1、人体细胞获得氧气的过程（第二课时） 09 生物 苏艳萍 一 教学目标 知识目标 1 解释呼吸运动实现肺通气的原理 2 描述肺泡与血液之间，血液与组织细胞之间气体交换的原理 3 概述气体在血液中的运输 能力目标 通过呼吸运动的模型、展示肺的换气和组织气体交换的挂图演示，培养形象 思维能力和逻辑思维能力 情感目标 认同体育锻炼能增强呼吸肌的力量，使呼吸功能增强，提高要有经常参加体 育锻炼和适宜的体力劳动的意识 二 教学重点 1 描述呼吸运动和肺通气的原理 2 概述人体与外界进行气体交换的原理 三 教学难点 1 认识气体交换的过程和原理 2 通过比较，理解呼吸与呼吸作用的主要区别 四 教学过程 （一
2、）复习旧知识，引入新课 师：前面讲过，肺是气体交换的场所。具体地说，肺泡是气体交换的场所。下面大家一起 回忆一下，肺泡有哪些结构特点能保证气体交换的顺利进行。 生：数量多；总面积大；壁很薄，仅有单层上皮细胞构成;肺泡外表面缠绕着丰富的毛细血 管和弹性纤维。 生：对！刚才同学所列举的这些结构特点都是有助于肺泡与外界进行气体交换。那大家有 没有想过外界的气体为什么能进入肺泡？飞跑的气体又为什么能排出体外？这就涉及 到我们本节课所要学习的内容，下面我们一起来学习第二节人体细胞获得氧气的过程 这一节书剩下的内容。 （二）呼吸运动与肺通气 师：上一节课我们学习了呼吸的定义，下面那位同学告诉老师什么是呼吸
3、作用？ 生：人体每个细胞都能够利用氧气将葡萄糖等有机物分解，产生二氧化碳和水同时伴有能 量的释放。生物体细胞内葡萄糖等有机物氧化分解并释放能量的过程，就是呼吸作用。 师：嗯，这是呼吸作用的定义，那什么是呼吸呢？ 生：外界以肺泡之间的气体交换，就是通常所说的呼吸，也叫肺通气。 师：没错，呼吸也叫肺通气，就是外界与肺泡之间的气体交换。 师：那么气体交换又是如何完成的？在解决这个问题之前，大家先挺直你们的腰，把手放 在两侧的肋骨，深呼吸。请一个同学告诉大家，在你深呼吸时，你的肋骨发生了什么 变化？ 生：上下运动。 师：是。 师：其实呢，我们刚才摸到的骨头叫什么啊？ 生：肋骨。 师：对，大家可以看到这
4、幅图上来，这个是肋骨，是你们刚才摸到的，这个是胸骨，这里 还有一条，也就是你们后面的这里，就是脊椎，那中间的这些是什么啊？ 生：肋间肌（肋间外肌） 。 师：中间的这个是肋间肌，刚才有听到同学说这是肋间外肌，因为肋间肌也分为肋间外肌 和肋间内肌，但是这部分的内容是比较难理解的，我们只需要知道这个是肋间肌，而呼 吸作用主要是肋间外肌在起作用。然后呢，你们看下面由膈封闭，封闭之后就形成了一 个胸腔，由骨头形成了一个骨容性的支架，我们的肺就在里面。我们胸廓的扩大和缩小 就是我们通常所说的呼吸。 师：呼吸运动就是胸廓的扩大和缩小的运动，而肺通气与胸廓运动有关，我们吸气是，胸 廓扩大，呼气时，胸廓缩小，可
5、是到底是什么原理呢？同学们想过没有。 生：。 。 。 。 。 。 师：现在我们通过两个模拟实验来演示一下（介绍模型） ，我们人体的肋骨是这样收缩的， 但这只是夜歌平面图形，当肋间肌一收缩，肋骨和胸骨有什么变化？ 生：肋骨、胸骨上移。 师：很明显可以看出当肋间肌收缩时，肋骨和胸骨都上提了。而这只是一个平面图形，实 际上肋骨是这样的，如果这样，肋骨是不是也外展了啊？ 生：是。 师：这样的话胸廓的前后左右径就会加大，也就是横泾会加大，这样胸廓的容积就扩大。 师：刚才我们说肋间肌收缩使胸廓扩大，那肋间肌舒张呢？是不是下降了？ 生：是。 师：这样一来，胸廓就缩小了。 师：我们一开始就说肺通气与胸廓和膈的
6、运动有关，而胸廓的运动主要与肋间肌的收缩和 舒张有关，可是与膈又有什么关系呢？ 师：前面我们说了胸廓的下边是由膈封闭，而膈在舒张时是。 。 。的，当膈收缩是就会、 、 、 、 ，也就是胸腔的纵径加长了，这里的容积是不是加大啦 生：是。 师：好！老师根据膈肌收缩膈顶下降，膈肌舒张膈顶上升做了这个模型，其中这个吸管代 表我们的气管，与气管相连的这个气球代表肺。我们人体的肺是一对的，但这里因为 模型的需要只做了一个。而整个壁围成的腔就是胸腔，胸腔下面是什么啊？ 生：膈。 师：对。我们的胸腔是由膈封闭的，现在我们来看下膈收缩和舒张，肺容积会发生什么变 化？ 生：膈收缩，肺容积增大；膈舒张，肺容积缩小。
7、 生：那又为什么胸廓和膈的收缩和舒张可以是在哪肺通气呢？说到这里老师告诉大家一个 屋里知识：在同一个容器里，当它的容积变大的时候，它的气压是会变小的，而气体 的特点是由气压高的地方向气压低的地方流动。 师：现在我们结合起来看，当肋间肌收缩时，胸腔的横泾加大，而同时膈肌收缩使胸腔的 纵径加长，这样胸腔的容积加大，胸腔的压力小于外界的压力，气体从哪里到哪里啊？ 生：外界进入肺。 师：对，同样道理，当肋间肌和膈肌舒张时，肋骨和膈肌下降，肋骨内收，膈顶上升，胸 廓容积缩小，肺泡内部气体呼出体外，也就是呼气。 师：这一吸一呼，就完成了肺通气，所以肺通气是通过呼吸运动来实现的。 （三）肺的换气 师：前面我
8、们学习“呼吸作用”时做过一个实验，同学们还记得，人体呼出的气体与环境 中的气体有什么差别吗？为什么？ 生：呼出的气体中氧气含量减少了，二氧化碳的含量增加了。因为发生了气体的交换。 师：同学们分析能力很强，那进入肺泡内的气体是如何实现气体的交换呢？这就涉及到我 们今天学习的第二个内容“肺的换气” 。 师：那肺的换气指的是什么呢？ 生：肺的换气是指肺泡与血液之间进行氧气和二氧化碳的交换，这个过程是通过气体扩散 实现的。 师：那什么是气体扩散呢？现在老师喷一些空气清新剂，前面的同学闻到了吗？后面的同 学过一段时间才能闻到，为什么？ 生：气体总是有浓度高的一侧向浓度低的一侧运动。 师：对，像这种气体总
9、是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散，直到平衡为止，就是气体 扩散，也是气体交换的原理。 师：既然这样，那到底是肺泡里的氧气进入到血液，还是血液中的氧气进入到肺泡？ 生：肺泡中的氧气进入到血液。 师：为什么？哪位同学来说下。 生：。 。 。 。 。 。 师：大家回想下，肺循环的整个过程。 （右心室肺动脉毛细血管网肺静脉左心房） 师：当右心室的静脉血流经肺动脉到达肺部毛细血管时，由于肺泡中氧气的浓度高于静脉 血中氧气的浓度，而二氧化碳的浓度则低于静脉血中二氧化碳的浓度，因此，杨便透 过肺泡壁毛细血管壁，由何处向何处扩散？ 生：肺泡静脉血。 师：而二氧化碳又由何处向何处扩散？ 生：静脉血肺泡。 师：
10、这就是肺泡内的气体交换，经过气体交换后，静脉血变成什么血？ 生：动脉血。 师：对，由含氧量低，呈暗红色的静脉血变成含氧量高，呈鲜红色的动脉血。 （四）气体在血液中的运输 师：由此可见，氧气和二氧化碳都是在血液中运输的，那同学们还记得血液中的红细胞有 什么功能吗？ 生：运输氧。 师：对，实际上红细胞中的血红蛋白能在含氧量高的地方与氧结合，也会在含氧量低的地 方与氧分离，所以说氧气主要以氧合血红蛋白的形式在血液中运输。 师：同时红细胞也能运输一部分的二氧化碳，但大部分的二氧化碳是在血浆中运输的，这 一点大家了解就好。 （五） 组织气体交换 师：那从肺进来的氧气会被血液运输到哪里？ 生：组织细胞。
11、师：对，在组织细胞会发生组织气体交换，那什么是组织气体交换呢？ 生：血液与细胞之间进行的氧气和二氧化碳的交换。 师：这个过程也是通过气体扩散实现的，下面哪位同学给大家说下它们是如何进行交换的 呢？ 生：当动脉血流经组织细胞间的毛细血管时，由于组织细胞里氧的含量低于动脉血中氧的 含量，而二氧化碳的浓度则高于动脉血中的浓度，因此，动脉血中的氧迅速与血红蛋白 分离。 师：分析得很好，也就是说血液中的氧气进入了组织细胞，组织细胞里的二氧化碳就如了 血液，那为什么组织细胞里氧的含量低？ 生：因为细胞进行呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳。 师：正确，我们吸入氧气主要是为了供组织细胞呼吸作用产生能量，这样一来，血管里的。 。 。血变成了。 。 。血啊？ 生：动脉血变成静脉血。 五 总结 师：至此，外界空气中的氧气到达全身各处的组织供给细胞利用，细胞在代谢过程中产生 的二氧化碳则被运输到肺部排出体外。这就是呼吸的全过程。 师：现在大家一起来总结下，呼吸全过程包括哪几个互相联系的环节啊？ 外环境肺泡肺泡毛细血管组织毛细血管细胞 师：呼吸的全过程包括 4 个环节，无论哪一个环节发生障碍，都会影响到呼吸作用的进行， 严重时甚至危及生命。如一氧化碳中毒。
