师：同学们，大家好，今天我们继续介绍第二节“发生在肺内的气体交换”的第二课时内容。首先，回顾上节课知识。上节课我们介绍了肺与外界的气体交换，肋间肌和膈肌有规律地收缩和舒张，导致胸廓容积增大或减小，进而使肺内气压发生有规律改变。当肺内气压小于外界大气压时，人体吸气；当肺内气压大于外界大气压时，人体呼气。那么，一个人能正常完成呼吸运动，就能完成整个呼吸过程吗？显然不够，我们还要能呼吸到新鲜空气。
大家看这张图，这是大家熟悉的卡通形象大白，这个毛绒玩具看似可爱，却隐藏着很多安全隐患。每年都会有婴儿因图中不合格的物品导致死亡，大家知道是什么原因吗？思考一下。我们打量这个防尘袋，没发现特殊之处，为什么会导致婴儿死亡呢？国家规定，这种大型毛绒玩具的防尘袋上面必须打气孔，防止婴幼儿误将防尘袋套在头上导致窒息。那么，塑料袋套在头上为什么会导致婴儿窒息呢？这就得从人体吸入气体和呼出气体的成分入手。下面，通过一个视频短片来了解人体吸入气体和呼出气体成分有哪些差别，请看大屏幕。
（进行实验步骤讲解）
师：一、收集空气，取两个空集气瓶，用玻片将瓶口盖好，这样两瓶空气样品就收集好了。二、收集人体呼出的气体，取另外两个集气瓶，将它们分别盛满水，并用玻璃片先盖住瓶口的一小部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住。把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在水槽内，将导管插入集气瓶口，向集气瓶内缓缓吹气，直到集气瓶内充满呼出的气体。在水下，立即用玻璃片将集气瓶口盖好，然后取出集气瓶放在实验桌上。三、用燃着的小木条检验气体。将燃着的小木条分别插入空气样品和呼出气体的样品中，观察现象。观察到小木条在空气中能正常燃烧，在呼出气体中小木条立即熄灭，说明空气中氧气的含量大于呼出气体中氧气的含量。四、用澄清石灰水检验，向盛有空气样品和呼出气体的样品中分别加入适量澄清石灰水，振荡，观察现象。看到盛有空气的集气瓶中澄清石灰水无明显变化，盛有呼出气体的集气瓶中澄清石灰水变浑浊，说明呼出气体中二氧化碳的含量大于空气中二氧化碳的含量。
师：视频看完了，通过刚才的了解，我们知道呼出气体成分中氧气含量下降，二氧化碳含量上升。在狭小密闭空间内，随着人不断呼吸，氧气量持续减少，最终会导致人窒息死亡。刚才的实验只介绍了两种气体成分的变化，人体吸入空气和呼出气体成分还有哪些变化呢？在本节的“想一想”中有这张表格，大家请看大屏幕。这张表格列出了5种气体，有两种气体成分没有变化，3种气体成分发生了变化。这两种没有变化的气体，大家看大屏幕，分别是氮气和其他气体。我们发现氮气不论是吸入还是呼出，百分比都保持在78%，且没有变化，剩下的其他气体也没有改变。那么，发生改变的是哪三种气体呢？分别是氧气、二氧化碳和水。
关于水含量为什么会增加，同学们应该不陌生。在第一节“呼吸道对空气的处理”中，我们了解到呼吸道可以使吸入的气体变得温暖、清洁、湿润，水含量的增加更印证了这一点。再看氧气和二氧化碳，氧气下降了5个百分点，二氧化碳上升了3.97个百分点。少的氧气去了哪里？多的二氧化碳又是从哪里来的呢？这还得从人体的呼吸器官——肺入手。下面，通过一个三维模拟动画，一起进入人体的肺，探究其结构。
（展示肺部结构）
师：通过三维模拟动画进入人体肺部，首先看到肺内有大量支气管，这些支气管越分越细，最细的支气管末端是肺泡。肺泡壁很薄，仅有一层细胞，肺泡外面包绕着丰富的毛细血管。这就是我们初步观察到的肺内结构。虽然内容简短，但信息量较大。下面，结合之前的视频和图中肺部结构，大家总结一下肺内结构有哪些特点。
（学生总结后）
师：好，屏幕前的同学们应该总结得差不多了，老师带大家总结4点：第一，肺内各级支气管很多，越分越细；第二，肺内最细的支气管末端是肺泡；第三，肺泡数目很多，外面包绕着丰富的毛细血管；第四，肺泡壁和毛细血管壁都只有一层细胞。我们刚才遗留了一个问题，肺内气体成分在哪里发生改变呢？老师直接告诉大家，人体吸入肺内的空气在肺泡里成分发生了改变，进行了气体交换。既然如此，之前介绍肺泡外面包绕着丰富的毛细血管，这与肺泡进行气体交换有关联吗？所以，我们提出以下两个问题：肺泡数目很多与气体交换有关吗？肺泡壁和毛细血管壁很薄，与气体交换有关吗？下面，我们就带着这两个问题继续学习。
师：既然说到肺泡进行气体交换，把肺泡结构放大，看看它跟谁能进行交换。肺泡周围没有其他特殊结构，只有分布丰富的毛细血管，所以把目标锁定在肺泡上丰富的毛细血管。那么，肺泡与毛细血管之间能进行气体交换吗？我们知道毛细血管是血管，是血流的通道，肺泡真正与之进行气体交换的，其实是毛细血管中流动的血液，所以肺泡与之进行气体交换的是毛细血管中流动的血液。
师：进行气体交换依据什么原理呢？依据的是气体扩散定律。那么，气体扩散定律有什么样的规律呢？下面通过一个实验来介绍。这个实验的主角是二氧化氮气体，它是一种红棕色气体。观察实验后，看看同学们能不能找出气体扩散有哪些规律，请看大屏幕。
（介绍二氧化氮扩散实验）
师：今天以二氧化氮作为原料，介绍气体扩散现象。由于二氧化氮呈红棕色，便于观察实验现象。下面将一瓶空气与一瓶二氧化氮进行接触，画面中可以清晰地发现二氧化氮从浓度较高的一侧向浓度较低的一侧转移。物理学告诉我们，气体分子总是从浓度较高的一侧向浓度较低的一侧迁移，直至达到两区域无浓度差为止，这种现象称为扩散现象。我们再加速回顾一遍二氧化氮气体的扩散现象。这种现象也广泛存在于其他气体中，包括氧气和二氧化碳。
师：视频看完了，回顾刚才播放的关于气体扩散现象的视频，思考一下气体扩散定律有哪些规律呢？首先，能进行气体交换要满足两点：第一，两者之间要存在浓度差；第二，气体扩散的方向是由浓度较高的一侧向浓度较低的一侧扩散。回到肺泡与肺泡周围的毛细血管，如果它们之间能进行气体交换，首先要测量两者之间什么数值呢？要测定两者之间氧气和二氧化碳的浓度。那么，氧气和二氧化碳的浓度测定结果是什么样呢？请看大屏幕，测定结果是肺泡中的氧气浓度高于血液中的氧气浓度，二氧化碳浓度是血液中的二氧化碳浓度高于肺泡中的二氧化碳浓度。同学们判断一下，在此情况下气体扩散的方向应该由哪里向哪里扩散呢？
师：首先看氧气，按照气体扩散规律，由高浓度向低浓度扩散，肺泡中氧气浓度高于血液中的氧气浓度，所以氧气由肺泡向血液扩散，扩散结果是导致肺泡中氧气浓度下降。再看二氧化碳，正好相反，血液中二氧化碳浓度高于肺泡中，因此二氧化碳的扩散方向是由血液向肺泡扩散，扩散结果是大量二氧化碳进入肺泡，导致肺泡中二氧化碳浓度升高。这个数据变化趋势跟我们表格当中相一致吗？相契合，从而验证了肺泡确实能与肺泡周围的毛细血管进行气体交换。很多细心的同学发现，刚才二氧化氮扩散实验中，两个集气瓶之间没有阻隔，但肺泡中的气体进入血液要经过两层细胞，这两层细胞会不会是阻碍气体交换的一大障碍呢？以同学们现有的知识难以解决这个问题，下面来看一则小贴士。请看大屏幕，这个小贴士告诉大家，氧气与二氧化碳都可以自由穿过动植物细胞，但扩散速率会随着细胞层数的增加而减弱。同学们思考一下，这里告诉我们这两层细胞是不是阻碍它们之间进行气体交换的障碍呢？显然不是，所以气体可以自由通过这两层细胞。
师：但是这个小贴士的后半部分为我们解决之前遗留的两个问题中的一个提供了便利，是哪一个呢？就是肺泡壁和毛细血管壁很薄，与气体交换有关吗？同学们思考一下有没有关系？