Тема урока: "Газообмен в легких и тканях"

Тип урока: комбинированный.

Учебно-воспитательные задачи:

• Образовательные:
  • формирование у учащихся новых анатомо-физиологических понятий о газообмене в легких и тканях, гигиене органов дыхания;
  • продолжить развивать у учащихся общебиологические понятия об обмене веществ и связи организма со средой (обмен газов в легких и тканях); гигиенические понятия о вреде пыли, о роли носового дыхания.
• Воспитательные:
  • формирование научного мировоззрения, показывая анатомо-физиологическое сходство дыхательной системы млекопитающих и человека;
  • научно обосновать правила гигиены дыхания в целях гигиенического и трудового воспитания;
  • тактично добиваться организованной борьбы учащихся за чистый воздух в классе, дома.
• Развивающие:
  • формирование умений выделять главное в изучаемом материале, проводить сравнение процессов жизнедеятельности, рецензировать ответы товарищей.

Оборудование: таблицы “Органы дыхания”, “Круги кровообращения”, “Парциальное давление газов в разных средах ”, “Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха”, “Воздействие газового состава атмосферы города на здоровье человека”, “Ароморфоз”, “Диффузия в живой природе”, влажный препарат “Органы дыхания млекопитающего” модель Дондерса, приборы ПУГД (прибор для сравнения содержания углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе), раствор перманганата калия для дезинфекции мундштука, известковая вода.

План урока:

I. Постановка цели урока и ознакомление с темой.

А. Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. (Работа с таблицей, демонстрация опыта.)
Б. Физические явления в основе газообмена.
В. Внешнее дыхание. (Беседа по изученной ранее теме “Строение органов дыхания” с использованием модели Дондерса).

II. Актуализация полученных знаний, полученных при изучении темы “Органы дыхания”.

Г. Транспорт газов кровью. (Беседа с использованием таблиц: “Круги кровообращения”, “Строение клеток крови”, “Парциальное давление газов в разных средах”.)
Д. Внутреннее дыхание. (Беседа с использованием таблиц : “Парциальное давление газов в разных средах”, “Диффузия в живой природе”
Е. Влияние на организм изменения газового состава воздуха. (Опережающие задания учащихся.)

III. Актуализация полученных знаний.

IV. Домашнее задание.

ХОД УРОКА

Вступительное слово учителя

УЧИТЕЛЬ. Сегодня мы продолжаем изучение темы “Дыхание”, но прежде вспомните из курса зоологии строение дыхательной системы позвоночных животных, выявите черты сходства и поясните их с эволюционной точки зрения.

Учащиеся отвечают на поставленный вопрос, используя таблицу “Ароморфоз”.

УЧИТЕЛЬ. Цель нашего урока – выяснить, что лежит в основе механизма дыхания, изучить сам механизм дыхания и выяснить правила гигиены дыхания и значение правильного дыхания для укрепления здоровья человека.

А. Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха

УЧИТЕЛЬ. Проанализируйте таблицу “Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха”, сравните с составом атмосферного воздух выдыхаемый воздух.

УЧЕНИКИ. Газовый состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха изменяется. Увеличивается содержание углекислого газа с 0.03% до 4%, а содержание кислорода уменьшается с 29.94% до 16.3%.

УЧИТЕЛЬ. Докажем, что в выдыхаемом воздухе углекислого газа больше, чем во вдыхаемом воздухе. Для этого проведем опыт.

К доске выходит ученик и проводит опыт “Обнаружение углекислого газа в выдыхаемом воздухе” при помощи прибора для сравнения содержания углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе (ПУГД). С методикой проведения данного опыта учащийся знакомится заранее. Описание и методика проведения дана в книге “Биологический эксперимент в школе”: Кн. для учителя/ А.В Бинас, Р.Д. Маш, А.И. Никишов и др. – М.: Просвещение, 1990. (стр. 145–146)

УЧЕНИК. Мы знаем, что реактивом углекислого газа является известковая вода, которая мутнеет в присутствии углекислого газа, а карбонат кальция выпадает в осадок, что и наблюдается в цилиндре, где исследовалась проба с выдыхаемым воздухом. В другом цилиндре, где исследовалась проба атмосферного воздуха, либо осадка нет совсем, либо он незначительный. Следовательно, содержание углекислого газа в выдыхаемом воздухе выше, чем во вдыхаемом.

Затем ученик записывает формулу реакции на доске, а ученики – в тетрадь.

Б. Физические явления в основе газообмена

УЧИТЕЛЬ. Почему происходит увеличение концентрации углекислого газа в выдыхаемом воздухе? Какой процесс лежит в основе газообмена? Для того чтобы разобраться в этом, мы должны с вами вспомнить тему “Парциальное давление и напряжение газов”, с которой вы знакомились в курсе физики.

К доске выходит ученик, получивший опережающее задание по данной теме и рассказывает, используя таблицы “Парциальное давление газов в разных средах”, “Диффузия в живой природе”.

УЧЕНИК. Переход газов из воздуха в жидкость и из жидкости в воздух происходит за счет разницы парциального давления этих газов в воздухе и жидкости. Парциальным давлением называют часть общего давления, которая приходится на долю данного газа в газовой смеси. Чем выше процентное содержание газа в смеси, тем соответственно выше его парциальное давление. Атмосферный воздух, как известно, является смесью газов. Давление атмосферного воздуха 760 мм. рт . ст. Парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе составляет 20,94% от 760 мм. , т. е. 159 мм. ; азота – 79,03% от 760 мм. , т. е. около 600 мм.; углекислого газа в атмосферном воздухе мало – 0,03% , поэтому и парциальное давление его составляет 0,03% от 760 мм. – 0,2 мм. рт. ст.
Для газов, растворённых в жидкости, употребляют термин “напряжение”, соответствующий термину “парциальное давление”, применяемому для свободных газов. Если парциальное давление газа в окружающей среде выше, чем напряжение этого газа в жидкости, то газ растворяется в жидкости.
Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе 100–105 мм. рт. ст., а в притекающей крови напряжение кислорода в среднем 60 мм. рт. ст., поэтому в легких кислород из альвеолярного воздуха переходит в кровь. Движение газов происходит по законам диффузии, согласно которым газ распространяется из среды с высоким парциальным давлением в среду с меньшим давлением.

В. Внешнее дыхание

УЧИТЕЛЬ. Разобрав механизм газообмена, рассмотрим, как происходит он в легких и тканях. Процесс дыхания складывается из следующих этапов: внешнее дыхание, транспорт газов и внутреннее дыхание.
Разбирая этапы дыхания, повторим строение дыхательной системы.

Беседа по вопросам.

– При помощи влажного препарата и таблицы “Органы дыхания” назовите органы дыхательной системы. Легкие – орган дыхания не имеют мышц, однако при дыхании они расширяются и сжимаются. При помощи модели Дондерса объясните, благодаря чему легкие могут расширяться и сжиматься. (Описание и методика проведения дана в книге “Биологический эксперимент в школе”: Кн. для учителя/ А.В Бинас, Р.Д. Маш, А.И. Никишов и др. – М.: Просвещение, 1990. стр. 146–148.)

– Что происходит в легких при вдохе с вдыхаемыми газами? Объясните при помощи таблиц “Диффузия в живой природе”, “Парциальное давление газов в разных средах”.

Г. Транспорт газов кровью

– При помощи чего переносятся газы в организме человека? (При помощи плазмы и эритроцитов, которые содержат дыхательный пигмент гемоглобин, способный присоединять и отдавать кислород и углекислый газ.)

– Какой путь проходит кровь от легких до тканей и клеток тела? (При помощи таблицы “Круги кровообращения” учащиеся показывают путь крови.)

Д. Внутреннее дыхание

– Как называется тип дыхания, происходящий в клетках и тканях организма? (Внутреннее дыхание.)

– Какой процесс будет лежать в основе внутреннего дыхания? (Процесс диффузии газов в результате разности парциального давления между кровью и тканями.)

– Опишите процесс тканевого дыхания, используя полученные знания и таблицы “Диффузия в живой природе”, “Парциальное давление газов в разных средах”. (Парциальное давление кислорода в венозной крови 40 мм.рт.ст., а в артериальной – около 100 мм.рт.ст., поэтому кислород высвобождается из оксигемоглобина и диффундирует в клетки организма. Парциальное давление углекислого газа в артериальной крови – 47 мм. рт. ст., а в венозной крови – около 40 мм. рт. ст., следовательно, молекулы углекислого газа будут диффундировать в кровь из клеток тела, вступая в связь с гемоглобином эритроцитов, образуя карбогемоглобин, а часть углекислого газа переносится либо в виде солей угольной кислоты, либо в растворенном виде.)

– Опишите путь, который проходит кровь от клеток тела до легких, используя таблицу “Круги кровообращения”.

Учащиеся описывают путь крови, называя основные кровеносные сосуды и части сердца.

– Используя полученные знания, заполните таблицу “Процесс газообмена в организме человека”.

Е. Влияние газового состава воздуха на органы дыхания.

УЧИТЕЛЬ. Рассматривая газообмен, мы не учитывали, что газовый состав окружающей среды непостоянный. Как влияет изменение состава воздуха в помещении на здорового человека?

Ученик, получивший опережающее задание, рассказывает о влиянии состава воздуха в жилых помещениях на здоровье человека и необходимости соблюдения режима проветривания, роли комнатных растений, а также о мерах профилактики заболеваний дыхательных путей. Остальные учащиеся делают краткие записи в тетрадь.

УЧИТЕЛЬ. Как влияют на организм человека примеси газа в условиях городской среды?

Ученик, получивший опережающее задание, рассказывает о влиянии примесей газа на организм человека, используя таблицу “Воздействие газового состава атмосферы города на здоровье человека”.

УЧИТЕЛЬ. Чтобы сохранить свое здоровье, человек также должен уметь правильно дышать. А что мы понимаем под “правильным дыханием”?

На доску вывешиваются таблицы с высказываниями:

• “Одно только поколение правильно дышащих людей возродит человечество и сделает болезни столь редким явлением, что на них будут смотреть как нечто необыкновенное”. (Из Йоги)
• “Человек, владеющий поверхностным дыханием, сохраняет самообладание в самой сложной обстановке… Чем глубже дыхание, тем тяжелее болен человек. Чем его дыхание более поверхностно, тем он здоровее и выносливее”. (К.П.Бутейко)

Ученик, получивший опережающее задание, делает сообщение и проводит дыхательную гимнастику с классом.

Актуализация полученных знаний

УЧИТЕЛЬ Мы сегодня изучили процесс газообмена при внешнем и внутреннем дыхании, рассмотрели влияние изменения состава воздуха на организм человека. В качестве закрепления изученной темы выполняем проверочную работу.

Перед учениками лежат листочки с заданием:

ВСТАВЬТЕ В ТЕКСТ ПРОПУЩЕННЫЕ СЛОВА.

Дыхательная система выполняет важнейшую функцию…, доставку в организм … и выведение из него …. Из капилляров … круга кровообращения кислород поступает в клетки тела. В артериальной крови … больше, чем в клетках тела. Кислород по закону … поступает в клетки. В клетках тела он участвует в … органических веществ. При этом образуется…, необходимая для жизнедеятельности. Артериальная кровь в тканях превращается в … , которая в конечном итоге возвращается в … половину сердца.

После выполнения данной работы один из учеников зачитывает задание вслух, а остальные – проверяют.
Далее учитель оценивает работу учащихся на уроке, выставляет оценки за работу на уроке.

Домашнее задание

Изучить параграф, ответить на вопросы параграфа. Составить опорный конспект по изученной теме.