资源简介
4.3.2 发生在肺内的气体交换——2025 年春七年级下册生物人教版(2024)课前导学案
学习目标
1.清晰阐述肺与外界气体交换的过程,理解呼吸运动与气体交换的关系。
2.准确说明肺泡与血液气体交换的原理和过程,掌握气体交换对人体生命活动的重要意义。
3.通过学习,培养观察、分析和推理能力,认识人体呼吸系统结构与功能的适应性。
教学重难点
教学重点:肺与外界气体交换的过程;肺泡与血液气体交换的过程和原理。
教学难点:理解呼吸运动中胸廓容积、肺容积变化与气体进出肺的关系;分析肺泡与血液气体交换过程中气体扩散的原理。
预习新知
知识点一:肺与外界的气体交换
1.呼吸运动:呼吸运动是指胸廓有节律地______和______,包括______和______两个过程。
2.吸气过程
当肋间肌和膈肌______时,肋骨向上向外运动,胸骨向上、向前移动,使胸廓的前后径和左右径都______;同时,膈肌顶部______,使胸廓的上下径增大。这时,胸廓扩大,肺随着______,肺的容积增大,肺内气压______,外界空气通过呼吸道进入肺,完成吸气动作。
3.呼气过程
当肋间肌和膈肌______时,肋骨因重力作用而下降,胸骨向下、向后移动,使胸廓的前后径和左右径都______;同时,膈肌顶部回升,使胸廓的上下径______。这时,胸廓缩小,肺也随着______,肺的容积______,肺内气压______,迫使肺泡内的部分气体通过呼吸道排出体外,完成呼气动作。
4.呼吸运动的原理:呼吸运动是由呼吸肌的______和______引起的,呼吸运动的结果实现了______与______的气体交换。
知识点一参考答案
1.扩大;缩小;吸气;呼气
2.收缩;增大;下降;扩张;下降
3.舒张;缩小;缩小;回缩;缩小;升高
4.收缩;舒张;肺;外界
知识点二:肺泡与血液的气体交换
1.肺泡适于气体交换的特点
肺泡数量______,增大了气体交换的面积;肺泡外面包绕着丰富的______;肺泡壁和毛细血管壁都很薄,只由______层上皮细胞构成,这些特点都有利于肺泡与血液之间进行气体交换。
2.气体交换的过程
当空气进入肺泡后,由于肺泡内氧气的含量比血液中的多,而二氧化碳的含量比血液中的少,所以氧气由肺泡扩散进入______;二氧化碳由______扩散进入______ 。这样,血液就由含氧较少、颜色暗红的______血,变成了含氧丰富、颜色鲜红的______血。
知识点二参考答案
1.多;毛细血管;一
2.血液;血液;肺泡;静脉;动脉
易错提示
1.误认为吸气时膈肌舒张:吸气时,肋间肌和膈肌是收缩的,使胸廓扩大,肺扩张,肺内气压下降,外界空气进入肺。若错误认为膈肌舒张,就无法正确理解吸气过程中胸廓和肺的变化 。
2.混淆肺与外界、肺泡与血液气体交换的原理:肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的,基于胸廓容积变化导致肺内气压与外界气压的差异;而肺泡与血液的气体交换是通过气体扩散实现的,取决于肺泡与血液中气体的浓度差。二者原理不同,不能混淆 。
3.错认为气体交换只发生在肺泡与血液之间:在人体呼吸过程中,不仅存在肺泡与血液之间的气体交换,还包括肺与外界的气体交换,以及组织细胞与血液之间的气体交换,这些过程共同维持人体的气体代谢,不能忽视其他环节 。
深化探究
1.为什么平静呼吸时,吸气是主动的,呼气是被动的?
参考答案:平静呼吸时,吸气是主动过程,这是因为吸气时肋间肌和膈肌收缩需要消耗能量,属于主动的肌肉运动。肋间肌收缩使肋骨向上向外运动,胸骨向上、向前移动,膈肌收缩使膈肌顶部下降,这些动作共同使胸廓扩大,肺随之扩张,肺内气压下降,外界空气进入肺。而呼气时,肋间肌和膈肌舒张,此时肌肉不需要主动消耗能量,而是依靠胸廓和肺自身的弹性回缩力,使胸廓缩小,肺容积减小,肺内气压升高,气体排出体外,所以呼气是被动的过程 。
2.分析肺泡与血液气体交换的过程中,气体扩散的动力是什么?
参考答案:肺泡与血液气体交换过程中,气体扩散的动力是气体的浓度差。肺泡内氧气含量高于血液中氧气含量,二氧化碳含量低于血液中二氧化碳含量。这种浓度差异使得氧气从浓度高的肺泡向浓度低的血液扩散,二氧化碳从浓度高的血液向浓度低的肺泡扩散。浓度差越大,气体扩散的速度就越快,直到肺泡与血液中氧气和二氧化碳的浓度达到平衡状态 。
3.若某人因溺水导致呼吸和心跳停止,为什么要及时进行人工呼吸?
参考答案:溺水会使人体呼吸道被水堵塞,导致肺与外界的气体交换无法正常进行,进而造成人体缺氧。当呼吸和心跳停止时,身体各器官得不到氧气供应,细胞无法进行正常的呼吸作用,会导致细胞损伤甚至死亡。及时进行人工呼吸,能够通过外力使胸廓有节律地扩大和缩小,模拟呼吸运动,帮助实现肺与外界的气体交换,将空气送入肺内,使肺泡与血液进行气体交换,为身体提供氧气,排出二氧化碳,维持重要器官的正常功能,为后续的抢救和恢复争取时间 。
巩固训练
1.呼吸运动是指( )
A. 胸廓有节律地扩大和缩小
B. 肺泡有节律地扩大和缩小
C. 呼吸频率的变化
D. 呼吸深度的变化
2.吸气时,胸廓的变化是( )
A. 前后径和左右径增大,上下径缩小
B. 前后径和左右径缩小,上下径增大
C. 前后径、左右径和上下径都增大
D. 前后径、左右径和上下径都缩小
3.吸气时,肺内气压与外界气压的关系是( )
A. 肺内气压大于外界气压
B. 肺内气压小于外界气压
C. 肺内气压等于外界气压
D. 无法确定
4.呼气时,膈肌的状态和膈顶的变化是( )
A. 膈肌收缩,膈顶下降
B. 膈肌舒张,膈顶下降
C. 膈肌收缩,膈顶回升
D. 膈肌舒张,膈顶回升
5.肺泡与血液进行气体交换的原理是( )
A. 呼吸运动
B. 气体扩散
C. 肺的扩张
D. 肺的回缩
6.肺泡适于气体交换的特点不包括( )
A. 肺泡数量多
B. 肺泡壁由多层细胞构成
C. 肺泡外面包绕着丰富的毛细血管
D. 肺泡壁和毛细血管壁都很薄
7.经过肺泡与血液的气体交换后,血液的变化是( )
A. 由动脉血变成静脉血
B. 由静脉血变成动脉血
C. 血液中氧气和二氧化碳含量都增多
D. 血液中氧气和二氧化碳含量都减少
8.当人体吸气时,有关肌肉的活动情况是( )
A. 肋间肌收缩,膈肌收缩
B. 肋间肌收缩,膈肌舒张
C. 肋间肌舒张,膈肌收缩
D. 肋间肌舒张,膈肌舒张
9.下列关于肺与外界气体交换的说法,错误的是( )
A. 呼吸运动实现了肺与外界的气体交换
B. 吸气时,胸廓扩大,肺内气压增大
C. 呼气时,胸廓缩小,肺内气压增大
D. 呼吸肌的收缩和舒张引起呼吸运动
10.肺泡内的氧气进入血液,需要经过几层细胞?( )
A. 一层
B. 二层
C. 三层
D. 四层
参考答案及解析
1.答案:A
解析:呼吸运动是指胸廓有节律地扩大和缩小,包括吸气和呼气过程,A 正确;呼吸运动不是肺泡有节律地扩大和缩小,B 错误;呼吸频率的变化、呼吸深度的变化是呼吸运动的表现,不是呼吸运动的定义,C、D 错误。
2.答案:C
解析:吸气时,肋间肌和膈肌收缩,使胸廓的前后径、左右径和上下径都增大,胸廓扩大,肺随之扩张,C 正确;A、B、D 描述不符合吸气时胸廓的变化,错误。
3.答案:B
解析:吸气时,胸廓扩大,肺扩张,肺内气压小于外界气压,外界空气才能进入肺,B 正确;肺内气压大于外界气压时气体排出肺,A 错误;肺内气压等于外界气压时气体不会进出肺,C 错误;D 错误。
4.答案:D
解析:呼气时,肋间肌和膈肌舒张,膈肌顶部回升,胸廓缩小,肺容积减小,D 正确;膈肌收缩,膈顶下降是吸气时的状态,A、B、C 错误。
5.答案:B
解析:肺泡与血液进行气体交换的原理是气体扩散,依靠肺泡与血液中气体的浓度差,B 正确;呼吸运动实现肺与外界的气体交换,A 错误;肺的扩张和回缩是呼吸运动的结果,与肺泡和血液气体交换原理无关,C、D 错误。
6.答案:B
解析:肺泡适于气体交换的特点是肺泡数量多,肺泡外面包绕着丰富的毛细血管,肺泡壁和毛细血管壁都很薄,只由一层上皮细胞构成,A、C、D 不符合题意;肺泡壁由多层细胞构成不利于气体交换,不是肺泡的特点,B 符合题意。
7.答案:B
解析:经过肺泡与血液的气体交换,氧气由肺泡扩散进入血液,二氧化碳由血液扩散进入肺泡,血液由含氧较少、颜色暗红的静脉血变成含氧丰富、颜色鲜红的动脉血,B 正确;A、C、D 错误。
8.答案:A
解析:当人体吸气时,肋间肌收缩,肋骨向上向外运动,胸骨向上、向前移动;同时膈肌收缩,膈肌顶部下降,使胸廓扩大,肺扩张,A 正确;B、C、D 中肌肉活动情况不符合吸气时状态,错误。
9.答案:B
解析:呼吸运动实现了肺与外界的气体交换,呼吸肌的收缩和舒张引起呼吸运动,A、D 正确;吸气时,胸廓扩大,肺扩张,肺内气压减小,外界空气进入肺,B 错误;呼气时,胸廓缩小,肺回缩,肺内气压增大,气体排出肺,C 正确。
10.答案:B
解析:肺泡内的氧气进入血液,需要穿过肺泡壁和毛细血管壁,肺泡壁和毛细血管壁都只由一层上皮细胞构成,所以要经过二层细胞,B 正确;A、C、D 错误。
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