资源简介

(共46张PPT)
今天的氧气侠是一位肩负着重要使命的“特级快递员”。它的任务是将一份至关重要的“能量包裹”（氧气）精准地送达身体里每一个正在“嗷嗷待哺”的“细胞客户”手中。而二氧化碳，则是细胞客户签收后需要“退货”的废物包裹。
让我们和氧气侠一起见证这一场使命必达的荣誉之旅：
氧气侠的使命快递
——从肺泡到细胞的能量之旅
发生在肺内的气体交换
学习目标
01
02
03
描述肺泡适于气体交换的特点。
能够基于气体扩散的原理，解释气体交换的方向与过程。
关注呼吸健康，认同科学防护的重要性。
04
能够设计简单实验，验证呼出气体成分的变化及模拟扩散的现象。
第一幕：适应新环境
“特级快递员”氧气侠工作的第一站是肺部这个巨大的“中央物流枢纽”——肺泡，抵达新环境，他发现这里的环境与外面不同，到底有什么区别呢？
启探：察气体成分之变
活动一：探究呼出气体与吸入气体成分上的变化
提出问题：呼出气体与吸入气体成分上有变化吗？
作出假设：与吸入气体相比，呼出气体中 。
制定、实施计划：
启探：察气体成分之变
活动一：探究呼出气体与吸入气体成分上的变化
制定、实施计划：
实验器材：集气瓶2只、标签纸、吸管、蜡烛、火柴、试管2只、澄清石灰水、吸耳球、水槽
实验步骤：（成员分工完成：2人探究1,2人探究2,2人记录，其他人辅助）
探究1 探究2
1、集气瓶标记A和B。 2、A瓶收集空气（吸入气体），B瓶排水法收集呼出气体。 3、将燃烧的蜡烛分别深入A瓶中部和B瓶中部，观察现象。 1、试管标记A和B。
2、A、B试管注入等量澄清石灰水。（2滴管）
3、A试管用吸耳球吹入空气，向B试管吹气，观察试管中澄清石灰水的变化。
实验现象： 实验现象：
启探：察气体成分之变
B
B
A
A
B
启探：察气体成分之变
A
启探：察气体成分之变
得出结论：
与吸入气体相比，呼出气体中氧气含量减少、二氧化碳含量增加。
启探：察气体成分之变
探究1 探究2
1、集气瓶标记A和B。 2、A瓶收集空气（吸入气体），B瓶排水法收集呼出气体。 3、将燃烧的蜡烛分别深入A瓶中部和B瓶中部，观察现象。 1、试管标记A和B。
2、A、B试管注入等量澄清石灰水。
3、A试管用吸耳球吹入空气，向B试管吹气，观察试管中澄清石灰水的变化。
实验现象： 实验现象：
A蜡烛正常燃烧，B蜡烛瞬间熄灭。
A中无明显变化，B中澄清石灰水变浑浊。
氧气 二氧化碳 氮气
吸入气 20.96% 0.04% 79%
呼出气 16.4% 4.1% 79.5%
肺泡气 14.3% 5.6% 80.1%
启探：察气体成分之变
揭秘：析气血交换之妙
猜一猜：
肺部减少的氧气直接进入 ；
增多的二氧化碳直接来自于 。
毛细血管
毛细血管
第二幕：交接站——
肺泡的精密对接
迅速适应新环境的氧气侠马上投入工作中，他发现这里有数以亿计的、充满弹性的“迷你气囊”。而且这里的“墙壁”都极薄，像一层保鲜膜，这为“包裹”的快速交接创造了绝佳条件。
交接的原理很简单。肺泡内氧气侠的同伴很多，而从心脏来的“血液车厢里”同伴很少，所以氧气侠们争先恐后地转移到“血液车厢”中。同时，“血液车厢”里满载的“退货包裹”也因为数量太多，一部分转移到肺泡里，等待被处理。
揭秘：析气血交换之妙
活动二：探究肺泡与血液气体交换的条件？
揭秘：析气血交换之妙
1、肺泡与血液气体交换的条件——结构基础
小组合作：观看视频，完成以下问题：
1）肺泡是： 。
2）肺泡周围有： 。
3）肺泡壁和 。
4）总结肺泡有利于进行气体交换的结构特点：
揭秘：析气血交换之妙
小组合作：观看视频和阅读资料，完成以下问题：
1）肺泡是： 。
2）肺泡周围有： 。
3）肺泡壁和 。
揭秘：析气血交换之妙
支气管最细分支末端形成肺泡
丰富的毛细血管
毛细血管壁都只有一层上皮细胞组成
毛细血管
支气管末端
肺泡
一上皮细胞
揭秘：析气血交换之妙
4）总结肺泡有利于进行气体交换的结构特点：
肺泡数量多，增大气体交换的面积；
肺泡外面包绕着丰富的毛细血管；
肺泡壁和毛细血管壁都由一层扁平的上皮细胞组成。
结构与功能相适应
揭秘：析气血交换之妙
2、肺泡与血液气体交换的条件——动力
揭秘：析气血交换之妙
揭秘：析气血交换之妙
气体扩散
2、肺泡与血液气体交换的条件——动力
揭秘：析气血交换之妙
2、肺泡与血液气体交换的条件——动力
分压：单一气体分子的压力
分压差：同一气体在不同区域的压力差
浓度高→浓度低
理论依据：根据扩散规律：
氧气从 。
二氧化碳从 。
氮气 氧气 二氧化碳 水蒸气
肺泡内 76.4 13.6 5.3 6.3
血液中 76.4 5.3 6.13 6.3
揭秘：析气血交换之妙
2、肺泡与血液气体交换的条件——物质条件
氧气和二氧化碳的分压（kPa）
肺泡扩散至血液
血液扩散至肺泡
实验验证：探究二氧化碳的扩散
实验原理：1、BTB是溴麝香草酚蓝指示剂，在碱性条件下成蓝色，中性条件下为黄绿色，酸性条件下为黄色。
2、二氧化碳溶于水形成弱酸性环境。
3、透析袋相当于半透膜，可允许氧气或二氧化碳小分子穿过。
揭秘：析气血交换之妙
2、肺泡与血液气体交换的条件——动力
实验验证：验证二氧化碳的扩散
实验器材：模拟肺泡（透析袋中加入BTB指示剂的蓝色液体）
模拟血液（烧杯中的无色液体）、二氧化碳发生器、手套
实验过程：1、将蓝色“模拟肺泡液”置于无色“模拟血液”中。
2、向无色“模拟血液”中通入二氧化碳。
3、观察蓝色液体的颜色变化。
揭秘：析气血交换之妙
2、肺泡与血液气体交换的条件——动力
模拟实验：二氧化碳的扩散
实验结果：
揭秘：析气血交换之妙
2、肺泡与血液气体交换的条件——动力
揭秘：析气血交换之妙
1）肺泡适于气体交换的特点：
2）气体扩散的原理：
3）肺泡与血液间的气体浓度差：
2、肺泡与血液气体交换的条件
肺泡氧气浓度>肺泡周围毛细血管内氧气浓度
肺泡二氧化碳浓度<肺泡周围毛细血管内二氧化碳浓度
肺泡
氧气
二氧化碳
血液
揭秘：析气血交换之妙
2、肺泡与血液气体交换的条件
第三幕：特快专列——
血液中的神奇漂流
“氧气侠轻松地穿过透明的肺泡壁，跳上了一辆刚刚到站、空置的‘红色快递车’。这辆快递车有一个特殊的‘后备箱’，能牢牢地锁住氧气侠。”它不再是靠自己飞行，而是搭乘着这趟“循环特快专列”。“列车在隧道里风驰电掣，氧气侠感受到了强大推力。它知道，每一分每一秒，这趟特快专列都在将生命能量输送到身体的天涯海角。”
追踪：寻“氧减碳增”之源
探究：进入毛细血管的血液如何运输？ 氧气和二氧化碳的运输载体是？ 标明氧气的运输方向？ 标明二氧化碳的运输方向？ 3你了解一氧化碳中毒吗？ 你知道中毒的原因吗？ 遇到有人在燃气泄漏的屋里昏迷， 你会怎么做？ 探究：组织处的气体交换

描绘出氧气和二氧化碳的运动方向。
原理：
分析：肺泡处、血液中、组织细胞处，氧气和二氧化碳浓度的大小关系。
第四幕：终极配送——
“细胞工厂”的能量补给
特快专列行驶到一处正在繁忙工作的“肌肉组织工业园”。这里有密集的配送小路。氧气侠感受到环境的变化：温度升高，大量堆积“退货废物包裹”。
“‘叮！您有一个新的能量订单！’氧气侠成功打卡肌肉细胞，看着细胞因为得到“氧气包裹”而能量满满，充满活力，他感到无比自豪。而他空下来的‘红色快递车’，则装载上“退货废物包裹”，准备开启返程回收之旅。”
追踪：寻“氧减碳增”之源
活动三：分组合作
探究：进入毛细血管的血液如何运输？ 氧气和二氧化碳的运输载体是？ 标明氧气的运输方向？ 标明二氧化碳的运输方向？ 3你了解煤气中毒吗？谈一谈 煤气泄漏的室内注意什么问题？ 煤气中毒者如何急救？ 探究：组织处的气体交换

描绘出氧气和二氧化碳的运动方向。
原理：
分析：肺泡处、血液中、组织细胞处，氧气和二氧化碳浓度的大小关系。
追踪：寻“氧减碳增”之源
追踪：寻“氧减碳增”之源
融汇：绘呼吸全程之图
活动四：小组合作
呼吸道
肺
肺部毛细血管
血液
循环
组织
细胞
外界空气
组织毛细血管
肺与外界的气体交换
（原理：呼吸运动）
肺泡与血液的气体交换
(原理：气体扩散)
血液循环
血液与组织细胞的气体交换
(原理：气体扩散)
O2
CO2
O2
O2
O2
O2
O2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
融汇：绘呼吸全程之图
融汇：绘呼吸全程之图
就在氧气侠的任务即将圆满结束时，一个紧急情况发生了！由于一场严重的感染（如重症肺炎），身体内的“肺泡中央物流枢纽”遭到了毁灭性打击，几乎完全瘫痪。氧气侠无法进入血液，而二氧化碳“退货包裹”也堆积如山，整个生命系统危在旦夕。
“就在这千钧一发之际，一道‘生命桥梁’被搭建了起来！这就是现代医学的奇迹——体外膜肺氧合器，我们常说的ECMO。”
第五幕：危急时刻DE
超级英雄——ECMO
当人体出现呼吸障碍等情况时，可以用呼吸机缓解，但对一些呼吸衰竭的急危重症患者，呼吸机也“爱莫能助”时，就需要使用一种被称为体外膜氧合器（ECMO）的急救设备。
体外膜氧合器(extracorporeal membrane
oxygenerator,ECMO) 俗称人工肺。面对需要抢救的呼吸衰竭患者，医生会根据ECMO的类 型，将它的管路插入患者腿部、颈部或胸部的静脉和动脉中。打开开关 ，ECMO 就可以将患者体内的血液泵入氧合器，氧合器可以向流经的血液添加氧气并清除二氧化碳。在这个过程中，ECMO代替了肺的功能；然后，ECMO会将血液输送回患者体内，其作用与心脏相同。因此，ECMO 可以暂时代替心脏和肺，为患者提供血液循环与呼吸支持。自1972年世界上 首次使用ECMO治疗急性呼吸窘迫综合征取得成功，它已经创造了太多“起死回生”的奇迹。
科学 技术 社会 体外膜氧合器是如何工作的？
同学们，ECMO的使用也充满挑战，它意味着病情极其危重。我们深刻地体会到，能够自由地呼吸、拥有一颗健康跳动的心脏，是一件多么值得感恩的事情。我们更应该爱护好自己与生俱来的、无比精妙的‘原装设备’。
同时，ECMO又是人类用智慧和科技创造的生命的“备用系统”，我们今天学习的知识，未来可能就是拯救生命的关键技术。所以我们更应该好好学习，在未来为人类的进步贡献更多的力量。

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