高三生物教学教案：肺的通气
第六章第一节肺的通气 教案示例第六章第一节肺的通气 教案示例
教学目的：
1.了解呼吸道的组或和功能，以及呼吸频率、肺活量和人工呼吸的内容。
2.理解肺的位置、结构和功能的基础知识，以及呼吸运动的原理。
3.学会测定胸围差。
教学重点：
1. 肺的位置、结构和功能。
2. 呼吸运动的原理。
教学难点：呼吸运动的过程和原理。
教具准备：呼吸系统挂图(或模型)，肺泡的结构挂图。
实验材料用具：演示肋骨运动和膈运动的模型(自制)，圆筒式肺活量计，软尺。
教学方法：观察、实验与谈话法相结合。
课时安排：2课时
教学过程：
引言：人要维持正常的生活，不仅需要进食，而且需要通过呼吸作用吸入氧气和呼出二氧化碳。这是一般人都知道的常识。关于需要进食的问题，在《消化和吸收》一章中已经指出：人体生长发育和进行各种活动，不可缺少营养物质，而营养物质都来自食物。因此人人需要进食。关于人人需要呼吸的问题，我们现在就来学习《呼吸》这一章。
提问：人体进行呼吸，首先要在外界环境与肺之间进行气体交换，也就是说，先要进行肺的通气。那么，肺的通气是由人体的哪个系统来完成呢?
(回答：呼吸系统)
提问：人体的呼吸系统由哪些器官组成?
观察：请同学们按照课本里“呼吸系统的组成”课文中[看一看，想一想]栏目的要求，进行观察、思考。
(回答：由鼻腔、咽、喉、气管、右支气管、右肺、左支气管、左肺组成。)
(教师出示呼吸系统挂图或模型。)
教师归纳：回答得对。(边指挂图或模型边归纳)不过，左、右支气管可以统称为支气管;左、右肺可以统称为肺。由鼻腔、咽、喉、气管和支气管组成的这段结构，主要是气体进出肺的通道，可以叫做呼吸道。因此，关于呼吸系统的组成，可以这样列表归纳：(表见板书。)
提问：呼吸系统中哪个器官是最主要的?
(回答：肺。)
讲述：肺是呼吸系统的主要器官，是呼吸系统中进行气体交换的场所(在板书的表中肺后填上“——气体交换的场所”)。
观察：请同学们观察课文中“肺的内部结构”示意图。(提示：对此图的观察，应该按照先整体后局部的顺序进行。)
(在呼吸系统挂图旁，出示肺泡的结构挂图。)
讲述：(边指挂图边讲述)肺位于胸腔内，左右各一个。左右支气管进入左右两肺，形成树枝状的分支。在分支的未端，形成了许多肺泡。同学们注意挂图(指肺泡的结构挂图)，在肺泡外面，包绕着连成网状的毛细血管。现在请同学们观察课本前面的彩图九，它所表示的肺泡和肺泡外的毛细血管更清楚。
提问：肺泡与其周围的毛细血管有哪些与气体交换功能相适应的结构特点?(提示：仔细观察课文中“肺的内部结构”示意图中的右小图。)
(回答：肺泡壁只有一层细胞，毛细血管壁也只有一“层细胞。)
小结：对，肺泡和毛细血管的壁都很薄，都是由一层上皮细胞构成。这样的结构特点，适于在肺泡与毛细血管内的血液之间进行气体交换。(取下挂图。)
讲述：肺的通气是指肺与外界环境进行气体交换的过程。肺的通气是怎样引起的呢?这与呼吸运动密切相关。
学生体验：请每位同学把手按在自己的胸部，仔细体验自己在吸气和呼气时胸廓的变化。
提问：吸气时，胸廓扩大了还是缩小了?呼气时，胸廓扩大了还是缩小了?吸气和呼气与胸廓变化有何关系?
(回答：吸气时，胸廓扩大了;呼气时，胸廓缩小了，吸气和呼气都与胸廓变化有关。)
小结：吸气时，胸廓扩大;呼气时，胸廓缩小。这说明吸气和呼气与胸廓有节律的变化有关。
讲述：吸气和呼气这两个动作合起来就是呼吸运动。那么，呼吸运动是怎样产生的呢?请同学们观察下面的实验。
(教师从讲台里取出自制的演示肋骨运动的模型。)
讲述：大家先看这个模型(边指边讲，这代表脊柱，这代表肋骨，这代表胸骨。)提问：大家想一想，肋骨与肋骨之间还应该有什么存在?(模型来表示。)
(回答：肌肉。)
讲述：我们在《运动》一章中已经讲过，肋骨与肋骨之间还有肋间肌。请看课文中：“肋间外肌和膈肌”插图，肋间肌的外面一层叫肋间外肌。
演示、观察：教师一手拿在“脊柱”上，将模型靠近黑板，使“脊柱”固定，并且使“肋骨”处于向下倾斜状态，“胸骨”低于“脊柱”。请同学们以黑板为背景，注意胸廓后径的大小。用另一手的拇指和食指的指头，先分别放在上下肋骨处，然后慢慢地靠拢，示意肋间外肌收缩，再将肋骨上提，使其处于水平状态，同时“胸骨”也上移了。此时，请同学们注意胸廓前后径有何变化。接着用两指头示意肋间外肌舒张，同时肋骨因重力作用而下降，恢复原状。
提问：当“肋间外肌”收缩时，“肋骨”上升，“胸骨”上移时，“胸廓”的前后径增大了还是缩小了?当“肋间外肌”舒张时，“胸廓”的前后径增大了还是缩小了?(教师再演示一遍，让同学观察)
(回答：“肋间外肌”收缩时，“胸廓”的前后径增大了;“肋间外肌”舒张时，“胸廓”的前后径缩小了。)
(教师肯定回答正确之后，放回模型，从讲台里另取出演示膈运动的模型，向同学们指出模型中哪是代表胸廓，哪是代表气管，哪是代表肺和膈肌。)
演示、观察：教师一手握住瓶颈，一手向下拉橡皮膜，同时说明这示意膈肌收缩。此时，请同学们观察“胸廓”上下径的变化和“肺”的变化。然后，一手放开橡皮膜，同时说明这示意膈肌舒张。还请同学们观察“胸廓”上下径的变化和“肺”的变化。
提问：当“膈”运动时，“胸廓”的上下径和“肺”有什么变化?(教师再演示一遍。)
(回答：当“膈肌”收缩时，“胸廓”的上下径增大，“肺”也扩大;当“膈肌”舒张时，“胸廓”上下径缩小，“肺”也回缩。)
教师小结：回答正确。通过实验知道：①肋骨和膈运动的结果，使胸廓扩大或缩小。②肋骨和膈的运动，与肋间肌和膈肌的收缩和舒张有关。
下面我们进一步研究呼吸运动的原理，以及人体是如何通过呼吸运动来实现肺的通气的。
(边讲边板书列表)人在平静状态下，肋间外肌和膈肌收缩时，使胸廓的前后径和上下径都增大。这时候，胸廓扩大，肺随着扩张，肺的容积增大，肺内的气压下降而低于大气压，外界空气便通过呼吸道进入肺，完成吸气动作。
大家注意，关于胸廓左右径的变化，在上节课演示模型时看不出来。因此现在请同学们将两手分别按放在胸部左右两侧，再进行吸气和呼气，体验胸廓的左右径在吸气时是不是增加了?在呼气时是不是缩小了?
(回答：是。)
当肋间外肌和膈肌舒张时，胸廓的前后径和上下径缩小，这时候胸廓缩小，肺也随着回缩，肺的容积缩小，肺内的气压升高而高于大气压，迫使肺内的部分气体(注意：不是肺内的全部气体)通过呼吸道排到体外，完成呼气动作。
体验：现在请同学用手按在腹部作一次深呼吸。
提问：根据自己的体验，说一说在深呼吸时，除胸部肌肉参与活动以外，还有哪部分肌肉参与活动?
(回答：腹部的肌肉。)
讲述：可见，与呼吸有关的肌肉，不只是肋间肌和膈肌。不过，肋间肌和膈肌是主要的呼吸肌。
归纳总结：通过上述实验和体验，说明呼吸运动是由与呼吸有关的肌肉的收缩和舒张引起的。
呼吸运动的原理是：呼吸肌的收缩和舒张，使胸廓扩大和缩小，引起肺被动地扩张和回缩，形成肺内气压与大气压之间的压力差，才使气体能够进出肺泡。呼吸运动的结果，实现肺的通气。
提问：现在我们已经知道了呼吸运动的原理，那么大家想一想，平时我们听说过的人工呼吸是根据什么原理进行的呢?
(学生交头接耳，窃窃私语。)
教师自答：(或对学生的回答作小结。)人工呼吸的方法，如口对口吹气法是根据呼吸运动的原理，借助外力使患者的胸廓有节律地扩大和缩小，从而引起肺被动地扩张和回缩，使患者恢复呼吸。(至于怎样进行人工呼吸，在“课外读”中有所介绍，同学们可以在课外阅读。)不过，每分钟内人工呼吸的次数，应该与正常人的呼吸频率即每分钟内呼吸的次数一样。
提问：正常人的呼吸频率是多少呢?
(请学生自测：分钟内的呼吸次数，教师报时。1分钟后，教师请四位不同年龄和不同性别的学生报出测得的呼吸次数，并记录在黑板上。)
提问：刚才是在平静状态下测得的呼吸频率。那么，你们在100米短跑冲刺后，感觉自己的呼吸频率与平静状态时一样吗?
(回答：不一样。短跑后呼吸急促。)
小结：分析同学们测得的数据和不同状况下呼吸的情况，说明呼吸频率随年龄、性别和活动情况的不同而不同。成年人在平静状态下的呼吸频率大约是16次～18次。人体活动加强时，呼吸的频率和深度都会相应增加。随着呼吸深浅程度的不同，人在一次呼吸运动中肺的通气量也不相同。
演示、观察：教师出示已校正好的圆筒式肺活量计。请一位身体强壮的男同学前来测量他的肺活量。要求他用力吸气，然后迅速通过吹嘴向肺活量计内尽力吹气(即尽力呼气)，直到不能再吹为止。此时，教师关闭进气管的开关，待浮筒平稳后，读出肺活量计上所显的数值(单位是毫升)，并记录在黑板上。这样重复测3次。请男同学回座位。接着，请一位体弱的女同学前来测量(做法与前相同)。
提问：大家根据黑板上记录的数值，分析这两位同学的肺活量各是多少?
(回答时，有的取三个数中的最大值，有的取三个数的平均值。)
讲述：同学们回答的肺活量，有的取三个数中的最大值;有的取三个数的平均值。究竟哪个正确呢?应该说取三个数中的最大值作为受测者的肺活量是对的，因为这个数值说明在一次呼吸运动中肺的最大通气量，反映出一次呼吸运动中肺的最大的通气能力。
提问：根据刚才测定肺活量的情况，谁来说一说什么叫肺活量?
(回答：肺活量是指人在尽力吸气后再尽力呼气所能呼出的气体量。)
(教师肯定同学的回答非常好，同时板书肺活量的概念。)
提问：男女同学的肺活量不同，说明了什么?
(回答：肺活量随着年龄、性别和健康状况的不同而不同。)
讲述：回答正确。据测定，成年男子的肺活量约为3 500～4 000 mL，女子的肺活量约为2 500～3 500 mL。总起来说，成年人的肺活量大约是2 500～4 000 mL。
由于肺活量的大小，可以反映肺的呼吸功能。因此，体检时常常要测定肺活量，以便了解受检者肺功能的强弱。
提问：了解肺活量的大小，除了用肺活量计测定以外，还可以通过什么方法来了解?
教师自答：前面讲过，呼吸运动与胸廓的变化密切相关。而胸廓扩大或缩小到什么程度，可以通过测量胸围长度来了解。深吸气时的胸围长度与深呼气时的胸围长度之差，就叫胸围差，胸围差增大，表示肺内能够吸进更多的空气。肺活量较大的人，胸围差也较大。因此肺活量的大小，还可以通过测定胸围差反映出来。
本节课我们就要测定胸围差，(教师先向全班学生说明实验八的实验指导中的方法步骤，再宣布男女生分批去医务室(或实验室)三人一组测定胸围差;后测或已测的同学在教室里完成练习题，填写实验报告。然后，教师去医务室(或实验室)与校医配合，指导学生测定胸围差。)
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