发生在肺内的气体交换
?一、教学目标
1.知识目标
-描述肺与外界气体交换的过程。
-概述肺泡与血液的气体交换过程。
-说明气体扩散的原理。
2.能力目标
-通过演示实验和模拟活动,培养学生的观察能力、分析能力和动手操作能力。
-能够运用所学知识解释生活中的一些生理现象,提高解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观目标
-关注自身呼吸系统的健康,养成良好的生活习惯。
-认同生物体结构与功能相适应的生物学观点,培养学生的辩证思维。
二、教学重难点
1.教学重点
-肺与外界气体交换的过程。
-肺泡与血液的气体交换过程。
2.教学难点
-理解气体交换的原理以及胸廓容积变化与呼吸的关系。
三、教学方法
讲授法、演示法、实验法、讨论法、模拟法相结合
四、教学过程
(一)导入新课(5分钟)
1.提问引导
-同学们,我们每天都要进行呼吸,大家知道我们呼吸时,气体进出的通道有哪些吗?(学生回答:鼻腔、咽、喉、气管、支气管)
-那么,气体最终是在身体的哪个部位进行交换,从而使我们获得氧气,排出二氧化碳的呢?(引出肺)
2.展示图片
-展示人体呼吸系统的组成图片,让学生对照图片进一步熟悉呼吸系统的结构,强调肺是气体交换的主要场所,从而引出本节课的主题--发生在肺内的气体交换。
(二)肺与外界的气体交换(15分钟)
1.演示实验:模拟膈肌的运动
-实验装置:用一个玻璃钟罩模拟胸廓,底部的橡皮膜模拟膈肌,钟罩内的气球模拟肺,钟罩口的橡胶管模拟气管。
-操作过程
-让学生观察并描述实验开始前装置的状态。
-当向上拉动橡皮膜时,模拟膈肌舒张,观察钟罩内气球的变化以及胸廓容积的变化。
-当向下推动橡皮膜时,模拟膈肌收缩,再次观察钟罩内气球的变化以及胸廓容积的变化。
-引导思考
-气球的变化代表了什么?(学生回答:气球变大表示肺扩张,气球变小表示肺收缩)
-胸廓容积的变化与膈肌的运动有什么关系?(学生回答:膈肌收缩,胸廓容积增大;膈肌舒张,胸廓容积减小)
-由此你能推测出肺与外界气体交换是如何实现的吗?
2.总结归纳
-教师结合实验讲解肺与外界气体交换的过程:
-吸气时,膈肌收缩,膈顶部下降,胸廓的上下径增大;同时肋间肌收缩,肋骨向上向外运动,胸廓的前后径和左右径都增大。这样胸廓的容积增大,肺随之扩张,肺内气压低于外界气压,外界空气通过呼吸道进入肺,完成吸气过程。
-呼气时,膈肌舒张,膈顶部回升,胸廓的上下径缩小;同时肋间肌舒张,肋骨向下向内运动,胸廓的前后径和左右径都缩小。胸廓容积减小,肺随之回缩,肺内气压高于外界气压,肺内气体通过呼吸道排出体外,完成呼气过程。
-强调呼吸运动是胸廓有节律地扩大和缩小,包括吸气和呼气两个过程,其动力来自于呼吸肌的收缩和舒张。
(三)气体扩散(10分钟)
1.生活实例引入
-展示一个装有红棕色二氧化氮气体的集气瓶,另一个装有空气的集气瓶,用玻璃片隔开。然后抽去玻璃片,观察现象。(一段时间后,两个集气瓶内的气体颜色变得均匀)
-提问:为什么会出现这种现象?引导学生思考气体分子的运动情况。
2.讲解气体扩散的概念
-教师总结:像这样,一种气体总是由含量高的地方向含量低的地方扩散,直到平衡为止,这种现象叫做气体扩散。
3.举例说明气体扩散在生活中的应用
-如在花园里能闻到花香,这是因为花香分子在不停地做无规则运动,从浓度高的地方向周围扩散,进入我们的鼻腔,刺激嗅觉细胞,我们就闻到了花香。
-让学生再举例说说生活中还有哪些地方体现了气体扩散现象,加深对这一概念的理解。
(四)肺泡与血液的气体交换(15分钟)
1.展示肺泡结构示意图
-引导学生观察肺泡的结构特点,提问:肺泡有哪些结构特点与其进行气体交换的功能相适应?(学生回答:肺泡数量多、肺泡壁很薄,只由一层上皮细胞构成、肺泡外面缠绕着丰富的毛细血管)
2.讲解肺泡与血液的气体交换过程
-结合图片和动画,讲解:当空气中的氧气进入肺泡后,由于肺泡内氧气的浓度高于血液中氧气的浓度,根据气体扩散原理,氧气会透过肺泡壁和毛细血管壁