八年级上册
《人体通过呼吸系统进行气体交换》教学设计
课题 人体通过呼吸系统进行气体交换 单元 第五单元 学科 生物 年级 八年级上册
教材分析 本节课选自济南版初中生物八年级上册第5章第2节第1小节，是初中生物课程中关于人体生理的重要内容之一。教材从学生感兴趣的潜水活动引入，引出呼吸这一生命的基本生理过程，使学生初步感受到呼吸的重要性。接着，详细介绍了呼吸系统的组成，包括呼吸道和肺，强调了呼吸道对气体的处理作用以及肺作为气体交换场所的重要性。通过思考问题，引导学生理解呼吸道各部分的结构与功能相适应的特点，以及肺泡与气体交换相适应的结构特点，培养学生的科学思维能力和分析问题的能力。此外，教材还介绍了呼吸运动的过程，包括吸气和呼气时膈肌、肋间肌的运动以及胸廓、肺的变化，让学生了解肺与外界气体交换的原理。探究实验部分通过比较人体呼出的气体与空气的差别，使学生直观地认识到人体呼吸过程中气体成分的变化，进一步理解人体内的气体交换。最后，阐述了人体内的气体交换过程，包括肺泡内的气体交换和组织内的气体交换，强调了气体扩散作用在气体交换中的关键作用，帮助学生完整地理解人体呼吸的全过程。整体而言，本教材内容丰富、结构合理、注重理论与实践相结合，有助于学生全面而深入地掌握人体呼吸系统的知识，为后续学习人体能量的获得奠定基础。
核心素养目标 生命观念：通过学习呼吸系统的结构和功能以及人体通过呼吸系统进行气体交换的过程，帮助学生建立人体结构与功能相适应的生命观念，认识到呼吸系统对于维持人体生命活动的重要性，增强学生对自身生命现象的理解和尊重。 科学思维：引导学生运用观察、比较、分析、推理等科学思维方法，探究呼吸道的特点、肺泡的结构特点以及呼吸运动和气体交换的原理，培养学生的科学思维能力和逻辑分析能力。 探究实践：通过组织学生开展探究实验，让学生亲身体验科学探究的过程，掌握科学探究的基本方法和技能，如实验设计、数据收集与分析、实验结果的讨论等，提高学生的科学探究能力。 态度责任：使学生认识到呼吸系统健康与个人生活方式和社会环境密切相关，培养学生关注自身呼吸健康、养成良好的生活习惯（如不吸烟、减少空气污染等）的社会责任感，引导学生运用所学知识解决生活中的实际问题，如正确处理呼吸道疾病、进行海姆立克急救等。
教学重点 呼吸系统的结构和功能，包括呼吸道的组成及对气体的处理作用、肺的位置和结构以及肺泡与气体交换相适应的结构特点。
教学难点 理解呼吸运动过程中各结构的运动方向和变化，如膈肌收缩与舒张时膈穹窿的上升与下降、肋骨的向上向外移动与向下向内移动，以及胸廓容积的变化与肺内气压的关系，从而准确把握肺与外界气体交换的原理。
教学方法 讲授法、实验探究法、合作学习法
教学准备 多媒体课件、实验器材
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 播放一段潜水员在海底潜水的精彩视频，视频中展现潜水员在海洋世界中自由穿梭、欣赏各种海洋生物的美丽画面，同时注意突出潜水员呼出的气泡。视频结束后，提问：“同学们，在观看视频的过程中，你们注意到潜水员呼出的气泡了吗？这些气泡与我们平时呼吸有什么关系呢？呼吸对于我们来说究竟意味着什么？” 认真观看视频，被视频中美丽的海洋世界和潜水员的呼吸气泡所吸引。在教师提问后，积极思考并回答问题，可能会提到“呼吸是生命活动的基本特征之一”“呼吸为人体提供氧气，排出二氧化碳”等答案。 通过生动有趣的视频导入，激发学生的学习兴趣和好奇心，引导学生关注呼吸这一生命现象，为后续讲解呼吸系统的知识做好铺垫，同时也能让学生感受到生物知识与生活实际的紧密联系。
讲授新课 呼吸系统的结构和功能（10分钟） 利用多媒体课件展示呼吸系统的结构图，依次介绍呼吸道的组成，包括鼻腔、咽、喉、气管、支气管，以及肺的位置和形态，让学生对呼吸系统的整体结构有一个初步的认识。 结合课件中的详细图示，分别讲解呼吸道各部分的功能，如鼻腔的清洁、湿润和温暖空气的作用，咽作为食物和空气的共同通道，喉的发声功能以及气管和支气管的气体通道作用，强调呼吸道对吸入气体的处理过程对于保护人体健康的重要性。 展示肺的结构示意图，指出肺是气体交换的主要场所，介绍肺泡的分布和数量特点，通过图片展示肺泡的微小结构，并引导学生思考肺泡为什么适合作为气体交换的场所。 呼吸运动的过程（15分钟） 通过多媒体课件展示呼吸运动的动态图，包括吸气和呼气时膈肌、肋间肌的运动方向，胸廓的前后径、左右径和上下径的变化，以及肺的扩张和回缩过程，让学生对呼吸运动有一个直观的认识。 结合动态图，详细讲解吸气过程：膈肌收缩，膈穹窿下降，肋间肌收缩，肋骨向上向外移动，胸廓容积增大，肺随之扩张，肺内气压下降，外界空气被吸入肺部；呼气过程：膈肌舒张，膈穹窿上升，肋间肌舒张，肋骨向下向内移动，胸廓容积缩小，肺回缩，肺内气压升高，肺内气体排出体外。在讲解过程中，反复强调各结构的运动方向和变化顺序，帮助学生理解呼吸运动的原理。 引导学生观察自己的呼吸过程，感受胸廓在吸气和呼气时的变化，并与课件中的动态图进行对比，加深对呼吸运动的理解。 展示一个模拟膈肌运动的简易模型（如用气球和橡皮膜制作的模型），实际演示膈肌收缩与舒张时气球（代表肺）的扩张与回缩情况，让学生更加直观地理解呼吸运动的机制。 人体内的气体交换（10分钟） 利用多媒体课件展示气体扩散作用的原理动画，解释气体总是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，直到达到平衡状态，让学生理解气体扩散的基本概念。 展示肺泡内的气体交换动画，介绍肺泡内富含氧气的空气与肺泡外毛细血管中的血液之间的气体交换过程：氧气从肺泡扩散进入血液，与红细胞中的血红蛋白结合，二氧化碳从血液扩散进入肺泡，随后通过呼气排出体外。同时，强调肺泡与血液之间的气体交换使得血液中的氧气含量增加，二氧化碳含量减少，血液由静脉血变为动脉血。 展示组织内的气体交换动画，讲解血液将氧气输送到组织细胞处的毛细血管，氧气从血液扩散进入组织细胞，二氧化碳从组织细胞扩散进入血液，血液由动脉血变为静脉血。指出组织内的气体交换为组织细胞提供了氧气，用于细胞的呼吸作用，产生的二氧化碳则被运走。 通过图示梳理人体内的气体交换过程，包括肺的通气（肺与外界的气体交换）、肺的换气（肺泡与血液的气体交换）、气体在血液中的运输以及组织交换（血液与组织细胞的气体交换），让学生对整个气体交换过程有一个完整的认识。 观察课件中的呼吸系统结构图，认真听讲，跟随教师的讲解，逐步了解呼吸系统的组成和各部分的位置。 观察课件中的呼吸运动动态图，认真听教师的讲解，跟随教师的讲解步骤，逐步理解吸气和呼气过程中各结构的变化和作用，做好笔记，记录下呼吸运动的关键过程和原理。 观察气体扩散作用的原理动画，理解气体扩散的基本规律，并做好笔记，记录下气体扩散的方向和条件。 通过直观的图片展示和详细的讲解，帮助学生系统地了解呼吸系统的结构和功能，培养学生观察和分析结构与功能相适应特点的能力，为后续理解气体交换的原理奠定基础。 利用动态图、模型演示和亲身感受相结合的方式，将抽象的呼吸运动过程形象化、具体化，帮助学生更好地理解呼吸运动的原理，提高学生的空间想象能力和逻辑思维能力，同时增强学生对知识的理解和记忆效果。 借助动画直观地展示气体交换的过程和原理，帮助学生突破气体扩散这一抽象概念的理解难点，使学生能够清晰地认识到人体内气体交换的机制和血液成分的变化，培养学生从微观角度理解生命活动的能力，同时通过知识梳理，帮助学生构建完整的知识框架，提高学生对知识的综合运用能力。
课堂小结 引导学生回顾本节课的主要内容，包括呼吸系统的结构和功能、呼吸运动的过程以及人体内的气体交换过程，利用课件把本节课的重点内容以简洁的方式呈现出来，如呼吸道的组成及功能、肺泡的结构特点、呼吸运动的原理、气体扩散作用以及人体内的气体交换环节等，引导学生梳理本节课的知识体系，加深学生对知识的整体印象，帮助学生构建清晰的知识框架。
板书设计 《人体通过呼吸系统进行气体交换》 一、呼吸系统的结构和功能 呼吸道 组成：鼻腔、咽、喉、气管、支气管 功能：气体通道，对空气具有清洁、湿润和温暖作用 肺 位置：胸腔内，左右各一个 功能：气体交换的主要场所 肺泡的结构特点： 数目多 外面缠绕着丰富的毛细血管和弹性纤维 肺泡壁和毛细血管壁都很薄，仅由一层上皮细胞构成 二、呼吸运动 吸气 膈肌、肋间肌收缩 膈穹窿下降，肋骨向上向外移动 胸廓容积增大 肺扩张，肺内气压下降 外界气体进入肺 呼气 膈肌、肋间肌舒张 膈穹窿上升，肋骨向下向内移动 胸廓容积缩小 肺回缩，肺内气压升高 肺内气体排出 三、人体内的气体交换 气体扩散作用：气体由浓度高的地方向浓度低的地方扩散 肺泡内的气体交换 氧气从肺泡扩散进入血液 二氧化碳从血液扩散进入肺泡 组织内的气体交换 氧气从血液扩散进入组织细胞 二氧化碳从组织细胞扩散进入血液 四、气体交换的意义 为组织细胞提供氧气，用于呼吸作用，释放能量维持生命活动；排出组织细胞产生的二氧化碳，维持内环境的稳定。
课后作业 绘制一幅呼吸系统的结构示意图，并标注各部分的名称和主要功能。 完成一篇关于“肺与外界气体交换过程”的小短文，详细描述吸气和呼气时膈肌、肋间肌、胸廓、肺以及肺内气压的变化过程。 调查身边常见的呼吸道疾病（如感冒、哮喘等），了解其发病原因和预防措施，并撰写一份简单的调查报告。
课后反思 在教学过程中，导入新课环节通过播放潜水视频成功地吸引了学生的注意力，激发了学生的学习兴趣，使学生能够迅速进入到课堂学习状态，为后续教学营造了良好的氛围。新课讲解环节，呼吸系统的结构和功能部分的教学，利用多媒体课件的直观展示和模型演示，学生能够较好地理解呼吸道各部分的结构与功能以及肺泡的结构特点；但在讲解呼吸道对空气的处理作用时，部分学生对鼻腔内毛细血管温暖空气的机制理解不够深入，这提醒我在今后教学中要更加注重对一些细节知识点的讲解和引导，可以通过举例或类比的方式，帮助学生更好地理解。呼吸运动的过程是本节课的重点和难点内容，通过动态图、模型演示和学生的亲身感受相结合的方式，大部分学生能够较好地理解呼吸运动的原理，但在描述呼吸运动过程中各结构的运动方向和变化时，仍有部分学生存在混淆，如膈肌收缩时膈穹窿是下降还是上升、肋骨是向上向外移动还是向下向内移动等，这说明我在教学过程中需要更加注重对这些关键知识点的强调和重复，同时可以设计一些简单的动作演示或让学生亲身模仿膈肌的运动，以加深学生的理解和记忆。人体内的气体交换部分的教学，借助动画直观地展示了气体交换的过程和原理，学生能够较好地理解气体扩散作用以及肺泡内和组织内的气体交换过程，但在梳理人体内的气体交换环节时，部分学生对各个气体交换环节之间的联系还不够清晰，这提示我在今后教学中要更加注重知识的整体性和系统性，通过绘制概念图或流程图的方式，帮助学生构建完整的知识框架。整体而言，本节课基本达到了教学目标，但在教学过程中还存在一些不足之处，如对细节知识点的讲解不够深入、对关键知识点的强调不够充分等，这些都需要我在今后的教学实践中不断改进和完善，以提高课堂教学的质量和效果。(共32张PPT)
穿上潜水衣，摆动脚蹼，徐徐潜入清澈的海水，你会欣喜地发现自己正置身于一个美妙的海洋世界，可以尽情欣赏千姿百态的海洋生物 。在潜水过程中，掠过护目镜的一串串气泡，是你呼出的气体。呼吸是维持生命活动的基本生理过程之一。
第一节 人体通过呼吸系统进行气体交换
学习目标
1
说出呼吸系统的结构和功能。
2
说出呼吸运动的过程，并了解其原理
3
了解并掌握肺泡与气体交换相适宜的结构特点。
海姆立克急救法
成人
1. 有意识
救护者站在受害者身后。
抱住其腹部，双臂围环其腰腹部，双手急速用力向里、上挤压，反复实施，至异物排出。
二手握拳，拳心向内按压于受害人的肚脐和肋骨之间的部位，另一手掌按在拳头之上。
2. 无意识
施救者骑跨在仰卧位受害者。
大腿上，双手两掌重叠置于受害者肚脐上方，向前、下方突然施压反复至异物排出。
3.自救
受害者可用自己的手或椅背、桌边顶住在上腹部，快速而猛烈地挤压，压后随即放松，反复至异物排出。
海姆立克急救法
婴幼儿
若异物未清除，让婴儿坐茌大腿上，面朝施救者，用食指和中指迅速轻柔地向里、上挤压，反复至异物排出。
婴儿脸朝下放在前臂上，用另一手掌根部在婴儿背部两肩胛骨之间轻柔拍打5次。
1.呼吸系统
1____
2____
3____
4_____
5______
6____
鼻腔
咽
喉
气管
支气管
呼吸道
肺
(气体进出
肺的通道)
(气体交换的场所)
呼吸系统
呼吸系统的组成
呼吸道
鼻腔
鼻毛
阻挡灰尘
黏膜
黏膜内的毛细血管
呼吸道——气体经过的通道
以C 形 软骨为支架，使气体通畅
气管和支气管
呼吸的起始器官
食物与空气的共同通道
黏膜
清洁、湿润
黏膜内的毛细血管
温暖吸入的空气
咽
喉
气管和支气管
呼吸和发声的器官
【既保证了呼吸的畅通，由对吸入的空气具有清洁、湿润和温暖的作用】
1.为什么用鼻呼吸比用口呼吸好？
2.为什么游泳时不小心可能被呛到？为什么吃饭时不宜大声说笑？
3. 动动嘴唇、张张口，我们就能说能笑，这是嘴巴的功劳吗？
4.气体经过喉以后，进入气管中，为什么气管能保证气体的畅通？
思考
人体的鼻腔的前部生有鼻毛，可以阻挡空气中的灰尘。
鼻腔的内表面的鼻黏膜上的腺细胞能够分泌黏液，能使吸入的空气清洁并变得湿润。
黏膜中还分布有丰富的毛细血管，对进入的空气有温暖作用。这样就减少了寒冷、干燥和不洁的空气对肺的刺激，有利于人体健康。
如果用口呼吸则会使喉咙干燥同时会产生咳嗽，这是干燥的空气损伤气管的表现。
思考
1.为什么用鼻呼吸比用口呼吸好？
Fossa of Rosenmuller
Eustiachian Tube Orifice
Nasal Vestibule
Nasal Cavity
Frontal Sinus
Superior Turbinate
Middle Turbinate
Inferior Turbinate
Sphenoid
Sinus
Adenold
Pad
Nasopharynx
呼吸时，会厌软骨像抬起的盖子，使空气畅通无阻。
吞咽时，又像盖子一样盖住喉口，以免食物进入气管。
所以我们在吃饭时不能大声谈笑。否则，会厌软骨来不及盖下，食物进入气管，就会引起剧烈的咳嗽。
思考
2. 为什么游泳时不小心可能被呛到？为什么吃饭时不宜大声说笑？
气管
食道
食团
食团
软腭
咽
会厌软骨
3. 动动嘴唇、张张口，我们就能说能笑，这是嘴巴的功劳吗？
声带位于喉部中部，由声带肌、声带韧带和粘膜三部分组成
呼吸时两条声带是分开的，当两条声带拉紧，中间的空隙缩小时，从肺部呼出的气体振动声带，就发出了声音。
声带的长短、厚薄和松弛的程度决定了声音的高低
喉
思考
4. 气体经过喉以后，进入气管中，为什么气管能保证气体的畅通
以C形软骨为支架，使气体通畅
思考
气管
左主支气管
气管杈
肺泡壁
毛细血管
肺
位于胸腔内，左右各一个，是主要的呼吸器官。
1.肺泡的数目很多
2. 外面缠绕这丰富的毛细血管和弹性纤维
肺泡壁和毛细血管壁都很薄，仅有一层上细胞构成
肺适于气体交换的结构特点
肺——气体交换的场所
2.肺与外界的气体交换
肺泡与外界的气体交换
[呼吸运动]
胸腔有规律的放大或缩小，从而完成吸气或呼吸
肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的
肋间肌
膈肌
肋骨
呼吸运动
吸气
呼气
胸骨、肋骨向上、向外移动
胸骨、肋骨向下、向内移动
膈向下移动
膈向上移动
A
B
膈肌的运动示意图
气管
支气管
肺
胸廓
膈肌
膈肌收缩
膈顶部下降
胸廓上下径增大
胸廓容积增大
肺扩张
肺内气压下降
肺容积增大
吸气
吸气
呼气
膈肌收缩
膈肌舒张
膈肌舒张
膈顶部上升
胸廓上下径减小
胸廓容积增小
肺收缩
肺内气压上升
肺容积减小
呼气
膈肌的运动示意图
呼吸 运动 肋间肌、膈肌 胸廓 胸腔 容积 肺 肺内 气压
气流
方向
呼气
横向扩张
上下径增大
横向收缩
上下径缩小
吸气
收 缩
扩大
扩张
减小
外界进入肺
舒 张
缩小
回缩
增大
肺到
外界
肋间肌和膈肌与呼吸运动的关系
3.人体内的气体交换
比较人体呼出的气体与空气的差别
目的要求：描述人体呼出的气体中氧气和二氧化碳含量的变化。
材料器具：水槽，集气瓶，毛玻璃片，弯导管，细木条；澄清的石灰水。
方法步骤：
1. 取4个集气瓶，分别标为甲、乙、丙、丁。
2. 取甲、乙两集气瓶，置于空气中，用毛玻璃片盖住瓶口。瓶内的气体成分与空气相同。
探究实验
4. 向甲、丙两集气瓶内分别倒入少量澄清的石灰水，振荡，观察瓶中石灰水的变化（图3.2-7）。
3. 将丙、丁两集气瓶装满水，用毛玻璃片盖住瓶口，翻转过来，倒置于水槽中（图3.2-5）。将弯导管伸入集气瓶内，用嘴向集气瓶内吹气，待有气泡向瓶外冒出时，在水下用毛玻璃片盖住瓶口，取出集气瓶正放在桌面待用，用此法收集呼出的气体（图3.2-6）。
图3.2-5 倒置氧气瓶
图3.2-6 向集气瓶内吹气
探究实验
讨论：1.甲、丙两集气瓶中的石灰水变化有何不同？这说明了什么问题？
2.乙、丁两集气瓶中的细木条燃烧现象有何不同？这说明了什么问题？
甲瓶内的澄清石灰水不变浑浊，丙瓶内澄清石灰水变浑浊；人体呼出的气体含有较多的二氧化碳。
乙瓶中的细木条燃烧一段时间，丁瓶内的细木条立即熄灭；呼出的气体中氧气减少。
5.向乙、丁两集气瓶中分别伸入一根点燃的细木条，观察细木条的燃烧情况（图3.2-8）。
图3.2-7 石灰水变化
图3.2-8细木条燃烧情况
探究实验
说明在人体内发生了气体交换
人体内的气体交换
一种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。
人体内的气体交换
1.肺泡内的气体交换
2.组织内的气体交换
气体的扩散作用
肺泡
血管
由血浆运送的二氧化碳
红细胞
细胞
由红细胞运送的氧
肺泡
氧气
毛细血管中的血液
二氧化碳
二氧化碳进入肺泡
毛细血管
支气管分支末端
肺泡
氧气进入血液
肺泡内的气体交换使血液中的氧气浓度升高
肺泡内的气体交换
CO2
O2
组织细胞
组织处的
毛细血管
血液
氧气
组织细胞
二氧化碳
组织细胞所需要的氧气源源不断的得到补充，产生的二氧化碳被及时运走
组织内的气体交换
氧气
二氧化碳
CO2
肺泡
组织细胞
外界和肺泡的气体交换
（肺的通气）
肺泡与血液的气体交换
（肺的换气）
气体在血液中的运输
血液与组织细胞的气体交换（组织交换）
肺部毛细血管
组织处毛细血管
人体的气体交换
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，最后在细胞中的什么部位被利用？
线粒体
肺中的氧气最终是在哪里被利用的？
有机物 氧 二氧化碳 水 能量
线粒体
呼吸作用：
肺中的氧气最终是如何被利用的？
组织细胞（线粒体）内
思考：
外界空气
呼吸道
肺
肺部的毛细血管
血液
循环
组织的毛细血管
组织
细胞
呼吸运动产生气压差
氧
扩散作用
二氧
化碳
心脏跳动
氧
扩散作用
二氧
化碳
肺与外界的气体交换
肺泡与血液的气体交换
气体在血液中的运输
血液与组织细胞的气体交换
肺的通气
肺的换气
呼吸作用
知识梳理
巩固提高
1.下列是人体部分器官示意图，据图完成试题
【小题1】图甲中，①分泌的消化液是（ ）
A.唾液 B.胰液 C.胆汁 D.肠液
【小题2】如图乙，人体呼吸系统中，气体交换的场所是（ ）
A.① B.② C.③ D.④
C
D
图甲
图乙
图丙
鼻腔
巩固提高
2. 进入血液的氧，通过血液循环输送到全身各处的组织细胞内的什么部位被利用？（ ）
A. 细胞核 B. 细胞质
C. 叶绿体 D. 线粒体
3. 肺的结构与呼吸功能相适应，与此无直接关系的叙述是（ ）
A. 肺泡壁很薄，由一层上皮细胞构成
B. 肺泡外包着毛细血管网
C. 毛细血管壁很薄，由一层上皮细胞构成
D. 肺是内脏器官中位置最高的器官
D
D
