师：亲爱的同学们，大家好！欢迎进入生物学课堂。今天这节课我们要学习七年级下册第十章第二节“人体细胞获得氧气的过程”的第二课时。首先，我们明确一下学习目标：一是认识气体交换的原理；二是概述氧气和二氧化碳在血液中的运输过程；三是概述人体细胞与外界环境进行气体交换的全过程；四是说出平静时与运动后呼吸频率的不同，并解释产生差异的原因。
上节课，我们一起学习了呼吸系统。同学们回忆一下，呼吸系统由呼吸道和肺组成，呼吸道包括鼻、咽、喉、气管和支气管。鼻能温暖、湿润和清洁空气；咽是空气和食物的共同通道；喉由软骨和声带组成；气管的管壁有 C 型软骨支撑，而肺才是气体交换的重要场所。我们还分析了外界空气与肺泡之间进行气体交换的原理。
呼吸机的作用引起呼吸运动，也就是胸廓扩大和缩小的运动，从而实现了外界与肺泡之间的气体交换。大家想一想，肺泡是氧气进入人体后的终点吗？
生：不是。
师：对，外界空气进入人体后，其中的氧气最终会被送到组织细胞。那你知道这需要经过哪些过程吗？
生：氧气在进入组织细胞之前需要从外界进入到肺泡，然后氧气再进入到血液，由血液循环送到组织细胞。组织细胞通过呼吸作用产生的二氧化碳经血液，再由血液循环送到肺泡，再由呼吸道呼出体外。
师：非常好。在前面一节课中，我们已经学习了外界空气与肺泡之间的气体交换是通过呼吸运动实现的。那肺泡和血液之间的气体交换是如何实现的呢？肺泡有哪些结构特点适于进行气体交换呢？下面我们一起来看看。这是新鲜的哺乳动物猪的肺，我们可以看到它是鲜红色的，里面还有很多呈树状分支的细支气管。在最细的支气管末端有许多囊泡，这就是肺泡。这是肺泡显微结构图，图中一处是肺泡壁，一处是肺泡腔。肺泡的数量很多，约有 3 亿个，总面积很大，约有 100 平方米。肺泡壁很薄，仅由单层上皮细胞构成，肺泡周围缠绕着丰富的毛细血管，还有很多弹性纤维。正是这些结构特点，让肺泡适于进行气体交换，这也体现了生物体的结构和功能是相适应的。
氧气为什么能由肺泡进入血液呢？要弄清楚这个问题，首先请同学们观看一段演示实验。实验中我们会用到两个集气瓶，其中一个集气瓶装有二氧化氮气体，同学们可以看到二氧化氮气体呈红棕色。现在将另一个集气瓶倒置在装有二氧化氮的集气瓶上，撤去中间的玻璃片后，大家注意观察会看到什么现象。
（演示实验进行）
师：集气瓶里装的是二氧化氮气体，它是红棕色的。在它上方倒扣一个集气瓶，抽去中间的玻璃片，我们可以看到红棕色的二氧化氮气体渐渐地向上方的集气瓶扩散。过了一段时间，两瓶中的气体颜色一样了，不再改变。视频中我们看到，经过一段时间后，另一个集气瓶中也充满了二氧化氮气体，这是怎么回事呢？
生：气体可以由浓度高的一侧向浓度低的一侧运动，这就是气体扩散。
师：非常棒。其实在生活中，扩散现象很普遍。同学们能举例说明生活中与气体扩散有关的现象吗？
生：厨房饭菜的香味会传到卧室，这是扩散现象。
生：居室某处喷洒清新剂的香气很快溢满全屋，也是扩散现象。
师：同学们说得都很好。这些例子说明气体存在扩散现象。那大家能试着说出肺泡中的氧气是如何进入血液的吗？
生：肺泡中的氧气能够进入血液，是遵循气体扩散的原理。
师：对。下面我们一起来分析一下。我们取其中一个肺泡画成简图，圆形结构代表肺泡，外面的管道代表肺泡周围的毛细血管。我们知道肺泡中含有空气，所以肺泡内氧气浓度较高。那肺泡外血液中氧气的浓度呢？肺部毛细血管是由肺动脉不断分支形成的，还记得肺动脉中流动的是哪种类型的血液吗？
生：肺动脉中流动的是含氧量较低的静脉血。
师：没错，所以血液中氧气浓度较低。现在大家能说出氧气沿着什么方向扩散吗？
生：由于肺泡内氧气浓度高，血液中氧气浓度低，氧气会从肺泡向血液扩散。
师：很好。血液因获得较多氧气，就转变为动脉血。分析完氧气，我们再来看二氧化碳的情况。由于肺泡中含有外界空气，所以肺泡内二氧化碳浓度较低。肺泡外的血液收集了来自全身的二氧化碳，那么血液中二氧化碳浓度如何呢？
生：血液中二氧化碳浓度较高。
师：那二氧化碳沿着什么方向扩散呢？
生：由于二氧化碳在血液中的浓度比在肺泡中的浓度高，所以血液中的二氧化碳会向肺泡扩散。
师：把肺泡与血液之间进行氧气和二氧化碳的交换过程，叫做肺的换气。可以看出，肺的换气是通过气体扩散实现的。那同学们，气体交换的部位发生在哪里呢？
生：气体交换的部位发生在肺泡和肺泡周围的毛细血管之间。
师：下面我们一起来小结一下肺换气：交换部位在肺泡和肺泡毛细血管处；交换条件是肺泡内氧气浓度高于肺泡周围毛细血管内氧气浓度，肺泡内二氧化碳浓度低于肺泡毛细血管内二氧化碳浓度；交换过程是氧气从肺泡向肺泡周围的毛细血管扩散，二氧化碳从肺泡周围的毛细血管向肺泡扩散；交换结果是静脉血转变成动脉血。通过扩散作用，肺泡中的氧气进入肺部的毛细血管，毛细血管中的二氧化碳进入肺泡，从而实现了肺的换气。
氧气进入血液后，血液怎样运输它呢？要知道这个问题，我们先来回顾一下，血块为什么表层呈现鲜红色，而内层呈现暗红色呢？在第 9 章中，我们学到过氧气的运输与血液中的红细胞有关，大家还记得是什么关系吗？
生：红细胞中含有一种特殊的含铁的蛋白质，叫做血红蛋白。
师：那血红蛋白有什么特性呢？
生：血红蛋白在氧含量高的地方，容易与氧结合，形成氧合血红蛋白；在氧含量低的地方又容易与氧分离。
师：所以血块的表层获得的氧气比内层多，氧气通过扩散作用进入红细胞与其中的血红蛋白结合，使其呈现鲜红色。血块的内层由于氧气含量少，红细胞中的血红蛋白与氧分离，因而呈现暗红色。可是，血红蛋白并不是只会和氧气结合，在一些时候，它还会和别的气体结合，我们一起来看看。同学们应该听说过煤气中毒，常见症状有头痛、恶心、呕吐、虚弱、头晕等，大家知道煤气中毒的原理吗？