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2019-2020年七年級生物《發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換》教案2 教學目標 (一)知識 1.概述肺內(nèi)的氣體交換——包括肺與外界的氣體交換和肺泡與血液的氣體交換。 2.通過測量胸圍差,闡述膈肌的運動,感知呼吸時胸廓容積有變化。通過演示實驗說明胸廓容積變化與氣體進出的關系。通過吸入和呼出的氣體成分的變化,分析呼吸與細胞生命活動的關系。 (二)能力 通過探究外界氣體是怎樣進出肺的,培養(yǎng)學生分析問題的能力。通過測量胸圍差等活動,培養(yǎng)學生實踐的能力。 (三)情感態(tài)度價值觀 通過分析同學之間胸圍差的差異,認同體育鍛煉的重要性。 重點和難點 外界氣體如何進出肺,肺內(nèi)的二氧化碳如何排出。 肺泡與血液的氣體交換。 教學準備 教師:新鮮的豬肺、多媒體課件、模擬隔肌運動的模型。澄清的石灰水,干凈的玻璃管,燒杯,香水,廣口瓶。 學生: 課時安排:2課時 教學設計 學 習 內(nèi) 容 學 生 活 動 教 師 活 動 一、引言:提出問題,引起學生思考。 通過回憶以前的知識思考問題。 復習呼吸系統(tǒng)的組成。演示豬肺的通氣,提出問題:肺是怎樣實現(xiàn)與外界的氣體交換的? 二、解決問題 外界氣體是怎樣進出肺的。 探究: 1、呼吸運動時胸廓容積是否發(fā)生變化? 2、呼吸運動時胸廓容積變化的原因。 3、肺容積的變化與吸氣和呼氣有什么關系? 4、為什么肺容積的變化會導致吸氣和呼氣? 第二課時 5、肺內(nèi)氣體是如何發(fā)生變化的? 6、體內(nèi)的氣體是如何進行交換的呢? 學生用雙手輕觸自己胸側的肋骨處,做深呼吸,感受自己在吸氣和呼氣時胸廓的變化:深吸氣肋骨在向上向外運動,胸廓擴大。深呼氣肋骨在向下向內(nèi)運動,胸廓縮小。 學生實驗:測量胸圍差,用數(shù)據(jù)證明胸廓容積的變化。 測量方法:三人一組、設計表格,做好記錄。為了數(shù)據(jù)準確,應測定三次,取最大值。下表是某位學生測量結果,此為為例,計算:胸圍差=吸氣后胸圍長度-呼氣后胸圍長度。 狀態(tài) 第一次 第二次 第三次 平靜 80 80.5 80 盡力深吸氣時 90 91 90.5 盡力深呼氣時 78 77.4 78.2 結合測量胸圍差的實驗結果,分析為什么同學之間的胸圍差有差別? 學生提出假設:胸廓容積變化的原因是有關肌肉的收縮和舒張。 學生觀察動畫,閱讀書本相關內(nèi)容,討論、交流: 1、呼吸運動時,主要哪些肌肉的收縮、舒張引起了胸廓容積的變化? 在呼吸肌收縮和舒張時,胸廓容積發(fā)生了怎樣的變化? 2、隨著胸廓容積的變化,肺的容積發(fā)生了怎樣的變化? 3、根據(jù)探究結果作出假設:肺容積的變化導致了氣體的吸入和呼出嗎? 學生觀察實驗,思考、討論問題,得出結論:肺容積的變化導致了吸氣和呼氣。 肺的容積擴大—→外界氣體入肺 肺的容積縮小—→肺內(nèi)氣體排出 學生分析、歸納肺與外界氣體交換的原理和過程:呼吸肌的收縮和舒張,使胸廓擴大和縮小,引起肺被動地擴張和回縮,形成肺內(nèi)氣壓與大氣壓之間的壓力差,才使氣體能夠進出肺泡。 學生實驗、觀察:四位同學為一組,一位同學按課本實驗的圖示吹氣。其他同學注意觀察。 回憶做種子呼吸時釋放二氧化碳的實驗,也見到了試管中石灰水變渾濁的現(xiàn)象,分析石灰水變渾濁的原因: 由于澄清的石灰水遇到二氧化碳后會變得渾濁。甲乙瓶中石灰水的渾濁程度不同說明了呼出氣體中含有較多的二氧化碳。 學生從圖中分析出:呼出氣體中的氧含量,少于吸入氣體中的氧含量;呼出氣體中的二氧化碳含量,多于吸入氣體中的二氧化碳含量。根據(jù)呼出的氣體中氧減少,二氧化碳增多的數(shù)據(jù),推測其原因與體內(nèi)進行氣體交換有關。 學生觀察課文中的“肺泡和血液之間的氣體交換”圖,探究肺泡內(nèi)的氣體交換是二氧化碳由血液進入肺泡,氧由肺泡進入血液。 學生根據(jù)圖概括肺泡適于氣體交換功能的結構特點:肺泡數(shù)量多;肺泡外包繞著毛細血管;肺泡壁很薄,只有一層上皮細胞。 組織學生感受自己在吸氣和呼氣時胸廓的變化。 1、問題:呼吸運動中胸廓是否發(fā)生變化? 討論:在吸氣和呼氣時,你感受到胸廓容積發(fā)生了怎樣的變化? 感覺不一定準確,引出測量的必要。 師生討論測胸圍差的用具、方法、步驟及注意事項。在達成共識后,請學生示范操作。使學生明確: ①測量胸圍差的位置:男生胸前是軟尺下緣與乳頭上緣平齊,背側是軟尺要在兩肩胛骨下角;女生胸前是使軟尺經(jīng)過乳頭上方的第四肋骨處; ②測量呼氣時胸圍和吸氣時胸圍各兩次,并計算出兩次兩者的差值,即是胸圍差。 2、探究呼吸運動時胸廓容積變化的原因 假設:根據(jù)你的感受,對胸廓容積變化的原因作出假設。 教師做曲肘、深肘動作,啟發(fā)學生討論、交流,作出假設:胸廓容積變化的原因是有關肌肉的收縮和舒張。 演示動畫:呼吸運動 3、繼續(xù)探究:肺容積的變化與吸氣和呼氣的關系 演示:用模型模擬隔的運動實驗。討論題: ①橡皮膜、兩個氣球、玻璃鐘罩分別代表什么? ②手向下拉橡皮膜時,氣體進入氣球還是排出? ③橡皮膜回縮時,氣體進入氣球還是排出? ④是肺容積的擴大導致吸氣,還是因為吸氣后使肺的容積擴大? 4、進一步探究:為什么肺容積的變化會導致吸氣和呼氣? 演示模擬實驗:模擬肺容積的變化引起肺內(nèi)氣壓的改變 第二課時 引言:氣體在呼吸運動作用下進入了肺,這只是完成外界氣體和肺泡內(nèi)氣體之間交換,它不是呼吸的結束,只是呼吸的第一步,只有肺泡內(nèi)氣體與血液間的氣體進行交換了,而血液又與組織細胞之間的氣體進行交換才是呼吸的實質(zhì)。那么進入肺泡內(nèi)的氣體與血液之間是怎樣進行交換的呢?下面我們一起來探究:肺內(nèi)氣體發(fā)生的變化。 5、肺內(nèi)氣體是如何發(fā)生變化的? 引導學生討論:甲乙瓶中石灰水的渾濁程度不同說明了什么? 引導學生觀察環(huán)境中的氣體與呼出的氣體成分對照表: 氣體 成分 環(huán)境中的氣體% 呼出的氣體% 氮氣 78 78 氧氣 21 16 二氧化碳 0.03 4 水 0.07 1.1 其他氣體 0.9 0.9 通過吸入和呼出的氣體成分有差別的資料,引導學生分析呼吸與細胞生命活動的關系。 進一步探究:6、體內(nèi)的氣體是如何進行交換的呢? 通過香水的擴散作用,啟發(fā)學生認同一種氣體總是由多的地方向少的地方擴散,直至平衡為止。人體內(nèi)的氣體交換,也是通過擴散作用來完成的。 引導觀察課文中的“肺泡和血液之間的氣體交換”圖,探究肺泡內(nèi)的氣體交換是怎樣進行的? 演示肺泡的結構,啟發(fā)學生思考肺泡結構適于氣體交換功能的特點。 引導學生小結:體內(nèi)的氣體交換包括肺泡內(nèi)的氣體交換和組織里的氣體交換兩個過程。肺泡內(nèi)的氣體交換,是指肺泡與血液之間的氣體交換。 總結 師生總結歸納呼吸的全過程: 教學過程設計 引言:復習呼吸系統(tǒng)的組成。演示豬肺的通氣,提出問題:肺是怎樣實現(xiàn)與外界的氣體交換的?(板書:第二節(jié) 發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換) 教師:組織學生感受自己在吸氣和呼氣時胸廓的變化。 學生:用雙手輕觸自己胸側的肋骨,做深呼吸。 提問:用雙手按在胸部兩側,深深地吸氣,再深深地呼氣,你有什么感覺? 學生推測胸腔體積的變化:吸氣時肋骨向上向外運動,胸廓擴大。吸氣時肋骨向下向內(nèi)運動,胸廓縮小。 教師:這樣的感覺準確嗎?呼吸運動中胸廓容積是否發(fā)生了變化,還要進行準確的測量。 一、學生實驗:測量胸圍差,用數(shù)據(jù)證明胸廓容積的變化。 測量方法:三人一組、設計表格,做好記錄。為了數(shù)據(jù)準確,應測定三次,取最大值。師生討論測胸圍差的用具、方法、步驟及注意事項。在達成共識后,請學生示范操作。使學生明確:①測量胸圍差的位置:男生胸前是軟尺下緣與乳頭上緣平齊,背側是軟尺要在兩肩胛骨下角;女生胸前是使軟尺經(jīng)過乳頭上方的第四肋骨處;②測量呼氣時胸圍和吸氣時胸圍各兩次,并計算出兩次兩者的差值,即是胸圍差。 教師:請學生匯報測量結果。下表是某位學生測量結果,此為為例,計算該同學的胸圍差。 狀態(tài) 第一次 第二次 第三次 平靜 80 80.5 80 盡力深吸氣時 90 91 90.5 盡力深呼氣時 78 77.4 78.2 學生通過感知和測量,知道吸氣時,胸廓擴大了;呼氣時,胸廓縮小了,吸氣和呼氣都與胸廓變化有關。 教師:吸氣和呼氣這兩個動作合起來就是呼吸運動。那么,呼吸運動是怎樣產(chǎn)生的呢?我們一起來探究呼吸運動時胸廓容積變化的原因。根據(jù)你的感受,對胸廓容積變化的原因作出假設。 教師做曲肘、深肘動作,啟發(fā)學生討論、交流,作出假設:胸廓容積變化的原因是有關肌肉的收縮和舒張。 教師演示肋骨運動的模型。說明所代表的脊柱,肋骨,胸骨,肋間外肌。提醒學生注意胸廓前后徑有何變化。 提問:當“肋間外肌”收縮時,“肋骨”上升,“胸骨”上移時,“胸廓”的前后徑增大了還是縮小了?當“肋間外肌”舒張時,“胸廓”的前后徑增大了還是縮小了? 學生觀察后回答:“肋間外肌”收縮時,“胸廓”的前后徑增大了;“肋間外肌”舒張時,“胸廓”的前后徑縮小了。 演示膈運動的模型,說明模型中所代表的胸廓,氣管,肺和膈肌。教師一手握住瓶頸,一手向下拉橡皮膜,同時說明這示意膈肌收縮。此時,請同學們觀察“胸廓”上下徑的變化和“肺”的變化。然后,一手放開橡皮膜,同時說明這示意膈肌舒張。提醒學生觀察觀察“胸廓”上下徑的變化和“肺”的變化。 提問:當“膈”運動時,“胸廓”的上下徑和“肺”有什么變化? 學生觀察后回答:當“膈肌”收縮時,“胸廓”的上下徑增大,“肺”也擴大;當“膈肌”舒張時,“胸廓”上下徑縮小,“肺”也回縮。 通過實驗學生得出:①肋骨和膈運動的結果,使胸廓擴大或縮小。②肋骨和膈的運動,與肋間肌和膈肌的收縮和舒張有關。當肋間外肌和膈肌舒張時,胸廓的前后徑和上下徑縮小,這時候胸廓縮小。 教師啟發(fā)學生進一步探究:為什么肺容積的變化會導致吸氣和呼氣? 演示氣筒給氣球打氣的實驗:模擬肺容積的變化引起肺內(nèi)氣壓的改變。(氣筒相當于肺) 肺的容積擴大—→外界氣體入肺 肺的容積縮小—→肺內(nèi)氣體排出 學生分析、歸納肺與外界氣體交換的原理和過程:呼吸肌的收縮和舒張,使胸廓擴大和縮小,引起肺被動地擴張和回縮,形成肺內(nèi)氣壓與大氣壓之間的壓力差,才使氣體能夠進出肺泡。 第二課時 引言: 氣體在呼吸運動作用下進入了肺,這只是完成外界氣體和肺泡內(nèi)氣體之間交換,它不是呼吸的結束,只是呼吸的第一步,只有肺泡內(nèi)氣體與血液間的氣體進行交換了,而血液又與組織細胞之間的氣體進行交換才是呼吸的實質(zhì)。那么進入肺泡內(nèi)的氣體與血液之間是怎樣進行交換的呢?下面我們一起來探究:肺內(nèi)氣體發(fā)生的變化。 探究:肺內(nèi)氣體是如何發(fā)生變化的? 教師演示噴灑香水的實驗,引導學生領會氣體交換的原理:一種氣體總是由多的地方向少的地方擴散,直至平衡為止。 學生實驗、觀察:四位同學為一組,一位同學按課本實驗的圖示吹氣。其他同學注意觀察。 教師引導學生討論:甲乙瓶中石灰水的渾濁程度不同說明了什么? 學生回憶做種子呼吸時釋放二氧化碳的實驗,也見到了試管中石灰水變渾濁的現(xiàn)象,分析石灰水變渾濁的原因:由于澄清的石灰水遇到二氧化碳后會變得渾濁。甲乙瓶中石灰水的渾濁程度不同說明了呼出的氣體中含二氧化碳多于吸入氣體中的二氧化碳. 引導學生觀察環(huán)境中的氣體與呼出的氣體成分對照表: 氣體成分 環(huán)境中的氣體% 呼出的氣體% 氮氣 78 78 氧氣 21 16 二氧化碳 0.03 4 水 0.07 1.1 其他氣體 0.9 0.9 學生從圖中分析出:呼出氣體中的氧含量,少于吸入氣體中的氧含量;呼出氣體中的二氧化碳含量,多于吸入氣體中的二氧化碳含量。根據(jù)呼出的氣體中氧減少,二氧化碳增多的數(shù)據(jù),推測其原因與體內(nèi)進行氣體交換有關。 演示肺泡的結構,啟發(fā)學生思考肺泡結構適于氣體交換功能的特點。 學生概括肺泡適于氣體交換功能的結構特點:肺泡數(shù)量多;肺泡外包繞著毛細血管;肺泡壁很薄,只有一層上皮細胞。 演示動畫:肺泡和血液之間的氣體交換過程.提問:肺泡內(nèi)的氣體交換是怎樣進行的? 學生回答:二氧化碳由血液進入肺泡,氧由肺泡進入血液。 教師:肺泡中的氧擴散到血液中;靜脈血中的二氧化碳擴散到肺泡里。 提問:為什么在肺部,靜脈血中的氧不向肺泡擴散,肺泡中的二氧化碳不向血液擴散? 學生推測:這是因為在吸入肺泡內(nèi)的氣體中,氧的含量比靜脈血中的多,而二氧化碳的含量比靜脈血中的少。因此,氧由肺泡擴散到血液中;二氧化碳由靜脈血擴散到肺泡中。這完全符合氣體擴散的原理。經(jīng)過這樣的氣體交換,靜脈血就變成了含氧豐富的動脈血。 教師:氧進入血液后,絕大部分與紅細胞中的血紅蛋白結合,通過血液循環(huán)被運輸?shù)饺砀鹘M織細胞。 演示動畫:組織細胞與血液之間的氣體交換.提問:組織細胞里的氣體交換是怎樣進行的? 學生回答:動脈血中的氧向組織細胞擴散;組織細胞里的二氧化碳向血液擴散。 提問:為什么氧和二氧化碳的擴散方向是這樣的? 學生推測:這是因為組織細胞里的氧含量比動脈血中的少,而二氧化碳的含量比動脈血中的多的緣故。 師生總結歸納呼吸的全過程: