课标要求
概述发生在肺部的气体交换。
课标解读
人体除了必须不断地从生物圈获取各种营养物质外,还必须时刻与外界环境进行气体交换,吸入氧气呼出二氧化碳。本节课就是让学生能够概述肺与外界的气体交换的原理和过程。肺与外界的气体交换涉及气体体积变化、压力等物理学问题,学生缺少相关知识的储备,这是本节课教学的重点和难点。教师可以在教学中利用演示、引导、推理、思考、讨论等使学生认识气压与容积的关系,从而理解肺与外界的气体交换的过程。
教学目标
知识目标
描述肺是呼吸系统的主要器官;概述肺与外界的气体交换过程。
能力目标
1.通过探究外界气体是怎样进出肺的,培养学生分析问题的能力。2.通过测量胸围差等活动,培养学生实践的能力。
情感态度
与价值观
通过了测量和计算肺活量,使学生能对自己的肺部呼吸功能有初步的了解,从而认识到体育锻炼对呼吸系统的好处。
重点难点
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。
教学准备
新鲜的猪肺、多媒体课件、模拟膈肌运动的模型。
教学策略
本节课内容比较抽象,设计到气压、容积等物理问题,初一学生尚未接触,因此学习过程中对知识的理解稍显困难。鉴于以上原因,在本节课学习过程中通过设计各种模型进行实验及通过各种体验活动,帮助学生变抽象为具体,且通过感性认识上升到理性认识,更好地理解本节课较抽象的内容。
数学环节
教师活动
学生活动
情景导入
我们每时每刻都在呼吸,那么,你真的了解呼吸吗?虽然我们从出生那一刻起就会呼吸,但是你的呼吸方法真的最有效吗?今天,我们就来介绍一下:发生在肺内的气体交换。
跟着老师听、想、讨论。
(续表)
数学环节
教师活动
学生活动
肺与外界的气体交换
1.呼吸运动时胸廓的容积是否发生变化?
2.呼吸运动时胸廓的容积是怎样发生变化的?
3.胸廓的容积的变化与呼气和吸气的关系?
4.胸廓的容积的变化为什么会导致呼气和吸气?
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。
介绍肺: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。一分钟大约呼吸16次。为什么气体会进出肺呢?
那么,空的瓶子是不是空气也会每分钟进出16次?
教师演示实验:气体压力与容积的关系。
具体做法:将注射器(去掉针头)的活塞拉出一部分,用手指堵住针孔,用力推或用力拉,然后放开推拉活塞的手,观察活塞的运动方向。
做动作: 用双手轻触自己胸侧的肋骨处,做深呼吸,体会肋间肌和胸廓的变化。
师:说明吸气时肋间肌收缩、呼气时肋间肌舒张。
出示:吸气、呼气时胸廓的变化演示实验。
问题:1.呼吸运动中胸廓是否发生变化?
讨论:在吸气和呼气时,你感受到胸廓容积发生了怎样的变化?
2.探究呼吸运动时胸廓容积变化的原因。
3.继续探究:肺容积的变化与吸气和呼气的关系。
展示学生做的模型:模拟膈的运动实验。
讨论题:
①橡皮膜、两个气球、玻璃钟罩分别代表什么?
②手向下拉橡皮膜时,气体进入气球还是排出?
③橡皮膜回缩时,气体进入气球还是排出?
④是肺容积的扩大导致吸气,还是因为吸气后使肺的容积扩大?
4.进一步探究:为什么胸廓容积的变化会导致吸气和呼气?
呼吸道有骨或软骨做支架,是畅通的。
思考问题:空的瓶子空气每分钟不是进出16次。
学生观察实验。
归纳出气体与压力容积的关系。
学生做深呼吸:感受到吸气时肋间肌变紧和胸廓变大;呼气时肋间肌变松和胸廓变小。
观看演示实验想问题,讨论、归纳。
胸廓容积变化的原因是与肋骨间的肌肉、膈肌收缩和舒张。
得出结论:深吸气肋骨在向上向外运动,说明胸廓的左右径、前后径增大;膈肌收缩,膈顶部下降,使胸廓的上下径增大,所以胸廓的容积扩大。深呼气则相反。
胸廓容积的扩大导致肺容积的扩大,胸廓容积的缩小导致肺容积的缩小。
总结:肺容积的变化导致了吸气和呼气。肺的容积扩大→外界气体入肺肺的容积缩小→肺内气体排出,完成表格:
气体学生分析、归纳肺与外界气体交换的原理和过程:呼吸肌的收缩和舒张,使胸廓扩大和缩小,引起肺被动地扩张和回缩,形成肺内气压与大气压之间的压力差,才使气体能够进出肺泡。
(续表)
教学环节
教师活动
学生活动
课堂小结
老师总结这节课学习的内容:
板书设计
第二节 发生在肺内的气体交换
肋间肌
膈肌
胸廓容积
肺容积
肺内压
呼吸状态
收缩
收缩
扩大
扩张
下降
吸气
舒张
舒张
缩小
缩小
上升
呼气
第1课时 肺与外界的气体交换
教学反思
本课时需要以许多的物理知识来辅助理解,学生在没有接触任何物理知识的前提下理解气体压力与容积的关系比较难,为了便于学生理解,通过演示实验让学生感受气体存在压力。从而可以通过吸气、呼气动作明白呼吸肌的收缩和舒张;模拟膈的运动,体会肺的扩大与回缩。
探究点 肺与外界的气体交换
[情景展示]
[问题探究] 上图表示呼吸过程中的什么,你知道各个过程中有关的变化吗?
[思考交流] _______________________________________________________________
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[归纳提升] 1.当吸气时肋骨间的肌肉收缩,胸廓的前后径、左右径增大;同时膈肌收缩、膈顶部下降,使胸廓的上下径也增大,胸腔容积变大;呼气时正好相反。
2.肺与外界的气体交换是通过呼吸运动来实现的;无论是吸气还是呼气,在结束的一瞬间,肺内气压等于外界大气压。
[课堂速记]__________________________________________________________
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课标要求
概述肺泡与血液的气体交换及组织细胞处的气体交换。
课标解读
本课时要求学生能够概述发生在肺部及组织细胞处的气体交换过程,包括(1)说明静脉血流经肺部的毛细血管网时,血液中的二氧化碳进入肺泡,肺泡中的氧进入血液,与红细胞中的血红蛋白结合,静脉血就变成含氧丰富、颜色鲜红的动脉血;(2)说明动脉血流经全身各部分组织、细胞周围的毛细血管网时,将运来的营养物质供给组织和细胞利用,将细胞产生的二氧化碳等废物运走,红细胞中的血红蛋白将它结合的氧气释放出来,供细胞利用,动脉血就变化含氧较少、颜色暗红的静脉血。
教学目标
知识目标
掌握肺泡与血液适于气体交换的结构特点;概述肺泡与血液的气体交换过程。
能力目标
通过讨论、思考,概括肺泡与血液间的气体交换过程,提高学生理解和分析问题的能力;通过思考和总结肺泡与血液之间的气体交换,提高学生理解和分析问题的能力。
情感态度
与价值观
通过总结肺泡适合于气体交换的特点,树立生物体的形态结构与功能相适应的生物学观点。
重点难点
重点
肺泡与血液之间的气体交换过程。
难点
气体的扩散作用。
教学准备
澄清的石灰水,干净的玻璃管,烧杯,香水,广口瓶;PPT课件。
教学策略
可以通过分析教材中“想一想,议一议”中的数据分析,明确这种变化是因为肺泡与血液的气体交换。对于其他交换的原理——扩散作用,学生理解起来不是很容易,教师可以用喷洒香水来讲解扩散作用的过程。肺泡与血液的其他交换过程可以借助多媒体课件,将抽象的内容形象化。教师同时要讲解交换完成后血液发生的变化,为以后学习血液循环打下基础。
教学环节
教师活动
学生活动
情景导入
气体在呼吸运动作用下进入了肺,这只是完成了肺与外界之间的气体交换,它不是呼吸的结束,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?下面我们一起来探究:肺泡与血液之间的气体发生的变化。
认真听讲,激发学习兴趣。
明确学习内容。
气体扩散的原理
讲述:妈妈在厨房里炒菜,我们在外面就能闻到炒菜的香味,为什么?说明了什么?
小结:人体内的气体交换是通过气体的扩散作用来实现的。
在外面能闻到炒菜的香味,是菜的香味从厨房里飘到外面的缘故,说明了香味能由近及远地飘,即由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。
(续表)
教学环节
教师活动
学生活动
肺泡与血液之间的气体交换
阅读教材P45“想一想,议一议”:
分析表格中的数据,讨论以下问题:人体呼出的气体和环境中的气体有什么差别?为什么会有这样的差别?
1.肺泡适于气体交换的特点
过渡:为什么会在肺部发生这样的变化?它是怎样发生的呢?那我们现在就来看一下肺的结构特点吧。
展示模型:肺泡的结构。
提问:肺泡哪些结构特点适合进行气体交换?
2.肺泡与血液的气体交换过程
播放动画:肺泡与血液之间的气体交换。
提问:肺部的气体变化是否是因为气体的扩散作用?并画出肺泡里的气体交换图。
3.组织里的气体交换
过渡:由肺泡扩散到血液里的氧,怎样到达全身各处的组织细胞里?
提问:氧最后是在细胞中的什么部位被利用的?
认真阅读,分析讨论实验数据,分组思考讨论、互相补充后作答:人体吸入的空气中,二氧化碳的含量较少,氧气的含量较多;呼出的气体中,二氧化碳的含量较多,氧气含量较少。
推测:在人体内也发生了类似植物呼吸作用(回忆呼吸作用公式)一样的过程。
1.观察、思考。
总结:肺泡的数量很多,肺泡外包绕着丰富的毛细血管,肺泡壁和毛细血管壁都很薄,都是由一层扁平的上皮细胞构成,这样的特点很适合与血液之间进行气体交换。
2.认真观看,讨论归纳。
得出结论:吸入肺泡内的空气中,氧的含量比静脉血中的多,而二氧化碳的含量比静脉血中的少,因此静脉血流经肺泡外的毛细血管时,肺泡内的氧便透过肺泡壁、毛细血管壁扩散到血液里;同时静脉血里的二氧化碳透过毛细血管壁、肺泡壁扩散到肺泡中,然后随着呼气的过程排出体外。
学生画图。
3.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。
氧最后是在细胞中的线粒体中被利用的。
课堂小结
请同学们回忆“发生在肺内的气体交换”所有内容。
对学生的表现给以评价和鼓励。指导学生讨论课后练习,给予点拨、帮助、引导。
互评和检查这两节课的学习情况,是否已经达到了学习目标。
板书设计
第2课时 肺泡与血液的气体交换
一、肺泡适于气体交换的特点
1.肺泡数量多
2.肺泡外包绕着丰富的毛细血管
3.肺泡壁、毛细血管壁很薄,只由一层扁平的上皮细胞构成
二、肺泡与血液的气体交换过程
教学反思
本节课(1)以学生比较熟悉的饭菜香来说明气体的扩散作用,学生易理解;(2)观察模型并画肺泡结构图有利于理解生物学结构与功能相适应的观点。教材中虽然没有对组织里的气体交换做相应的介绍,但是课程标准中有明确的要求,所以,做适当的补充还是有必要的。
探究点一 肺泡适于交换的特点
[情景展示]
[问题探究] 如图是人体的肺泡,有哪些特点适于进行气体交换?
[思考交流] _________________________________________________________________
[归纳提升] 肺泡适于气体交换的结构特点。
肺泡特点
[课堂速记]_________________________________________________________________
探究点二 肺泡与血液的气体交换
[情景展示]
[问题探究] 如图是肺泡与血液的气体交换,在此过程中,气体发生了什么变化,是如何进行交换的?
[思考交流] _________________________________________________________________
[归纳提升] 1. 肺泡与血液的气体交换
(1)气体交换过程:肺泡内氧气含量较多,扩散到肺泡周围的毛细血管中,毛细血管中二氧化碳的含量较多,扩散到肺泡内,完成了气体交换。(如图所示)
(2)气体交换的结果:血液中氧气增多,肺泡内二氧化碳增多,呼出气体中二氧化碳增多。
2. 进入血液的氧,通过血液循环送到全身各处的组织细胞外的毛细血管里,在这里又发生了一次气体交换,结果氧气扩散到组织细胞的线粒体中被利用,线粒体产生的二氧化碳又扩散到血液里。
[课堂速记]________________________________________________________________