科目  生物

年级  初二

文件  ce1020.doc

标题  第六章呼吸第二节体内气体的交换和运输

章节  第六章第二节

关键词  呼吸/气体交换/运输

内容 

第二节　体内气体的交换和运输

教学目标

　　1．了解肺泡内的和组织里的气体交换的过程，理解气体交换的原理；理解呼吸的全过程；
了解煤气中毒的原因及预防煤气中毒的常识。
　　2．通过做向澄清的石灰水中吹气实验，与用吸耳球向澄清的石灰水中打气作对比，培养学生的动手能力，训练学生应用科学方法做对比实验，进而培养学生的思维能力。
　　3．通过分析煤气中毒的原因和学习预防煤气中毒的措施，对学生进行关爱生命。关心他人的教育，渗透爱惜生命、预防为主的生物学观点的教育。

重点、难点分析

　　1．本课的重点是体内气体交换的原理和呼吸的全过程。因为：
　　（1）学生通过上节课学习的呼吸运动，已经解决了人体外环境与肺泡进行气体交换的问题。接着要解决的是，肺泡与血液之间如何进行气体交换和血液与组织细胞之间如何进行气体交换的问题。要理解呼吸的全过程，体内气体交换的原理是关键，因而气体交换的过程和原理是本课的重点。
　　（2）通过本章的学习，学生对人体的呼吸应该有整体的认识。学生在前面一章已经学习了血液循环系统，具备了气体在血液中运输的基础知识。在第一节中又学习了呼吸运动，理解了肺的通气。在此基础上学习了体内气体交换，就可以自己概括出呼吸的全过程。因此，无论是从知识的完整性角度来看，还是从能力培养的角度分析，呼吸的全过程均应作为本课的重点。

　　2．本课的难点是气体交换原理。由于学生在物理课上还没有学习过扩散作用，这个物理概念要从生物学的角度给学生是有一定的困难的。加上肺泡里的气体。血液中的气体、组织细胞里的气体都是学生看不见，摸不着的，让学生理解体内气体交换的原理也是有一定困难的。

　　建议教师从学生熟悉的实际生活出发，感性地体验气体的扩散作用。如，在教室中喷洒带有茉莉香味的空气清新剂，体会气味传过来的过程，从而理解带香味的气体是从喷洒处扩散过来的。也可以请学生举一些生活中的例子，帮助学生理解扩散作用。在此基础上，参考教材P. 65的插图制作教具，可以用剪贴图，也可以制作活动的投影复合片，有条件的学校还可以设计计算机软件，力争将体内气体交换过程呈现在学生眼前，使学生有感性认识，从而有助于突破难点。

教学过程设计

　　一、本节课的参考课时为2课时。
　　二、第一课时：

　　1.复习：讨论P.61“动动脑”中的两个问题，既能复习上节课的主要知识内容，又促进学生的合作学习。

　　2．从实验导入，验证人体呼出的气体含有较多的二氧化碳。

　　建议教师重视教材P.64【实验九】。按书上的要求，由学生完成甲。乙试管的对比实验，学生自己吹气并看到呼出的气体使澄清石灰水变浑浊，从而引出新课：为什么呼出的气体二氧化碳增多了？我们的身体内怎样进行着气体交换？

　　为了使学生受到科学方法的训练，建议采用教参P.94“教学建议”中的旧足球胆“吹”的方法，使学生看到球胆中的气“吹”入澄清的石灰水，石灰水不变浑浊（此实验可以教师做演示），再与人体呼出的气体含有较多的二氧化碳而使澄清的石灰水变浑浊作对比，学生加深理解使澄清的石灰水变浑浊的气体是从人体呼出的，不经人体呼吸的气体（球胆的气体）不能使澄清的石灰水变浑浊。学生能进一步理解气体在人体内进行了交换。

　　这个对比实验也可以用吸耳球来做。将吸耳球中的气体挤人澄清的石灰水中，再从石灰中拿出挤瘪了的吸耳球，在空气中充气，就这样反复多次向石灰水中。“吹气”并与人呼出气体作对照，实验的效果也很好。

　　增加这两个实验可以解决一个问题：经人体呼吸的气体含有较多的二氧化碳，可以使澄清的石灰水变浑浊；不经人体呼吸的气体，如球胆或吸耳球中的气体则不含较多的二氧化碳，不能使澄清的石灰水变浑浊。经过对比实验，学生对知识的认识深刻了，还受到了科学方法训练，促进思维能力的提高。

　　通过实验，验证了人体呼出的气体含有较多的二氧化碳，由此引出：为什么人体呼出的体中二氧化碳增多了？过渡到本课的重点知识：体内的气体交换。

　　3．安排学生活动通过小组讨论，理解气体交换的原理。

　　教材中以学生熟悉的嗅到炒菜的香味为例，说明气体的扩散作用。建议教师安排活动，让主体验气味的扩散，进而理解气体交换的原理。

　　活动（1），教师准备两种不同气味的空气清新剂，如，一瓶茉莉香型的空气清新剂，一瓶青花香型的空气清新剂。请一位同学到前面来，用布条蒙上眼睛。请另一位同学选一瓶空清新剂，在距前者2～3米处喷洒少量这种空气清新剂，请被蒙上眼睛的同学猜一猜，刚才西的是哪种空气清新剂。

　　活动（2），以小组为单位讨论以上活动所揭示的道理。教师可以在投影片上写出一系列考题，供小组讨论作参考。如，被蒙上眼睛的同学是怎样猜到空气清新剂的类型的？若到教室最后面去喷洒少量空气清新剂，他还能不能猜对？香味向怎样的方向扩散？香味到什么时候就不再扩散了？受此启发，你能不能猜猜人体内气体交换的原理是什么等。

　　活动（3），小组代表向全班汇报讨论结果，由学生概括出气体的扩散作用和人体内气体换的原理。

　　4．小结：

　　（1）请学生小结【实验九】，分析该实验说明了什么。提醒学生不但要总结知识内容，还要学生总结对比的方法。
　　（2）请学生小结闻香味的活动，分析气体的扩散作用并推测人体内气体交换的原理。

　　5．为下一节设疑：人体内的气体交换究竟是怎样进行的？人体呼吸的全过程包括哪些环节？我们下一节继续讨论。

【板书设计】

第二节　体内气体的交换和运输

　　一、人体呼出的气体含有较多的二氧化碳，
　　人体吸入的气体含有较多的氧。

　　二、体内的气体交换：
　　1.　原理：气体的扩散作用，从“浓度高”到“浓度低”直到平衡为止。

　　三、第二课时：

　　1．复习提问：举生活中的实例说明气体的扩散作用。

　　2.引人新课：外界空气与肺泡之间的气体交换是通过呼吸运动实现的。体内是怎样进行气体交换的？这是本堂课要解决的问题。

　　3．加强直观教学，学习体内气体交换的过程。

　　科学教育电影制片厂曾拍过一个科普片“生命河”，其中有关于气体交换的原理及呼吸全过程的内容。中央电视台电影频道曾多次播放过该片。如果学校有条件，可以先放映该片中有关呼吸部分的录像，在学生看过录像后，组织学生讨论，达到学习体内气体交换的过程的目的。

　　人民教育出版社与本教材配套发行的投影片，设计了肺泡内的气体交换活动示意图。教师可以边演示该投影片边讲解。另外，本套投影片中的“淋巴的形成过程示意图”也是活动片，借用该片中毛细血管与组织细胞之间的关系介绍组织里的气体交换，有利于学生理解组织里气体交换的过程。

　　此外，血液循环电动和手动的演示仪也有助于内容的教学。在学习“体循环”时，学生已经知道从左心室射出的动脉血，流经身体各部分组织细胞周围的毛细血管时，与组织细胞进行物质交换，包括气体交换。并且，学生已经知道由于血液中的氧供给细胞利用，细胞产生的二氧化碳进入血液，使动脉血变成了静脉血。在学习“肺循环”时，学生也已经知道肺泡中的氧与血液中的二氧化碳进行了气体交换，使静脉血变成了动脉血。利用血液循环电动和手动的演示仪可以帮助学生回忆已知的血液循环知识，并将这部分知识迁移到体内气体交换的过程中来，从而温故知新，降低了理解体内气体交换过程的难度。将体内气体交换的知识集中于解决气体交换的原理上，可以突出本堂课的重点，集中解决气体交换的原理这一难点。

　　以上三种方法，可以综合考虑。根据自己学校的条件和学生的情况，设计教学程序。由于这部分知识比较抽象，在进行教学设计时应力争直观教学，以降低理解的难度。如果能设计一些学生的讨论活动，让学生自己总结出肺泡内和组织里的气体交换则更好，可以培养学生的迁移能力和概括能力。

　　在学习了体内的气体交换后，指出：呼吸是指人体与外界进行气体交换的过程，由此过渡到呼吸的全过程。

　　4．安排小组讨论，总结呼吸的全过程。

　　活动（1)，小组讨论，总结呼吸的全过程。教师可以提出一些讨论题，引导学生进行归纳总结。讨论题：
　　①呼吸的全过程包括哪些相互联系的环节？
　　②每个环节的原理是什么？
　　③呼吸的意义是什么？呼吸全过程所包含的各个环节的生理意义是什么？
　　④呼吸系统与血液循环系统的生理功能有什么关系？
　　⑤呼吸系统与消化系统的生理功能有什么关系？
　　⑥为什么人体呼出的气体中二氧化碳比吸入的气体中二氧化碳多？为什么人体呼出的气体中氧比吸人的气体中氧少？
　　⑦请各小组在讨论的基础上用文字简要概括呼吸的全过程，比一比哪个小组的文字总结最准确、最简练。请将本题的讨论结果写在投影胶片上。

　　活动（2），在小组讨论的基础上，开展班级讨论。
　　请各组的代表汇报讨论结果，展示学生写的投影胶片。还可以请学生对各组的文字总结进行评论。教师应以赏识。赞美的态度对待学生的“作品”，给学生以自信。若学生的总结较好，教师可以不再重复。若学生的总结有欠缺，教师在总结时，务必尽可能引用学生的语言进行概括总结。若学生的文字总结较好，教师可以不再写板书，就用学生认为好的，或就用各组各自的总结。在讨论时重点把一下关，即若有科学性错误，也要引导学生自我纠正。

　　通过讨论呼吸全过程的任何一个环节发生异常均会导致呼吸障碍，过渡到煤气中毒及其预防。

　　5. 安排阅读和讨论，学习煤气中毒原因及其预防的知识。
　　请学生先用2分钟时间看书P. 66煤气中毒及其预防，然后在小组中议论，是否看到过或听说过煤气中毒的事件；自己或自己认识的人中是否曾有过煤气中毒的经历；是否注意过报刊杂志、广播电视等大众传播媒体对有关煤气中毒的事件的报道；煤气中毒的根本原因是什么；怎样预防煤气中毒等等。

　　6．本课小结：

　　请从呼吸全过程的各个环节分析煤气中毒的原因。
　　（1）由于冬季用煤火取暖时，炉子不装烟筒或烟筒排气不良，室内一氧化碳浓度过高。人体通过呼吸运动实现肺的通气，将含有大量一氧化碳的空气吸入肺泡内。
　　（2）进入肺泡的一氧化碳通过肺泡内的气体交换扩散到毛细血管的血液中。由于一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧与血红蛋白的结合能力大200多倍，并且结合以后再分离的速度极慢，于是，人体血液中会缺氧。
　　（3）含有大量一氧化碳的血液通过血液循环系统运输到全身各处，造成全身缺氧。
　　（4）人体血液中缺氧，组织里的气体交换受阻，全身各处组织细胞得不到氧，发生呼吸障碍，严重的会危及生命。

　　这个小结应由教师引导学生完成。

【板书设计】

　　2．过程：

　　①肺泡内的气体交换（肺泡与血液之间）：

　　静脉血变动脉血 　　　　　　　　　　气体的扩散作用

　　②组织里的气体交换（组织细胞与血液之间）：

　　动脉血变静脉血

　　三、呼吸的全过程：
　　(1）肺的通气（呼吸运动）　　　　　　　　　　　　（2）肺泡内的气体交换　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（扩散作用）
　　(3）气体在血液中的运输（血液循环系统）　　　　　（4）组织内的气体交换　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（扩散作用）

　　四、煤气中毒及其预防：

小资料

　　1.肺内气体交换的原理：

　　肺中的气体交换只是单纯的扩散，没有主动运输。吸入肺泡的空气和由肺动脉运来的血液相比，前者含氧量（氧分压13. 32kPa）高于后者（氧分压5.53kPa），而后者含二氧化碳量（二氧化碳分压6．115kPa）高于前者（二氧化碳分压5.53kPa）。两者的气体交换完全是按扩散原理进行的。由于肺的气体交换只是按递减的浓度梯度进行，因此，在空气中缺氧的情况下，如登上高山时，会出现缺氧的症状。

　　2．潜水哺乳动物适应缺氧生活的特点：

　　海生的哺乳动物，如海豹、海豚，鲸等有很强的潜水能力。灰海豹可以潜入水下100m达20分钟，抹香鲸可以潜入900m达75分钟。它们的肺很小。海豹肺含氧量只有全身的5％。人肺含氧量约为36％；海豹血液含氧量高达全身的70％，人血液含氧量约为51％。潜水哺乳动物的脾脏均较大，可贮存大量血液，它们的血液量比非潜水动物多2～3倍。它们肌肉中的肌红蛋白含量也较高。海豹每千克体重含氧量比同重量的人多2倍。

　　海生的哺乳动物潜水时，血液大部分被调集到脑。脊髓和心脏等对缺氧敏感的器官，皮肤。消化系统等血流量则相对减少，对肌肉也很少供血。它们的肌肉本身贮氧多，缺氧时还可以通过糖酵解获得ATP，固此，可以在其长时间潜水时，血液不入肌肉。

　　海生的哺乳动物潜水时总是先呼气，使肺缩小，然后潜水。这样，既可以降低血液中氖的含量，叉能减少其上升时因压力降低而产生气泡。

　　潜水哺乳动物的结构特点与生理机制，与其潜水缺氧生活相适应。