5.14.2《人体内的气体交换》教学设计-2026-2027学年苏教版（新教材）初中生物八年级上册

PAGE1/SECTIONPAGES15.14.2《人体内的气体交换》教学设计-2026-2027学年苏教版（新教材）初中生物八年级上册项目内容教学背景学生已完成第1节学习，能说出呼吸系统的组成，能描述吸气、呼气时肋间肌与膈肌的状态及肺内气压变化，知道呼吸运动实现了肺与外界的气体交换。但前一节的“气压差”经验往往被学生简单套用为“氧气被吸进血液”，对“气体为什么会从肺泡进入血液、又为什么会从血液进入组织细胞”缺乏解释；同时，学生容易把“肺通气”与“气体交换”混为一谈，认为气体进了肺泡就等于进了血液。八年级学生已具备初步的数据比较与图表阅读能力，但面对“同一条血管里氧气和二氧化碳向相反方向扩散”这类现象时，常凭直觉判断而缺少证据推理。本课以“数据—原理—建模—应用”为主线，用气体分压数据表、扩散示意图和真实病例把微观过程外显，帮助学生完成从“通气”到“换气”的认知跨越，并初步建立呼吸与血液循环协同配合的系统观。教材分析本节承接第1节，把视角从“气体进出肺”转向“气体在体内两次跨越薄膜的旅程”。教材围绕两条主线展开：一是肺泡与血液的气体交换，说明肺泡与肺泡外毛细血管之间进行氧气和二氧化碳的交换，交换后静脉血变为动脉血；二是血液与组织细胞的气体交换，说明组织处毛细血管与组织细胞之间进行交换，交换后动脉血变为静脉血。教材以肺泡与毛细血管结构示意图配合扩散方向箭头，说明两次交换都依靠气体的扩散作用完成，即气体由分压高处向分压低处运动；并指出人体内的气体交换与血液循环配合，使组织细胞不断获得氧气、排出二氧化碳。教材还通过“比较吸入气体与呼出气体成分”的活动和煤气中毒、高原缺氧等素材，引导学生把原理用于解释生活现象。从编排意图看，教材刻意把“扩散作用”作为贯穿两处交换的统一原理，而不是分别罗列两个过程，这提示教学应抓住“分压差决定方向”这一条主线，让学生在肺泡处学会方法、在组织处自主迁移。本节是本章的落点，也是后续学习循环系统功能、人体生命活动调节的重要基础，在学业水平考试中常以识图题、数据分析题出现。核心素养教学目标生命观念：能说明肺泡与血液、血液与组织细胞两处气体交换的部位、方向与结果，理解两次交换与血液循环配合维持组织细胞氧气和二氧化碳相对稳定的意义，形成结构与功能相适应、人体各系统协调统一的观念。科学思维：能依据肺泡、血液、组织细胞中氧气和二氧化碳的分压数据，运用比较、归纳与因果推理判断气体扩散方向，解释血液由静脉血变为动脉血、由动脉血变为静脉血的原因，并能对“气体交换靠呼吸运动完成”的错误说法作出反驳。探究实践：能参与“比较人体呼出气体与空气成分”的验证活动，规范完成吹气与对照操作，依据石灰水变浑浊的现象得出结论；能绘制人体内气体交换的路径简图，用箭头和文字表达推理结果。态度责任：能运用气体交换原理解释煤气中毒、高原缺氧、溺水等情境中的缺氧原因与急救要点，认同通风换气、安全使用燃气、科学锻炼等健康生活方式。学情衔接本课在第1节之后进行，学生对“气体进出肺靠压强差”已有体验，但这一经验容易被误用为“氧气被吸进血液”，需要在两处交换中重新建立“分压差—扩散”的解释框架；同时学生对“静脉血含氧少”常误解为“完全不含氧”，需用数据破除。教学重点肺泡与血液的气体交换过程及血液成分的变化。血液与组织细胞的气体交换过程及血液成分的变化。气体扩散作用作为两处交换的共同原理。教学难点理解气体交换依靠扩散作用、由分压差驱动，并能据此判断同一条血管中氧气与二氧化碳方向相反的现象。区分“肺通气”与“人体内的气体交换”，理解两次交换与血液循环的配合关系。破除“静脉血不含氧”“吸气即氧气入血”等迷思概念。教学流程教学步骤与内容教学活动第一课时新课导入活动一高原上的疑问教师出示一段情境材料：一位游客到海拔四千多米的高原，出现头痛、气短、心慌，检测发现血氧饱和度明显低于平原正常水平。师：高原上空气依然含有氧气，为什么他反而缺氧？生：高原空气稀薄，氧气少。师：空气稀薄意味着氧气的“量”少了，但更关键的是氧气的分压降低了。上节课我们知道气体进出肺靠压强差，那么氧气从肺泡进入血液，靠的又是什么？生：可能也是压强差。师：如果肺泡里氧气分压下降，氧气进入血液的“推力”会怎样变化？生：变小，进入血液的氧气减少，人就缺氧。师：这节课我们就把“一口气”送进细胞，看看它在体内要跨过哪两道“关口”。板书课题：人体内的气体交换。案例导入；用高原缺氧制造认知冲突，把上节课的“压强差”经验迁移到新问题，明确本课探究方向新课研讨活动二先分清：通气与换气不是一回事师：请用一句话说出上节课学的“肺与外界的气体交换”靠什么完成。生：靠呼吸运动，肋间肌和膈肌舒缩使胸廓容积变化，肺内气压改变，气体进出肺。师：气体进入肺泡以后，是不是就等于进入血液了？生：不是，还要穿过肺泡壁和毛细血管壁。师：这一过程还需要肌肉收缩吗？生：不需要，气体自己会扩散。师：对。肺通气是气体进出肺的机械过程，动力是呼吸肌造成的压强差；人体内的气体交换是气体穿过薄膜进入血液或细胞的过程，动力是气体自身的分压差，靠扩散作用完成。这是两个不同环节，不能混为一谈。问答辨析；先切割概念边界，防止学生把“通气”与“换气”混为一谈，为后续推理扫清障碍实验探究活动三验证呼出气体中二氧化碳增多师：请各组用注射器向盛有澄清石灰水的试管中注入空气，观察现象；再用玻璃管向另一支试管中缓缓吹气，观察现象。生：注入空气的石灰水变化不明显，吹气的石灰水变浑浊。师：说明什么？生：呼出气体中二氧化碳比空气多。师：二氧化碳增多，说明气体在体内发生了交换。那么氧气是多了还是少了？我们能不能只凭石灰水判断？生：不能，石灰水只能检验二氧化碳。师：所以要比较吸入气体和呼出气体的成分，还需要数据。请看下表。教师出示数据：空气中氧气约占百分之二十一、二氧化碳约占百分之零点零三；呼出气体中氧气约占百分之十六、二氧化碳约占百分之四。师：氧气减少、二氧化碳增多，这些变化分别发生在哪里？生：氧气减少发生在组织细胞处，二氧化碳增多发生在组织细胞产生后运到肺排出。实验验证＋数据分析；用对照实验培养证据意识，同时指出实验的局限，引导学生用数据补足证据新课研讨活动四肺泡与血液的气体交换师：请看柱状图，肺泡中氧气分压约一百零四毫米汞柱，流经肺泡的静脉血中氧气分压约四十毫米汞柱。氧气会向哪个方向扩散？生：从肺泡向血液，因为肺泡一侧分压高。师：二氧化碳呢？静脉血中约四十六毫米汞柱，肺泡中约四十毫米汞柱。生：从血液向肺泡。师：同一条毛细血管里，氧气往外“进”，二氧化碳往“出”，方向相反，会不会互相干扰？生：不会，每种气体只按自己的分压差扩散。师：交换的结果是什么？生：含氧少、二氧化碳多的静脉血变成含氧多、二氧化碳少的动脉血。师：为什么肺泡处能完成这样的交换？回到结构上找原因。生：肺泡数量多、表面积大；肺泡壁和毛细血管壁都只由一层上皮细胞构成，气体容易穿过；肺泡外缠绕着丰富的毛细血管。师：如果肺泡壁因病变增厚，即使分压差正常，交换还能顺利进行吗？生：不能，气体穿过变难，交换效率下降。图表分析＋结构回溯；用数据驱动方向判断，再回到结构解释“为什么能”，强化结构与功能相适应新课研讨活动五血液与组织细胞的气体交换师：富氧的动脉血流到组织处毛细血管，情况发生了什么变化？请用刚才的方法自己判断。教师给出数据：动脉血氧气分压约一百毫米汞柱，组织细胞约三十毫米汞柱；组织细胞二氧化碳分压约五十毫米汞柱，动脉血约四十毫米汞柱。生：氧气从血液扩散到组织细胞，二氧化碳从组织细胞扩散到血液。师：结果血液发生了什么变化？生：动脉血变成静脉血。师：组织细胞里的氧气为什么总是比血液中少、二氧化碳总是比血液中多？生：因为细胞不停进行呼吸作用，消耗氧气、产生二氧化碳。师：这说明气体交换与呼吸作用之间是什么关系？生：气体交换为呼吸作用输送原料、运走产物。师：如果剧烈运动，组织细胞耗氧加快，分压差会怎样变化？生：氧气分压更低，分压差更大，氧气扩散更快。师：这正是人体自动调节的体现。请把两次交换画在同一张图上，用红蓝箭头标出方向，并注明血液变化的位置。迁移推理＋绘图建模；由“教”转“放”，让学生用同一原理独立解决第二处交换，形成完整路径图巩固练习活动六案例诊断师：案例一，冬季门窗紧闭使用燃气热水器，一家三口出现头晕、乏力。一氧化碳与血红蛋白的结合能力远强于氧气，会抢先占据血红蛋白。请分析：这主要影响了呼吸全过程的哪个环节？生：影响了气体在血液中的运输，血红蛋白失去携带氧气的能力，组织细胞缺氧。师：为什么急救要先把人转移到通风处，并尽快吸氧？生：提高肺泡内氧气分压，重建分压差，让氧气重新进入血液。师：案例二，溺水者被救上岸后要先清理口鼻、进行人工呼吸。溺水主要阻断了哪个环节？生：阻断了肺通气，水进入呼吸道和肺泡，气体无法进出。师：案例三，有同学说“吸气时氧气就被吸进了血液”。这句话错在哪里？生：吸气只是气体进入肺泡，氧气进入血液靠的是扩散作用，不是被“吸”进去的。师：请用一句话概括人体内气体交换的原理。生：气体由分压高处向分压低处扩散，直到两侧趋于平衡。案例分析法；用三个真实情境分别指向运输、通气、换气三个不同环节，训练精准归因，避免概念混淆课堂小结师生共同梳理：①人体内的气体交换包括肺泡与血液、血液与组织细胞两处交换，都依靠扩散作用完成；②肺泡处氧气入血、二氧化碳入肺泡，静脉血变为动脉血；组织处氧气入细胞、二氧化碳入血，动脉血变为静脉血；③呼吸全过程包括肺通气、肺泡内的气体交换、气体在血液中的运输、组织里的气体交换四个环节，氧气主要以氧合血红蛋白的形式由红细胞运输；④两次交换与血液循环配合，使组织细胞持续获得氧气、排出二氧化碳。结构化小结；把两处交换、四个环节串成一条完整链条，帮助学生形成系统观板书设计左侧：肺泡⇄血液：氧气入血、二氧化碳入肺泡，静脉血→动脉血中间：血液⇄组织细胞：氧气入细胞、二氧化碳入血，动脉血→静脉血右侧：动力＝分压差→扩散作用；呼吸四环节：通气→肺换气→运输→组织换气对照式板书；左右对称呈现两处交换，中间突出共同原理与整体链条拓展延伸活动七高原与运动：同一原理的两种表现师：回到导入时的高原游客。平原人初到高原，身体会通过加快呼吸、增加心跳来应对，长期生活在高原的人血液中红细胞数量更多。请用分压差原理解释这些变化的意义。生：加快呼吸能让肺泡内氧气分压尽量维持，红细胞增多能提高运输氧气的能力，都是为了让组织细胞仍有足够的氧气扩散进来。师：再想一个反过来的例子：剧烈运动后，为什么我们会大口喘气？生：组织细胞耗氧增多、产生二氧化碳增多，分压差变大，身体通过加快通气把二氧化碳排出、把氧气补上。师：可见同一条“分压差—扩散”的原理，既能解释安静状态下的平稳交换，也能解释剧烈运动和低氧环境下的代偿反应。请课后把这两个例子补画到你的路径图上。拓展迁移；用高原与运动两个方向相反的情境巩固原理，把课堂知识延伸到真实生活第二课时新课研讨活动二先分清：通气与换气不是一回事师：请用一句话说出上节课学的“肺与外界的气体交换”靠什么完成。生：靠呼吸运动，肋间肌和膈肌舒缩使胸廓容积变化，肺内气压改变，气体进出肺。师：气体进入肺泡以后，是不是就等于进入血液了？生：不是，还要穿过肺泡壁和毛细血管壁。师：这一过程还需要肌肉收缩吗？生：不需要，气体自己会扩散。师：对。肺通气是气体进出肺的机械过程，动力是呼吸肌造成的压强差；人体内的气体交换是气体穿过薄膜进入血液或细胞的过程，动力是气体自身的分压差，靠扩散作用完成。这是两个不同环节，不能混为一谈。问答辨析；先切割概念边界，防止学生把“通气”与“换气”混为一谈，为后续推理扫清障碍实验探究活动三验证呼出气体中二氧化碳增多师：请各组用注射器向盛有澄清石灰水的试管中注入空气，观察现象；再用玻璃管向另一支试管中缓缓吹气，观察现象。生：注入空气的石灰水变化不明显，吹气的石灰水变浑浊。师：说明什么？生：呼出气体中二氧化碳比空气多。师：二氧化碳增多，说明气体在体内发生了交换。那么氧气是多了还是少了？我们能不能只凭石灰水判断？生：不能，石灰水只能检验二氧化碳。师：所以要比较吸入气体和呼出气体的成分，还需要数据。请看下表。教师出示数据：空气中氧气约占百分之二十一、二氧化碳约占百分之零点零三；呼出气体中氧气约占百分之十六、二氧化碳约占百分之四。师：氧气减少、二氧化碳增多，这些变化分别发生在哪里？生：氧气减少发生在组织细胞处，二氧化碳增多发生在组织细胞产生后运到肺排出。实验验证＋数据分析；用对照实验培养证据意识，同时指出实验的局限，引导学生用数据补足证据新课研讨活动四肺泡与血液的气体交换师：请看柱状图，肺泡中氧气分压约一百零四毫米汞柱，流经肺泡的静脉血中氧气分压约四十毫米汞柱。氧气会向哪个方向扩散？生：从肺泡向血液，因为肺泡一侧分压高。师：二氧化碳呢？静脉血中约四十六毫米汞柱，肺泡中约四十毫米汞柱。生：从血液向肺泡。师：同一条毛细血管里，氧气往外“进”，二氧化碳往“出”，方向相反，会不会互相干扰？生：不会，每种气体只按自己的分压差扩散。师：交换的结果是什么？生：含氧少、二氧化碳多的静脉血变成含氧多、二氧化碳少的动脉血。师：为什么肺泡处能完成这样的交换？回到结构上找原因。生：肺泡数量多、表面积大；肺泡壁和毛细血管壁都只由一层上皮细胞构成，气体容易穿过；肺泡外缠绕着丰富的毛细血管。师：如果肺泡壁因病变增厚，即使分压差正常，交换还能顺利进行吗？生：不能，气体穿过变难，交换效率下降。图表分析＋结构回溯；用数据驱动方向判断，再回到结构解释“为什么能”，强化结构与功能相适应新课研讨活动五血液与组织细胞的气体交换师：富氧的动脉血流到组织处毛细血管，情况发生了什么变化？请用刚才的方法自己判断。教师给出数据：动脉血氧气分压约一百毫米汞柱，组织细胞约三十毫米汞柱；组织细胞二氧化碳分压约五十毫米汞柱，动脉血约四十毫米汞柱。生：氧气从血液扩散到组织细胞，二氧化碳从组织细胞扩散到血液。师：结果血液发生了什么变化？生：动脉血变成静脉血。师：组织细胞里的氧气为什么总是比血液中少、二氧化碳总是比血液中多？生：因为细胞不停进行呼吸作用，消耗氧气、产生二氧化碳。师：这说明气体交换与呼吸作用之间是什么关系？生：气体交换为呼吸作用输送原料、运走产物。师：如果剧烈运动，组织细胞耗氧加快，分压差会怎样变化？生：氧气分压更低，分压差更大，氧气扩散更快。师：这正是人体自动调节的体现。请把两次交换画在同一张图上，用红蓝箭头标出方向，并注明血液变化的位置。迁移推理＋绘图建模；由“教”转“放”，让学生用同一原理独立解决第二处交换，形成完整路径图巩固练习活动六案例诊断师：案例一，冬季门窗紧闭使用燃气热水器，一家三口出现头晕、乏力。一氧化碳与血红蛋白的结合能力远强于氧气，会抢先占据血红蛋白。请分析：这主要影响了呼吸全过程的哪个环节？