課題
第二節(jié) 發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換（第三課時(shí)）
教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)目標(biāo)：說(shuō)出人呼出的氣體與空氣成分有差異。
（二）能力目標(biāo)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究人呼出的氣體與吸入的空氣成分有差異；
（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)分析各種生物的呼吸，認(rèn)同不同生物進(jìn)行氣體交換的結(jié)構(gòu)不同，但都與其生活方式相適應(yīng)；
2.區(qū)分呼吸與呼吸作用，認(rèn)同呼吸作用是生物的共同特征，為生命活動(dòng)提供動(dòng)力
教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn)：
1.通過(guò)分析各種生物的呼吸，認(rèn)同不同生物進(jìn)行氣體交換的結(jié)構(gòu)不同，但都與其生活方式相適應(yīng)。
2.區(qū)分呼吸與呼吸作用，認(rèn)同呼吸作用是生物的共同特征，為生命活動(dòng)提供動(dòng)力。
難點(diǎn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究人呼出的氣體與吸入的空氣成分有差異。
教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入新課：
1.聯(lián)系舊知識(shí)，明確本節(jié)課的研究主題
回憶舊知識(shí)：呼吸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
明確本節(jié)課研究主題：
人體呼出的氣體與空氣相比，二氧化碳含量有什么變化？
探究人體呼出氣體與吸入氣體成分的差異
提出問(wèn)題：人體呼出的氣體與空氣相比，二氧化碳含量有什么變化？
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，思考解決問(wèn)題的方法。
簡(jiǎn)易吹氣法
方法步驟：在試管或燒杯中加入等量的澄清石灰水，分別加塑料吸管，一組直接呼氣，另一組用洗耳球（或氣泵）打入空氣。觀察液體的渾濁程度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)150mL燒杯加入50mL澄清石灰水，向里吹氣10秒，開(kāi)始出現(xiàn)白色物質(zhì)，至30秒澄清石灰水完全變成白色渾濁液。40mL大試管加入2mL左右澄清石灰水，6秒時(shí)澄清石灰水完全渾濁。而打入同樣時(shí)間長(zhǎng)短的空氣，澄清石灰水無(wú)明顯變化。說(shuō)明呼出的氣體中含有較多的二氧化碳。這種方法不需要連接復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置，節(jié)省時(shí)間，簡(jiǎn)便易行。
氣球法：
方法步驟：
（1）在相同的2只試管中分別倒入2 mL澄清石灰水。
（2）取同樣大的2只氣球，分別用呼出氣體和空氣充滿，從氣球口部插入塑料吸管，將氣球系好，分別將帶有氣球的吸管插入到2只試管中，放松氣球口部的線繩，以便氣體緩緩?fù)ㄈ氲皆嚬苤校^察現(xiàn)象。還可以使用針筒從氣球口部的褶皺處扎入，取相同體積的氣體，分別注入澄清石灰水中，觀察現(xiàn)象。
結(jié)果：使用直徑12cm左右的氣球，通入呼出氣體的一半體積時(shí)，澄清石灰水完全渾濁，而通入同樣體積的空氣，試管中的澄清石灰水無(wú)明顯變化。說(shuō)明呼出的氣體中含有較多的二氧化碳。這種方法也非常簡(jiǎn)便易行，而且還可以很好地控制單一變量，保證通入氣體體積相同。
塑封袋法：
方法步驟：在兩只塑料袋上分別標(biāo)記：空氣，呼氣，“空氣袋”直接兜入空氣，封口，“呼氣袋”向內(nèi)吹氣，封口，呼氣袋中的石灰水變渾濁，而空氣袋中的石灰水保持澄清。這種方法的材料用具及操作都很簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜并且可以反復(fù)使用，不受場(chǎng)地、時(shí)間等限制，在教室內(nèi)即可進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)， 取氣非常方便而且能夠很快看到現(xiàn)象。 選用密封袋可以更好地控制單一變量，保證氣體量一致，而且在注入澄清石灰水 時(shí)從封口處加入，更容易操作，減少氣體漏出。
經(jīng)典方法：
1.方法步驟：
（1）將等量的澄清石灰水分別倒入容積相同的甲、乙錐形瓶中，并按圖中所示連接好實(shí)驗(yàn)裝置。
（2）用酒精棉簽擦拭C處的玻璃管，然后用口含住C處，反復(fù)進(jìn)行吸氣和呼氣。
（3）觀察并記錄兩個(gè)錐形瓶中澄清石灰水的變化情況。
2.強(qiáng)調(diào)注意要點(diǎn)，防止誤吸石灰水。
3.觀看實(shí)驗(yàn)視頻資料，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果：我們發(fā)現(xiàn)甲瓶中的澄清石灰水不變渾濁，乙瓶中的澄清石灰水變渾濁。
4.得出結(jié)論：人呼出的氣體中含有較多的二氧化碳。
BTB指示劑法：
1號(hào)試管中通入呼出的氣體20mL的試管中藍(lán)色的BTB溶液變?yōu)榫G色； 2號(hào)試管中通入呼出的氣體80mL的試管中藍(lán)色的BTB溶液變?yōu)辄S色；3號(hào)試管中通入空氣80mL的試管中溶液的顏色與未做處理的4號(hào)試管中溶液顏色無(wú)明顯差異。說(shuō)明2號(hào)試管中的二氧化碳含量最多，1號(hào)試管比3號(hào)和4號(hào)試管多，由此說(shuō)明人呼出的氣體中含有較多的二氧化碳。
探究人呼出氣體與吸入氣體成分的差異：
排水集氣法方法步驟：
（1）在玻璃水槽內(nèi)加一定量的水。
（2）取2個(gè)一樣的集氣瓶，均加滿水，用毛玻璃蓋住瓶口，保證沒(méi)有氣體。
（3）將集氣瓶倒扣在水槽中，保證水槽的水沒(méi)過(guò)集氣瓶2/3，傾斜時(shí)也不會(huì)進(jìn)入空氣。
（4）在水槽中，將毛玻璃推開(kāi)一段，插入吸管，向一只集氣瓶?jī)?nèi)呼出氣體，另一只向內(nèi)打入空氣。
（5）2只集氣瓶?jī)?nèi)的水排空后， 再將毛玻璃推回，蓋住瓶口，將集氣瓶從水槽中取出。
（6）從瓶口處加入澄清石灰水，振蕩后觀察現(xiàn)象。
含量變化：無(wú)論吸入還是呼出的氣體，含量最高的都是氮?dú)?；氧氣的含量都高于二氧化碳的含量。第二，與吸入的空氣相比，呼出的氣體中氧氣含量減少，二氧化碳和水含量增加。
其他生物的呼吸
1.單細(xì)胞生物直接與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換
草履蟲(chóng)、變形蟲(chóng)等單細(xì)胞生物大多生活在水中，溶解在水中的氧氣通過(guò)其體表進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，細(xì)胞生命活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳也通過(guò)體表排出體外。
2.蚯蚓通過(guò)濕潤(rùn)的體壁進(jìn)行氣體交換
蚯蚓生活在富含腐殖質(zhì)的濕潤(rùn)的土壤中，以植物的枯葉、朽根和土壤中的有機(jī)物為食，在土壤中鉆來(lái)鉆去，疏松土壤。蚯蚓是如何進(jìn)行氣體交換的呢？蚯蚓沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的呼吸器官，靠分泌黏液，始終保持濕潤(rùn)的體壁來(lái)完成呼吸，蚯蚓的體壁外面有黏液，有利于溶解氧氣，體壁里密布毛細(xì)血管，有利于氣體交換。
3.魚(yú)類(lèi)依靠鰓進(jìn)行呼吸
魚(yú)的鰓位于頭部后方的鰓蓋內(nèi)。魚(yú)通過(guò)口吞進(jìn)大量的水，再通過(guò)鰓把水排出去。魚(yú)鰓上有許多微細(xì)的鰓絲，鰓絲上分布著豐富的毛細(xì)血管。當(dāng)水流經(jīng)鰓絲時(shí)，溶解在水中的氧氣通過(guò)擴(kuò)散作用進(jìn)入毛細(xì)血管內(nèi)的血液中，血液中的二氧化碳通過(guò)擴(kuò)散作用進(jìn)入水中。
科學(xué)解釋?zhuān)合募厩宄?，魚(yú)塘中的魚(yú)往往出現(xiàn)魚(yú)的“浮頭”現(xiàn)象，你能解釋為什么嗎？
4.兩棲動(dòng)物的呼吸
隨著生物進(jìn)化的歷程，古代魚(yú)類(lèi)演化為兩棲動(dòng)物。兩棲動(dòng)物屬于從水生到陸生的過(guò)渡類(lèi)型，以青蛙為例，幼體蝌蚪生活在水中，用鰓呼吸，成體生活在潮濕的陸地或水中，以肺呼吸為主，但是蛙的肺是一對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、薄壁的囊狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)行氣體交換的能力有限。青蛙的皮膚裸露，很薄，能分泌大量黏液，皮膚上還分布有豐富的毛細(xì)血管，能夠與外界進(jìn)行氣體交換。因此，青蛙的皮膚具有輔助呼吸的功能。因此，兩棲動(dòng)物幼體用鰓呼吸，成體用肺呼吸，皮膚輔助呼吸。
5.鳥(niǎo)類(lèi)的呼吸
鳥(niǎo)類(lèi)的呼吸系統(tǒng)由鼻咽、氣管、支氣管、肺和一些氣囊組成，支氣管一致穿過(guò)肺而與氣囊相通。鳥(niǎo)類(lèi)的肺呈海綿狀，由支氣管及其分支構(gòu)成。分支很細(xì)的毛細(xì)支氣管周?chē)写罅康拿?xì)血管分布，這是鳥(niǎo)類(lèi)進(jìn)行氣體交換的場(chǎng)所。鳥(niǎo)類(lèi)有9個(gè)與肺相通的氣囊，可以分成前后兩組。氣囊只有貯存氣體的功能，沒(méi)有氣體交換的作用。
當(dāng)鳥(niǎo)類(lèi)吸氣時(shí)，氣囊擴(kuò)張，大量的新鮮空氣直接通過(guò)支氣管進(jìn)入氣囊。同時(shí)，還有部分氣體進(jìn)入肺部的毛細(xì)支氣管，并與毛細(xì)血管中的血液進(jìn)行氣體交換。呼氣時(shí)，氣囊縮小，氣囊中貯存的新鮮空氣進(jìn)入肺中的毛細(xì)支氣管，與毛細(xì)血管中的血液再次進(jìn)行氣體交換。這種在吸氣與呼氣時(shí)，肺均能夠進(jìn)行氣體交換的現(xiàn)象，稱(chēng)為雙重呼吸。雙重呼吸大大提高了鳥(niǎo)類(lèi)氣體交換的效率，這是與鳥(niǎo)類(lèi)飛行生活耗氧量大、生命活動(dòng)旺盛相適應(yīng)的。
6.小結(jié)：不同生物類(lèi)群生活在不同的環(huán)境中，進(jìn)行氣體交換的結(jié)構(gòu)也多種多樣，但都與其生活方式相適應(yīng)，都是為了從外界環(huán)境中獲取氧氣，滿足生命活動(dòng)的需要。
呼吸與呼吸作用
呼吸是生物體與外界進(jìn)行氣體交換的過(guò)程
呼吸作用是生物的共同特征
呼吸作用是發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)氧化分解過(guò)程，其實(shí)質(zhì)都是分解有機(jī)物，釋放能量。
課堂小結(jié)：
吸收氧氣、呼出二氧化碳只是生命活動(dòng)的表面現(xiàn)象，發(fā)生在細(xì)胞中的變化才接近生命的本質(zhì)。一切生命活動(dòng)都需要消耗能量，這些能量來(lái)自于細(xì)胞的呼吸作用。
無(wú)論是植物、動(dòng)物或其他生物，只要是活的生物體，細(xì)胞內(nèi)就一直在進(jìn)行著呼吸作用。呼吸作用與細(xì)胞的能量供應(yīng)關(guān)系密切。雖然不同生物的呼吸方式不同，但是在細(xì)胞這個(gè)層次上，有機(jī)物的氧化分解有著高度的統(tǒng)一性。

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