10.2
人体细胞获得氧气的过程
(二)肺通气是通过呼吸运动实现的
【教学目标】
一、知识目标
1.
概述呼吸与胸廓容积变化的关系。
2.
说出呼吸时胸廓变化的原因。
二、能力目标
运用实验法探究肺与外界气体交换的原理。
三、情感态度与价值观目标
体验探究实验是学习生物学知识的重要途径之一。
【教学重难点】
一、教学重点
呼吸与胸廓容积变化的关系,呼吸时胸廓变化的原因。
二、教学难点
呼吸运动实现肺通气的原理。
【教学准备】
多媒体课件、模拟膈肌运动的模型、呼吸时肋骨和胸骨运动的模型、肋间外肌舒缩引起肋骨和胸骨运动的模型、注射器。
【教学过程】
教学
环节
教师行为
学生行为
设计意图
导入
(猜谜语)看不见,摸不着,不香不臭没味道,说它宝贵到处有,动物植物离不了。
(讲述)我们每时每刻都需要空气,要进行呼吸,那外界的空气是如何进入肺部的,肺部的气体又是怎样排出体外的呢?这节课我们就一起来探究解决这个问题,学习《第2节
人体细胞获得氧气的过程》的第2课时肺通气是通过呼吸运动实现的。
回答:空气。
认真听讲。
激发兴趣,导入新课
(一)肺通气的概念、呼吸运动的概念及胸廓的结构
(讲述)什么是肺通气,什么是呼吸运动呢?请阅读教材,完成【自主学习】部分。
(讲述)胸廓是由胸腔背部的脊柱、正前方的胸骨,连接胸骨和脊柱的肋骨,以及肋骨之间的肌肉——肋间肌组成的。
胸廓的底部由膈封闭,膈是一层向上凸起的肌肉。
阅读教材,完成导学案。
回答问题。
认真听讲。
认识胸廓的结构。
(二)肺通气是通过呼吸运动实现的
让我们来感受一下呼吸时胸廓的变化。
【体验活动】感受呼吸时胸廓的变化。
坐直身体,手放在胸部两侧,深吸气、深呼气,有什么感受?
(讲解)胸廓的扩大和缩小就是呼吸运动。呼吸运动是怎样完成的?
产生疑问。
感受呼吸时自己胸廓的变化。
回答:吸气时,胸廓扩大;呼气时,胸廓缩小。
发现吸气时,胸廓扩大;呼气时,胸廓缩小的现象。
产生疑问。
我们来看这样一个模型,这是组成人体胸腔的骨骼模型:
【演示实验一】演示呼吸时肋骨和胸骨运动的模型。
1.想想模型各部分代表什么?长木棒代表?短木棒代表?胶管代表?
2.如何才能实现胸廓的扩大和缩小呢?请学生上台边操作边解释。
引导学生观察肋骨胸骨上下移,改变的是胸廓横径的大小。
引导学生思考下面的问题串:
肋骨胸骨自身能不能运动呢?
是什么结构让肋骨、胸骨上下移动的呢?
哪种肌肉?
(讲解)主要是肋间肌中的肋间外肌使肋骨、胸骨上下移动的。
肋间外肌是如何让肋骨运动起来的呢?
请看模型。
【演示实验二】演示肋间外肌舒缩引起肋骨和胸骨运动的模型。
1.先判断模型各部分代表什么?
2.观察随着肋间外肌的收缩和舒张,肋骨、胸骨如何运动。
通过两个演示实验我们发现,肋间外肌的收缩舒张能让胸廓的大小发生变化。
除了肋间外肌外,还有有没有能够改变胸廓大小的肌肉?
(讲解)膈肌是向上凸起的一层肌肉,膈肌的顶部叫作膈顶。
膈肌收缩,膈顶下降;膈肌舒张,膈顶上升。
提问:膈顶的上升下降有没有改变胸廓的大小?是如何改变的?
请大家总结这个过程,完成小结1:
肋间外肌收缩→肋骨胸骨
→胸廓横径
膈肌收缩→膈顶部
→
胸廓纵径
肋间外肌舒张→肋骨胸骨
→胸廓横径
膈肌舒张→膈顶部
→胸廓纵径
胸廓的大小为什么会发生变化呢?胸廓大小的改变与呼吸又有什么关系呢?
回答:
长木棒代表脊柱;短木棒代表胸骨;胶管代表肋骨。
学生边操作边解释:
肋骨胸骨上移,胸廓扩大;
肋骨胸骨下移,胸廓缩小。
学生齐答:
不能。
肌肉。
肋间肌。
学生回答:
1.长木棒代表脊柱;短木棒代表胸骨;中间两根木棒代表肋骨;黑色线绳代表肋间外肌。
2.肋间外肌收缩,肋骨胸骨上移;肋间外肌舒张,肋骨胸骨下移。
学生回答:膈肌。
认真听讲。
学生回答:
膈顶下降,胸廓纵径变大;膈顶上升,胸廓纵径变小。
学生回答。
产生疑问。
理解胸廓大小发生改变的原因。
通过模型来探究:
【合作学习一】
1.我们看这个模型,先想一想模型各部分模拟的是人体的什么结构?瓶子模拟?玻璃管模拟?里面的气球模拟?下面的橡皮膜模拟?
2.
这样的模型存在两种状态:下拉和上推的时候,会有不同的变化。请分组进行实验,完成导学案上小结2的内容。
完成小结2:
下拉时:胸廓容积
(扩大/缩小),导致肺容积
(扩大/缩小),从而实现
(呼气/吸气)。
上推时:胸廓容积
(扩大/缩小),导致肺容积
(扩大/缩小),从而实现
(呼气/吸气)。
(提问)通过实验我们发现,胸廓大小的改变会导致呼吸,也就是呼吸运动实现肺通气。为什么胸廓大小的改变会导致吸气呼气呢?
学生回答:
瓶子模拟胸廓;玻璃管模拟气管和支气管;里面的气球模拟肺;下面的橡皮膜模拟膈。
学生分组进行实验。
回答。
好奇,思考。
理解胸廓大小的改变实现了呼吸。
产生疑问
(三)呼吸运动实现肺通气的原理
我们继续用实验来研究这个问题。
【演示实验三】注射器实验。
先将注射器的活塞拉出一部分。然后,用左手手指堵住针孔,右手用力推活塞,然后放开右手,观察活塞的运动方向。
【合作学习二】
解释实验现象。
为什么注射器的活塞会向外运动?
(检验)请完成实验结论。
一个容器中的气体,在温度不变的情况下,如果气体的总量没有改变,当容器容积减小时,气体压力
;容器容积增大时,气体压力
。
根据气压大小与容积的关系,完成小结3的内容。
胸廓容积扩大→肺容积扩大→肺内气压
→肺内气压
外界气压→气体入肺。(吸气)
胸廓容积缩小→肺容积缩小→肺内气压
→肺内气压
外界气压→气体出肺。(呼气)
学生注意观察。
回答:活塞会向外运动。
学生边操作边解释。
小组讨论,学生回答:
用左手堵住了针孔,使注射器内形成了密闭的空间,向内推活塞,会使注射器内的容积变小、气体压力变大,注射器内的气压大于外界的气压,所以活塞会向外运动。
学生回答:增大,减小
学生回答。
小组讨论,并回答。
通过演示实验和小组讨论探究容积大小变化与气压大小变化的关系。
理解呼吸运动实现肺通气的原因。
总结
【归纳总结】肺通气的原理和过程。
学生完成并回答。
检验。
【板书设计】
肺通气是通过呼吸运动实现的
肋间外肌和膈肌的收缩和舒张
呼吸运动:
胸廓的扩大和缩小
肺的扩张和缩小
肺内与外界的气压差
肺通气:
气体进出肺
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