资源描述
人体与外界的气体交换（第二课时）
课型：新授课
※教学目标：
Ⅰ知识目标
1、 阐明气体交换的原理。
2、 概述肺泡内和组织内的气体交换过程。（重点、难点）
Ⅱ能力目标
1、 通过实验“比较人体呼出的气体与空气的差别”，培养学生的观察能力、动手操作能力和思维能力。
2、 通过归纳呼吸的全过程，培养学生的概括能力。
Ⅲ情感、态度与价值观目标
通过分组实验及讨论活动，培养学生自主学习的意识、科学探究的素养。使学生学会相互协作。
※教法和学法指导：
七年级学生还缺乏相应的物理、化学知识，对气体交换的原理也难以理解。课堂教学中借助多媒体手段，课件、绘图与教材相结合的方式，使学生获得气体可以从高浓度向低浓度扩散的知识的感性认识，并采用对比记忆的方法实现了难点的突破。关于呼吸全过程所包括的四个环节，利用多媒体并结合课件进行总结，便于学生理解和掌握。“比较人体呼出的气体与空气的差别”的实验采用科学探究的方法，设置对照实验。通过甲丙和乙丁装置，观察澄清石灰水的浑浊现象和西木条的燃烧情况从而得出结论。学生在实验过程中，教师加强引导，规范实验步骤，培养学生分析能力、观察能力和操作能力，通过课堂练习使知识得以巩固。
※学生准备：打火机、细木条等
※教师准备：集气瓶、水槽、澄清石灰水、玻璃弯管等实验用品、人体内气体交换的动画、课件等。
※教学过程：
创设情景 激发兴趣
2分钟
引入：首先，请同学们完成一个动作。深吸气，深呼气。
提出问题：刚才我们完成了什么运动？
指出：呼吸运动实现了人体肺内与外界的气体交换。
课件展示图片并提出：请同学们猜一猜，一个健康的成年人生活在一个密闭的玻璃罩内，里面有充足的食物和水，这个人能不能长时间生存下去？ 刚开始能不能生存？那时间久了为什么会死亡？
教师指出：刚开始人体吸入的是含氧多的空气，时间久了，玻璃罩内的空气大多是人体呼出的气体。
过渡：那么，人呼出的气体与空气相比，氧气和二氧化碳的含量有什么差别呢？今天，我们共同通过探究实验比较人体呼出气体与空气的差别。
板书课题
学生完成动作。
呼吸运动
学生回答：
不能
刚开始能
缺少氧气
通过设疑激发学生探究新知识的兴趣，让学生积极进入课堂，并引入课题。
分组实验
合作探究
6分钟
一、实验探究：比较人体呼出的气体与空气的差别
教师提出：科学探究一般包括哪几个环节？
课件展示本课要探究的问题。
教师展示
（一）提出问题：人呼出的气体与空气相比，氧气和二氧化碳的含量有差别吗？
（二）作出假设： __________。
教师指出：各小组根据提出的问题，你们会作出怎样的假设，各小组讨论，小组作出假设后，组长举手示意。
教师提出：其他的小组有没有不同的假设？
教师指出：我们暂时作出这样的假设，人呼出的气体与空气相比，氧气和二氧化碳的含量没有差别。
（三）制定计划：
课件展示实验器材，小组长检查材料器具是否齐全。
教师指出：请同学们阅读教材P26-27的内容进行自主学习，然后利用提供的实验器具进行小组讨论，制定小组探究计划，时间为3分钟。制定好的小组保持安静！组长举手示意。
学生分组制定探究计划。
教师指定小组汇报小组计划。
师：以上计划能不能用简短的语言概括出来。
教师展示探究计划。
教师指出以该组同学设定的计划进行实施以及注意事项。
教师展示注意事项。
（四）实施计划
课件展示：
1、贴标签
2、收集气体
教师提示：收集完成后，将集气瓶放回原位置。
教师制定小组长介绍其小组收集空气的过程。
教师提出：用丙、丁两瓶收集呼出的气体。能不能向瓶中直接吹气来收集呼出的气体？
教师指出：通过排水法收集呼出的气体。
教师播放是视频“排水集气法”。
教师提出：根据视频进行收集，收集结束后，将集气瓶放回原处。
3、分组设置对照试验
教师提出：怎样设计对照试验？
教师指定小组长介绍本组设置对照实验的情况？
教师提出：与该小组设置相同的举手。
如有不同，让该小组回答。
教师提出：为了实验的统一性，将甲丙分为一组检验二氧化碳的含量，乙丁分为一组检验氧气的含量。
教师板书
甲：空气 乙：空气
丙：呼出的气体 丁：呼出的气体
4、探究一：呼出的气体和空气中二氧化碳的含量差别
教师提出：如何检验二氧化碳的含量？
教师展示原理。
教师指出：由小组长操作，其他同学协助，根据制定的计划协作完成。注意观察实验现象，完成导学案。
教师请（小组）展示并说出实验现象。
教师提出问题：得出了什么结论？
教师板书
甲：空气 乙：空气
丙：呼出的气体（多） 丁：呼出的气体
探究二：呼出的气体和空气中氧气的含量差别
教师提出：如何检验氧气的含量？
教师展示原理。
教师指出：由小组长操作，其他同学协助，根据制定的计划协作完成。注意观察实验现象，完成导学案。
教师请（小组）展示并说出实验现象。
教师提出问题：得出了什么结论？
教师板书：
甲：空气 乙 空气
丙：呼出的气体（多） 丁：呼出的气体（少）
（五）得出结论：
教师提出问题：通过以上探究过程，你认为呼出的气体与空气相比，氧气和二氧化碳含量有什么差别？
教师课件展示
（六）表达交流
过渡：在以上的实验过程中，你们小组还有什么疑问？小组内进行讨论交流。在交流结束后，请整理好实验器材，放回原处。
教师展示问题：这是空气与呼出的气体中氧气和二氧化碳含量柱状图。根据实验结论，思考以下问题。
图中A、B分别表示哪种气体的含量？
学生回忆并回答
各小组展开讨论，小组作出假设后，组长举手示意。
小组长检查。
学生展开自主学习，完成后，利用提供的实验器具进行小组讨论，制定小组探究计划。
小组长汇报探究计划。
学生读出。
各小组对四个集气瓶贴标签。
学生展开操作。
小组长回答。
学生回答。
学生收集呼出的气体。
学生分组讨论。
小组长介绍本组设置对照实验的过程。
学生回答。
学生操作。
学生代表阐述实验现象。
学生回答结论：呼出的气体二氧化碳增多。
学生回答。
学生操作。
学生代表阐述实验现象。
学生回答结论：呼出的气体氧气减少。
学生回答：呼出的气体与空气相比，氧气少，二氧化碳多。
学生回答。
各小组进行讨论，能够有效锻炼学生的分工合作能力。
通过自主学习学生对本实验有一个初步的了解。
通过小组合作探究，各小组分别制定探究计划，有效的锻炼了学生的能力，同时使学生对实验步骤了然于心，对后面的实验操作做好铺垫，使分组实验更加有序和高效。
分组实验，提高学生的小组合作意识和动手能力，培养学生严谨的科学态度
通过学生对实验 现象的描述和分析，加强学生的分析能力力和语言表达能力。
用所学知识解决课前导入时的问题，前后呼应，同时对所学知识的及时加深
组织交流点拨建构20分钟
二、气体的扩散作用
过渡：在生活中我们常常遇到这种现象:妈妈在厨房做饭时，你在很远就能闻见香味。这说明气体是运动的还是扩散的？为了让大家更直接的观察到气体的扩散，老师这里给大家带来了一瓶气体，大家猜测如果拿掉两个集气瓶中间的玻璃片棕黄色的气体会往哪运动?事实到底是不是这样？
实验后
实验前
教师演示实验：气体的扩散
说明气体是怎样运动的？
在生活中有类似的现象吗?
总结并展示：从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，直到平衡为止，这就是气体扩散的原理。
三、人体内的气体交换
过渡：人体内的气体交换的原理也是气体扩散
观察图片3.2-10，结合教材28页相关内容概括人体内的气体交换包括哪两个过程？
点拨：人体内的气体交换包括肺泡内的气体交换和组织里的气体交换两个过程
知识点一：肺泡内的气体交换
过渡：肺泡内的气体交换是怎么进行的？
观看动画，结合教材第29页第一段内容，小组讨论解决下列问题
1.肺泡内气体交换指肺泡和什么之间进行的气体交换？
2.在交换中氧气和二氧化碳分别向什么方向扩散？
3.经过气体交换后血液成分发生了怎样变化？
教师板图，学生在简图中分别标示出氧气、二氧化碳的扩散的方向，并描述肺泡内气体交换的过程。
氧气
二氧化碳
肺泡
血液
师生小结：
提出问题：肺泡中氧气从哪儿来的？
点拨：当空气通过呼吸运动由呼吸道进入肺泡后，由于肺泡内的氧气含量高于血液中氧气的含量，血液中的二氧化碳含量高于肺泡内的二氧化碳含量，所以肺泡中的氧气通过扩散作用进入血液；血液中的二氧化碳扩散进入肺泡。因此，肺泡内的气体交换使血液中的氧气含量增多二氧化碳含量减少。这种含氧气丰富的血经血液循环到达身体各处。
知识点二：气体在血液中的运输
过渡：气体经过肺泡内的气体交换后随着血液在人体内运输，这一环节我们称为气体在血液中的运输。
气体的运输需要一定的载体，请观察教材图3.2-10
运输氧气的载体是__________。
运输二氧化碳的载体是__________。
生活中煤气中毒的现象时有发生，你知道煤气的成分吗？
一氧化碳的特性:一氧化碳与红细胞的结合能力特别强,要比氧气与红细胞的结合能力强200多倍;并且一氧化碳一旦与红细胞结合就很难与之分离。
缺氧案例: 一氧化碳含量高时，会造成中毒，使人体缺氧而导致呼吸障碍甚至死亡。请试着分析原因？
知识点三：组织里的气体交换
过渡：气体随血液运输到全身各处的组织细胞内，又进行一次气体交换，称为“组织里的气体交换”
1.观察图片，结合教材29页第二段小组讨论解决下列问题：
CO2
O2
（1）组织内气体交换指组织细胞和什么之间进行的气体交换？
（2）组织里的气体交换中氧气和二氧化碳分别向什么方向扩散？
（3）经过气体交换后血液成分发生了怎样变化？
观看组织里的气体交换动画，请同学们给动画做配音解说组织里的气体交换的过程
二氧化碳
血液
组织细胞
氧气
师生小结：
提出问题：氧气到底哪去了？二氧化碳是如何产生的？为什么人体内总存在气体的浓度差？为什么气体的扩散不停的进行？
人体内氧气含量最低的地方是哪？二氧化碳含量最高的地方是哪？
呼吸作用的实质是什么？你能用以前学过的公式试着表达吗？
点拨：因为组织细胞中不停地进行有机物的氧化分解，不断地消耗着氧气并产生二氧化碳，因而组织细胞内氧气的含量低于血液中的氧气含量，氧气通过扩散进入组织细胞；组织细胞中二氧化碳的含量高于血液中二氧化碳含量，二氧化碳通过扩散进入血液。这样，组织细胞所需要的氧气就源源不断地得到补充，产生的二氧化碳被及时地运走。
生：气体是运动的
学生猜测：气体会从下往上运动
学生观察教师演示实验
生：气体从浓度高像浓度低的地方扩散
学生举例：香烟的飘散、喷香水等等
学生观察图片结合教材总结气体交换的过程：肺泡内的气体交换和组织里的气体交换
学生观看动画，结合教材，小组学习合作探究解决问题
组1:肺泡内的气体交换发生在肺泡与血液之间
组2：氧气从肺泡内向血液扩散；二氧化碳从血液中向肺泡内扩散
组3：经过气体交换后血液中氧气含量升高了，二氧化碳含量降低了
学生标示出气体的扩散方向
学生结合上节课所学知识回答：氧气是由呼吸运动由呼吸道进入肺泡的
生：红细胞
生：血浆
学生结合相关资料，分析煤气中毒的原因：一氧化碳争夺红细胞，阻碍氧气的运输
学生观察图片结合教材小组学习合作探究解决问题
组1:组织里的气体交换发生在血液与组织细胞之间
组2：氧气从血液向组织细胞处扩散；二氧化碳从组织细胞向血液扩散
组3：经过气体交换后血液中二氧化碳含量升高了，氧气含量降低了
观察动画，学生描述组织里气体交换的过程
生：氧气进入到组织细胞处，二氧化碳是组织细胞内有机物的氧化分解产生的
生：组织细胞、组织细胞
有机物（储存能量）+氧气 二氧化碳+水+能量
通过观察演示实验，更直观形象的观察到气体的扩散
联系生活实际，使学生更好的理解气体扩散的原理
结合动画对疑难问题再组织讨论、分析，降低学习难度，有助于学生理解很自然的解决了重点，突破了难点。
有意识的培养学生的合作意识和分析表达能力
对所学知识的及时深化和整体感知，同时培养学生的语言表达能力
使学生对呼吸有整体的系统的认识，同时为讲解呼吸的全过程打基础。
拓展学生知识面，运用所学知识解决生活中的问题，使学生感受到学习生物的乐趣和实用性
学生了解组织里的气体交换后在观察动画，使学生更形象直接的观察其过程，更有助于学生理解和把握
通过设置一系列的问题，引发学生思考，使学生对呼吸有更深入的认识。
知识整合 迁移应用
4分钟
四、人体内气体交换的全过程
过渡：人体内气体交换的全过程到底是怎样的？
观察图片3.2-10概括呼吸的全过程
其中第一、二、四个环节分别是通过什么实现的？
师生小结：呼吸的四个环节依次是：肺泡与外界的气体交换，肺泡内的气体交换，气体在血液中的运输，组织里的气体交换。第一个环节实现的方式是呼吸运动，第二、四个环节实现的方式是气体的扩散作用。
通过这四个过程，人体内的细胞就可以获得氧和排出二氧化碳。呼吸承担着为全身各部位输送氧气的作用，这四个环节中的任何一个环节出现问题，就会严重影响身体的生理机能，就会对人体造成很大危害，甚至有生命危险。
※生活链接
1、对溺水者施行人工呼吸以前，为什么先要清除口、鼻内的污物，并进行控水?
2、溺水死亡是呼吸的哪一个环节发生障碍？
3、氧气的旅行
请以”氧气的旅行”为题写以第一名称写“我”的经历。例如：我叫氧气，是气体大家族中的一员。一天，我利用主人吸气的机会来到了鼻腔。从此，我便开始了不平凡的旅行。
学生分析讨论、概括
生：保证呼吸道通畅，使肺（和胃）内的积水流出，有利于肺的通气。
是呼吸的第一个环节——肺的通气发生障碍，最后导致全身缺氧而溺死；
描述氧气的旅行
学生形成知识框架，对知识有系统全面的认识，实现知识升华。
以命题作文的形式，描写氧气进入人体的过程，是对知识的整合，又增加课堂的趣味性
课堂达标检测题
6分钟
五、当堂达标：
1. 人在剧烈运动后，呼出的气体与吸入的气体相比含量变化正确的是
A氧气和二氧化碳都增多
B 氧气减少，二氧化碳增多
C氧气和二氧化碳都减少
D氧气增多，二氧化碳减少
（知道人体呼出的气体和吸入气体成分的变化）
2.氧气和二氧化碳的交换部位是
A鼻腔 B肺和气管
C血液内 D肺泡和组织细胞
（知道人体内气体交换的场所）
3. 人体内二氧化碳浓度最高的地方是
A 肺泡 B 肺泡周围的毛细血管
C 组织细胞 D组织细胞周围的毛细血管
（明白组织细胞是人体呼吸的场所）
4.外界空气中的氧气进入人体后最终到达
A肺 B血液 C心脏 D细胞
（知道人体内气体的运输方向）
5.下图是人体内气体交换过程示意图，请据图回答。
（1）图中甲处是_______之间的气体交换，a代表的气体是_______，由_______扩散进_______；b代表的气体是_______。
（2）图中乙处是_______的气体交换，由组织细胞扩散进入血液的是气体[ ]_______。
（明白人体内气体交换的过程和结果）
认真做题，相互讨论，准确给出答案
1： B
2：D
3: C
4: D
5：浓度高的
浓度低的
平衡
学生识图填写。
6.（1）肺泡与血液
a代表氧
气、由 肺泡扩散到血液
b代表二氧化碳 。
（2）组织细胞与血液
[ b ] 二氧化碳
通过练习加强学生对所学知识的理解，掌握学情。同时培养学生分析问题、解决问题的能力。
通过填图，巩固所学知识。加深对所学知识的理解、记忆和应用。
【板书设计】
第一节 人体与外界的气体交换
肺泡与外界的气体交换
呼吸运动
肺泡内的
气体交换
扩散作用
气体在血液的运输
组织里的
气体交换
扩散作用
血液
肺泡
（氧气）
（二氧化碳）
（二氧化碳）
血液
组织细胞
（氧气）
肺泡内的气体交换
人体内的
气体交换
组织里的气体交换
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