3.2 发生在肺内的气体交换 学案

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名称 3.2 发生在肺内的气体交换 学案
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文件大小 1.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2021-05-18 04:56:11

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文档简介

第二节 发生在肺内的气体交换
情境导入 素养目标
  据统计,在夏季我国中小学生中平均每天约有40人因溺水死亡。一个人几天不吃食物不喝水也能维持生命,但只要几分钟不呼吸就会因窒息而死亡。根据所学知识分析,溺水时主要影响的呼吸环节是什么?
1.概述肺与外界的气体交换。(重点、难点)
2.概述肺泡与血液的气体交换,概述肺泡适于气体交换的结构特点,形成结构与功能相适应的生物学观点。(重点·生命观念)
3.尝试用膈肌模型演示呼吸过程。(科学思维)
【知识点一】 肺与外界的气体交换(教材P45~P46)?
1.呼吸系统的主要器官:肺,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。
2.呼吸肌:肋骨间的肌肉和胸腔底部的膈肌。
3.模拟实验:
模拟了膈肌的收缩和舒张与呼吸的关系,反映了在呼吸运动过程中,胸廓上下径的变化。
【知识点二】 肺泡与血液的气体交换(教材P47)?
1.肺的结构特点:气管分支形成支气管,支气管逐渐发生分支,越分越细,在最细的分支末端形成肺泡。
2.肺泡适于气体交换的特点:
3.肺泡与血液的气体交换:
(1)图示:
(2)原理:气体扩散。
(3)过程:
①氧气进入血液:肺泡中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液。
②二氧化碳进入肺泡:血液中的二氧化碳也通过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡,随着呼气的过程排出体外。
【名师点津】
辨析呼吸运动与呼吸作用
 呼吸运动:胸廓有规律地扩大或者缩小,引起气体入肺或者出肺,包括呼气和吸气两个动作。
呼吸作用:细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来的过程。
【生活微思考】
 为什么游泳中当水超过胸部时感觉呼吸困难,而在陆地上能正常呼吸?
提示:在水压作用下,肋骨间的肌肉和膈肌收缩时阻力增加,胸廓容积难以增大,外界气体不易进入肺。
【图解知识】
气体扩散:气体从浓度高的地方到浓度低的地方。
【重点难点突破】
突破点肺与外界的气体交换
1.图示:
2.问题探究:
问题1.吸气时,肋骨间的肌肉收缩,使肋骨向上向外运动,如图二中,由位置一逐渐变化为位置二,使胸廓的前后、左右径增大。
问题2.膈肌犹如注射器中的活塞,吸气时,膈肌收缩,如同用力向下拉动活塞,使胸廓的上下径变大。
问题3.为气体入肺提供根本动力的是什么结构?
提示:呼吸肌的收缩使得胸廓变大,进而使肺容积变大,引起肺内气压减小,气体入肺。因此,为气体入肺提供根本动力的结构是呼吸肌。
【归纳升华】
吸气、呼气过程
肋骨间的肌肉和膈肌 胸廓各方向内径 胸廓 肺容积 肺内气压 结果
肋骨间的肌肉收缩 前后、左右径增大 变大 变大 小于外界
大气压 气体入肺(吸气)
膈肌收缩 上下径增大



肋骨间的肌肉舒张 前后、左右径减小 变小 变小 大于外界
大气压 气体出肺(呼气)
膈肌舒张 上下径减小



【小试牛刀】
(2020?自贡学业考)人体吸气和呼气时,膈肌会收缩或舒张。当膈肌收缩时不会发生的是 ( D )
A.胸廓上下径增大 B.肺扩张 C.肋骨向上向外运动 D.膈顶部上升
【教材二次开发】
开发点呼出气体与吸入气体成分比较
【教材命题源】(教材P45想一想,议一议)
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
教材命题点呼吸全过程
 命题角度1:分析上表,与吸入气体相比较,呼出气体有何变化?
提示:与吸入气体相比较,呼出气体的氧气减少,二氧化碳增多。
命题角度2:人体呼出气体中增多的二氧化碳是从哪里产生的?是如何排出体外的?
【名师点拨】在人体组织细胞的线粒体中有机物分解产生二氧化碳,产生的二氧化碳通过组织细胞与血液的气体交换进入血液,由血液循环运输到肺部,通过肺泡与血液的气体交换进入肺泡,最后通过呼气排出体外。
命题角度3:人体的呼吸仅仅指肺与外界的气体交换吗?
【名师点拨】不是。肺与外界的气体交换仅仅是人体呼吸的第一个过程。呼吸全过程还包括:肺泡与血液的气体交换、气体在血液中的运输、组织细胞与血液的气体交换,如下图:
【小试牛刀】
 防溺水教育可有效地防止学生溺水事故的发生,溺水阻断了呼吸全过程中的哪个环节 ( A )
A.肺与外界的气体交换 B.肺与血液之间的气体交换
C.氧气在血液中的运输 D.血液与组织细胞之间的气体交换
【知识点一】肺与外界的气体交换
1.(2020·岳阳质检)如图表示某人在平静和运动两种状态下的呼吸情况,据图分析正确的是 (   )
A.曲线A为运动状态 B.曲线B为平静状态
C.曲线A状态时,呼吸频率较慢 D.曲线B状态时,呼吸深度较小
2.(2020·日照学业考)有时出现的打嗝现象,会令人心烦,深吸气能有效解除打嗝现象。深吸气时发生的现象是 (   )
A.胸廓缩小       B.膈肌收缩 C.肺活量下降 D.肋骨间的肌肉舒张
3.下列关于胸廓变化与吸气、呼气之间关系的叙述,正确的是 (   )
A.胸廓扩大导致呼气 B.呼气导致胸廓扩大 C.胸廓扩大导致吸气 D.吸气导致胸廓扩大
4.在呼气时,膈肌和胸腔容积的变化是 (   )
A.膈肌收缩胸腔容积缩小 B.膈肌舒张,胸腔容积增大
C.膈肌收缩,胸腔容积增大 D.膈肌舒张,胸腔容积缩小
5.如图,A、B、C表示膈肌的3种不同状态,当肺泡内氧气含量最高时,膈肌应处于 (   )
A.A处  B.B处  C.C处  D.均有可能
6.下图是人体吸气和呼气时胸廓与膈肌的状态及肺泡与血液之间的气体交换示意图。请分析回答问题。
甲图表示吸气状态,此时膈肌   ,膈的位置下降,胸廓容积扩大,肺内气体压力 
 ,气体被吸入。?
(2)吸气动作和呼气动作交替,实现了   与外界的气体交换。?
(3)丙图表示肺泡与血液之间的气体交换。肺泡壁和毛细血管壁都由一层扁平的   细胞构成。?
【知识点二】肺泡与血液的气体交换
7.王福生院士对患新冠肺炎病逝者的肺部进行深入研究发现,病逝者肺泡内形成了一层透明的膜,就像在肺泡内表面刷了一层浆糊,阻碍了 (   )
A.肺泡与外界的气体交换 B.肺泡与血液间的气体交换
C.气体在血液中的运输 D.血液与组织细胞间的气体交换
8.如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气体进入血液,血液中的B气体进入肺泡,那么A气体是 (   )
A.一氧化碳 B.二氧化碳 C.氧气 D.水蒸气
9.如图为肺泡与血液间气体交换示意图,其中甲、乙、丙分别表示不同的血管,a、b分别表示不同的气体,箭头表示血液流动或气体进出的方向,下列相关叙述错误的是 (   )
A.图中的肺泡是肺结构和功能的基本单位 B.乙和肺泡的壁都是由一层上皮细胞构成
C.人体内氧气浓度最高的位置是肺泡 D.只有当膈肌收缩时,才能发生b气体的扩散
10.(2019·德州学业考)当血液通过肺泡周围毛细血管时,氧含量发生变化。下列能正确表示该变化的曲线是 (   )
1.(2020·新疆学业考)下列有关肺泡的叙述中不正确的是 (   )
A.肺泡外包绕着毛细血管 B.肺泡小、数目多,总面积大
C.肺泡壁仅由一层上皮细胞构成 D.体育锻炼能增加肺泡的数目
2.如图是平静呼吸时相关结构变化示意图,Ⅰ、Ⅱ表示胸骨和肋骨运动的过程。吸气时肋骨间的肌肉的状态、运动的过程和肺内气压分别是 (   )
A.舒张、过程Ⅰ、高于大气压 B.收缩、过程Ⅱ、等于大气压
C.收缩、过程Ⅰ、低于大气压 D.舒张、过程Ⅱ、低于大气压
3.(2019·临沂学业考)如图是人一次平静呼吸中肺内气压与外界气压差曲线,下列叙述正确的是 (   )
A.在曲线AB段的变化中,肋骨间的肌肉和膈肌处于收缩状态
B.在曲线BC段的变化中,胸廓的前后径和左右径由大变小
C.B点是本次呼吸中呼气结束的瞬间,此时肺内气体全部排出体外
D.C点是本次呼吸中吸气结束的瞬间,此时肺内气压等于外界气压
4.如图为胸腔和肺的示意图,当肋骨间的肌肉和膈肌收缩时,图中各部位压力由大到小的顺序是 (   )
A.c>a>b B.a>b>c C.a>c>b D.b>c>a
5.(2019·南充学业考)图一、图二是呼吸运动模拟图和气体含量变化曲线图,下列描述正确的是 (   )
A.图一中,①模拟的结构对吸入人体的空气有清洁、温暖、湿润的作用
B.②是进行气体交换的唯一场所
C.图一甲中,③处于扩张状态,引起呼气
D.若图二中曲线代表二氧化碳含量的变化情况,则A表示组织细胞处的毛细血管
6.(2020·潍坊学业考)为比较人体呼吸过程中气体成分的变化,某同学设计了如图装置。下列说法正确的是 (   )
A.吸气时应用手捏紧B处,呼气时用手捏紧C处
B.呼气过程中,肋骨间的肌肉和膈肌均处于收缩状态
C.实验结果是甲中石灰水明显变浑浊,乙无明显变化
D.该实验能证明,人呼出气体中含有较多的二氧化碳
7.下图为人体内气体交换示意图,人体内氧气浓度最高的位置应是 (   )
                 
A.肺泡 B.血管Ⅰ C.血管Ⅱ D.组织细胞
8.图一表示某同学做的模拟实验,图二表示肺泡与肺部毛细血管间的气体交换,请据图回答下列问题。
(1)图一中1模拟的结构是   ,3模拟的结构是   。?
(2)图一中的乙表示   (填“吸气”或“呼气”),此时3处于   (填“收缩”或“舒张”)状态。?
(3)图二中气体Y指的是   ,该气体进入血液后,被运输到全身各处的组织细胞,在细胞中的 
 部位被利用。?
【一道题培优】
9.肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的。如图是人体呼吸时胸廓变化示意图。据图回答下列问题:
(1)图A发生时膈肌   (填“收缩”或“舒张”),膈顶下降。图B是呼气时胸廓的变化,此时肺内气压   (填“大于”或“小于”)大气压。?
(2)人及动物的呼吸、汽车尾气排放、煤的燃烧和焚烧秸秆等多种活动使大气中二氧化碳含量升高,导致 
  效应。从保护环境角度出发,我们倡导低碳生活,下列符合低碳生活方式的是   (填序号)。?
①绿色出行,使用公共交通工具 ②节约用水 ③出门随手关灯 ④使用一次性筷子 ⑤夏天空调温度低于26 ℃ ⑥尽量少使用塑料袋
尘肺应为可治之症
   尘肺是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘,这些粉尘在肺内存留而引起肺组织弥漫性纤维化,甚至形成瘢痕。
  尘肺患者因为肺泡与血液之间的气体交换的作
用受阻,使得血液中的氧气不足,二氧化碳过多,长期持续,会造成肺动脉高压、右心室肥大、肺源性心脏病及心功能不全的后果。尘肺还容易引发其他的病变,包括肺癌、慢性阻塞性肺部疾病、肺结核、硬皮病等。
  长期以来,尘肺被认为是“可防不可治”的绝症。北京大学第三医院职业病研究中心赵金垣教授发表论文,文章以矽肺为例,把近20年临床实践作为基础,将文献资料作为依据,分析了尘肺临床研究的现状及难点,提出以改善肺间质功能作为尘肺治疗的新策略和突破口,认为此措施将可能给尘肺的临床前景带来革命性变化,即尘肺不仅可以治疗,而且有可能治愈。
开动大脑思考:
(1)尘肺患者肋骨间的肌肉和膈肌收缩引起 吸气 (填“呼气”或“吸气”)。?
(2)尘肺直接影响了呼吸全过程中的哪个过程?
提示:直接影响了肺泡与血液的气体交换。
参考答案
【知识点一】肺与外界的气体交换
1.(2020·岳阳质检)如图表示某人在平静和运动两种状态下的呼吸情况,据图分析正确的是 ( C )
A.曲线A为运动状态 B.曲线B为平静状态
C.曲线A状态时,呼吸频率较慢 D.曲线B状态时,呼吸深度较小
2.(2020·日照学业考)有时出现的打嗝现象,会令人心烦,深吸气能有效解除打嗝现象。深吸气时发生的现象是 ( B )
A.胸廓缩小       B.膈肌收缩 C.肺活量下降 D.肋骨间的肌肉舒张
3.下列关于胸廓变化与吸气、呼气之间关系的叙述,正确的是 ( C )
A.胸廓扩大导致呼气 B.呼气导致胸廓扩大 C.胸廓扩大导致吸气 D.吸气导致胸廓扩大
4.在呼气时,膈肌和胸腔容积的变化是 ( D )
A.膈肌收缩胸腔容积缩小 B.膈肌舒张,胸腔容积增大
C.膈肌收缩,胸腔容积增大 D.膈肌舒张,胸腔容积缩小
5.如图,A、B、C表示膈肌的3种不同状态,当肺泡内氧气含量最高时,膈肌应处于 ( C )
A.A处  B.B处  C.C处  D.均有可能
6.下图是人体吸气和呼气时胸廓与膈肌的状态及肺泡与血液之间的气体交换示意图。请分析回答问题。
(1)甲图表示吸气状态,此时膈肌 收缩 ,膈的位置下降,胸廓容积扩大,肺内气体压力 降低(或减小或小于外界气体压力) ,气体被吸入。?
(2)吸气动作和呼气动作交替,实现了 肺(或人体或肺泡) 与外界的气体交换。?
(3)丙图表示肺泡与血液之间的气体交换。肺泡壁和毛细血管壁都由一层扁平的 上皮 细胞构成。?
【知识点二】肺泡与血液的气体交换
7.王福生院士对患新冠肺炎病逝者的肺部进行深入研究发现,病逝者肺泡内形成了一层透明的膜,就像在肺泡内表面刷了一层浆糊,阻碍了 ( B )
A.肺泡与外界的气体交换 B.肺泡与血液间的气体交换
C.气体在血液中的运输 D.血液与组织细胞间的气体交换
8.如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气体进入血液,血液中的B气体进入肺泡,那么A气体是 ( C )
A.一氧化碳 B.二氧化碳 C.氧气 D.水蒸气
9.如图为肺泡与血液间气体交换示意图,其中甲、乙、丙分别表示不同的血管,a、b分别表示不同的气体,箭头表示血液流动或气体进出的方向,下列相关叙述错误的是 ( D )
A.图中的肺泡是肺结构和功能的基本单位 B.乙和肺泡的壁都是由一层上皮细胞构成
C.人体内氧气浓度最高的位置是肺泡 D.只有当膈肌收缩时,才能发生b气体的扩散
10.(2019·德州学业考)当血液通过肺泡周围毛细血管时,氧含量发生变化。下列能正确表示该变化的曲线是 ( D )
1.(2020·新疆学业考)下列有关肺泡的叙述中不正确的是 ( D )
A.肺泡外包绕着毛细血管 B.肺泡小、数目多,总面积大
C.肺泡壁仅由一层上皮细胞构成 D.体育锻炼能增加肺泡的数目
2.如图是平静呼吸时相关结构变化示意图,Ⅰ、Ⅱ表示胸骨和肋骨运动的过程。吸气时肋骨间的肌肉的状态、运动的过程和肺内气压分别是 ( C )
A.舒张、过程Ⅰ、高于大气压 B.收缩、过程Ⅱ、等于大气压
C.收缩、过程Ⅰ、低于大气压 D.舒张、过程Ⅱ、低于大气压
3.(2019·临沂学业考)如图是人一次平静呼吸中肺内气压与外界气压差曲线,下列叙述正确的是 ( D )
A.在曲线AB段的变化中,肋骨间的肌肉和膈肌处于收缩状态
B.在曲线BC段的变化中,胸廓的前后径和左右径由大变小
C.B点是本次呼吸中呼气结束的瞬间,此时肺内气体全部排出体外
D.C点是本次呼吸中吸气结束的瞬间,此时肺内气压等于外界气压
4.如图为胸腔和肺的示意图,当肋骨间的肌肉和膈肌收缩时,图中各部位压力由大到小的顺序是 ( B )
A.c>a>b B.a>b>c C.a>c>b D.b>c>a
5.(2019·南充学业考)图一、图二是呼吸运动模拟图和气体含量变化曲线图,下列描述正确的是 ( A )
A.图一中,①模拟的结构对吸入人体的空气有清洁、温暖、湿润的作用
B.②是进行气体交换的唯一场所
C.图一甲中,③处于扩张状态,引起呼气
D.若图二中曲线代表二氧化碳含量的变化情况,则A表示组织细胞处的毛细血管
6.(2020·潍坊学业考)为比较人体呼吸过程中气体成分的变化,某同学设计了如图装置。下列说法正确的是 ( D )
A.吸气时应用手捏紧B处,呼气时用手捏紧C处
B.呼气过程中,肋骨间的肌肉和膈肌均处于收缩状态
C.实验结果是甲中石灰水明显变浑浊,乙无明显变化
D.该实验能证明,人呼出气体中含有较多的二氧化碳
7.下图为人体内气体交换示意图,人体内氧气浓度最高的位置应是 ( A )
                 
A.肺泡 B.血管Ⅰ C.血管Ⅱ D.组织细胞
8.图一表示某同学做的模拟实验,图二表示肺泡与肺部毛细血管间的气体交换,请据图回答下列问题。
(1)图一中1模拟的结构是 肺 ,3模拟的结构是 膈 。?
(2)图一中的乙表示 呼气 (填“吸气”或“呼气”),此时3处于 舒张 (填“收缩”或“舒张”)状态。?
(3)图二中气体Y指的是 氧气 ,该气体进入血液后,被运输到全身各处的组织细胞,在细胞中的 线粒体 部位被利用。?
【一道题培优】
9.肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的。如图是人体呼吸时胸廓变化示意图。据图回答下列问题:
(1)图A发生时膈肌 收缩 (填“收缩”或“舒张”),膈顶下降。图B是呼气时胸廓的变化,此时肺内气压 大于 (填“大于”或“小于”)大气压。?
(2)人及动物的呼吸、汽车尾气排放、煤的燃烧和焚烧秸秆等多种活动使大气中二氧化碳含量升高,导致 温室 效应。从保护环境角度出发,我们倡导低碳生活,下列符合低碳生活方式的是 ①②③⑥ (填序号)。?
①绿色出行,使用公共交通工具 ②节约用水 ③出门随手关灯 ④使用一次性筷子 ⑤夏天空调温度低于26 ℃ ⑥尽量少使用塑料袋
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