浙教版九年级科学上册4.3体内物质的运输-血管和心脏

血管和心脏 教学目标 1．知识：心脏的位置和结构的基础知识。 心率和心输出量的基础知识。 动脉、静脉、毛细血管的结构特点和功能特点。 循环系统内的瓣膜：房室瓣、动脉瓣、静脉瓣的结构特点和功 能。 2．能力：观察小鱼尾鳍内血液流动的现象。 通过对心脏位置的观察和描述，培养观察和描述的能力。 通过对哺乳动物心脏的解剖，掌握心脏的结构。 3．态度，价值观：让学生了解体育锻炼对心脏的影响。 重点、难点分析 心脏的结构。心脏的结构是教学的重点和难点，应该让学生边解剖边学 习。 教学过程设计 一、本课题建议授课时数为 4 课时。 二、第一课时： 引言：小故事：世界上第一张心电图的故事 奥古斯塔斯·沃勒（Dr，AugustusWal1er）和一些早期的生理学家认为，每 次心跳都可以产生有规律的电信号，并且能够记录下来。他在牛头吉米 （Jimmie）的脚踝上绕上电线，并且把脚浸入充满生理盐水的桶中，于是它的 四足成为观察心脏工作的窗口。因为狗的身体是导电的，生理盐水也是导电 的，通过它的四足，可将其心脏的工作传导出来。结果，从吉米（Jimmie）的 跳动的心脏传出微弱的电信号，在十九世纪八十年代，沃勒（Waller）成功地完 成了世界上第一张心电图（ECG）。 今日课堂讨论的主题就是心脏（Heart）。 （一）心脏 1．位置和形态： 实验：心脏的位置（讲义） 实验材料（四人一组）：课本、记录本、听诊器。 实验步骤： （1）将一组学生分成 A，B 小组，每组两人。 （2）A 小组同学看书 P.31 图Ⅳ-33 心脏的位置。在记录本上描述心脏的位 置，注意尽可能地详细描述，并使用术语，时间为 5 分钟。 （3）B 小组同学用听诊器听心跳，测心率，并填人下表。 姓名 性别 年龄 坐姿的心率 运动后心率 1 2 3 4 注：运动指蹲起 20 次。 （4）两组互换，B 小组认真阅读 A 小组的报告，按照报告所提供的信息， 在报告下，绘出心脏位置图。A 组同学重复 B 组同学工作。 （5）交流报告，并讨论。 讨论： （1）阅读课本，讨论如何正确地描述心脏的位置。 （2）在听诊的过程中，能获得多少信息？ （3）计算全组平均心率。 实验后，教师按挂图进行总结：心脏位于胸腔内，中部偏左下方，在两肺 之间，大小相于自己的拳头，形状像桃子，心尖向左前方，心底向右后方。 二、第二课时： 2.心脏的结构： 实验：观察哺乳动物的心脏的结构（讲义） 实验材料（四人一组）：猪心或羊心、解剖盘、解剖刀、解剖剪。 实验步骤： （1）观察心脏的外形：参考课本 P.32 图。 将心脏按照图（心脏前面观）所示，放在解剖盘中，分清心房和心室，并 明确左右。 用手捏心脏壁的厚薄。 分别向与左、右心房和左、右心室相连的血管内注入水，记住水从哪里流 出。 （2）观察心脏的内部结构：按照 P.32 图的要求解剖心脏。 认识左、右心房；左，右心室，观察心房和心室之间是否相通？ 认识瓣膜（房室瓣，动脉瓣） 在主动脉的基部找到小孔，用镊子插入，看此血管分布到何处？ 讨论： （1）心脏的基本结构是怎样的？参考彩图五。 （2）向血管注入水后，水流方向？分析原因。 （3）主动脉基部的血管分布到何处？ （4）填心脏结构图。 3．心脏的功能： 心脏是由心肌构成，而心肌的特性是能够有节律的收缩和舒张，这使心脏 在收舒之际呈现搏动，就是心跳，每一次心跳都包括心舒和心缩两种状态，而 且是心房先收缩。 形容心脏是人体的“动力泵”，它终生有节律的收缩和舒张，推动血液不 断循环，保护机体各组织、器官的血液供给，那么心脏如何工作的？下节讲 述。 三、第三课时： 提问：心室与心室之间，心房与心房之间是有间隔的，将心脏分成左右两 半，其意义是什么？ 答：使左右心房之间，左右心室之间均互不相通，加上房室瓣、动脉瓣和 静脉瓣的作用，外脏内的血液是按一定方向流动，血液是不会混合和倒流的。 见挂图：心搏的过程。当心房收缩时，由于内压力升高，其内的血液由左 心房流至左心室，由右心房流至右心室。当心室收缩时，其内部压力升高，使 房室间的房室瓣关闭，因此封闭了房室之间的通道，阻止血液倒流。于是，受 到挤压的血液只能由左心室流入主动脉，由右心室流入肺动脉，当心室收缩终 了而又开始舒张时，由于心室扩大，内部压力降低，使主动脉和肺动脉内的血 液回流，导致动脉基部的动脉瓣关闭，阻止动脉内的血液向心室倒流，当心房 收缩完毕而开始舒张时，其内部压力降低，使静脉内的血液分别由上、下腔静 脉流回右心房，同时，肺静脉的血流回左心房。由此可知，心脏在每一次搏动 中借心室的收缩把血液压送到动脉内，同时借心房的舒张而将血液自静脉引 回，故心脏是血液循环的动力枢纽。 注：下面括号内的内容为选择讲授内容，教师根据学生的具体情况决定是 否讲授。 （心脏的搏动具有节律性，分布于心脏的神经可影响心搏的快慢，但并非 主宰，由心脏本身含有一种可以引发心搏并控制其速度的构造，称为节律点。 当它按一定的频率发出刺激心叽收缩的信号时，就先引起心房的收缩，继而传 至心室，而导致心室的收缩，节律点是一种诗化的心肌，具有神经的特性。） 4．心率： 心脏在单位时间（一分）内跳动的次数，叫心率。 实验：我们的心率 将“心脏的位置”的实验中全班心率的结果印发给学生，计算全班的平均 心率，男性平均心率，女性平均心率，比较安静与运动时的心率差异。 总结：成年人的心率平均为 75 次/分，正常变动范围为 60 次/分～100 次/ 分。 心率随年龄、性别和健康状况而不同。如：出生婴儿一般 120～130 次/ 分。三岁以内一般大于 100 次/分。总的讲，女性心率快于男性，缺乏锻炼的人 快于经常锻炼的人。同一个人，在安静、睡眠时的心率比运动、激动紧张时的 心率慢。 另外在病理时，如甲亢、失血、发热时心率加快，一般体温上升 1℃心率 快 10～20 次。如果心搏间隔或强弱不规律，即为心律不齐。 5．心输出量： 心脏收缩时向动脉输出的血量的多少，叫心输出量。是衡量心脏工作能力 高低的标志。正常左右心室输出量相等，只计其一，心室每次射出的血量，叫 每搏输出量，一般 60～80mL，心脏每分钟输出的血量，叫每分输出量。 请同学计算一个正常人，在安静状态下，每分钟心率 75 次，每搏输出量 70mL，他的每分输出量是多少？ 每分输出量约为 5250mL，讨论：影响心输出量的可能因素。 （如：体育锻炼，运动，激动等，并初步分析原因。） 实验：体育锻炼对心脏的影响（讲义） 人在安静状态下，每分输出量是相近，心率却不同。即每搏输出量有异， 而一个人的每搏输出量是一定的，假设经常参加体育锻炼的人，心肌发达，搏 动有力，每搏输出量比一般人的要大。请做出预期，并通过实验验证假设。 实验材料：A 组：选 5 名经常参加体育锻炼的同学；B 组：5 名中等锻炼水 平的同学。 注意：两组同学性别、身高、体重应相近（想一想为什么？）。 实验方法： （1）测两组同学安静时的心率，计算各组平均值。 （2）学生上下讲台台阶 50 次后，测两组同学的心率，计算各组平均值。 （3）学生上下讲台台阶 100 次后，测两组同学的心率，计算各组平均值。 （4）将结果填人下表。 A 组同 学 安静时 的心率 上下台阶 50 次后的 心率 上下台阶 100 次后的 心率 B 组 同学 安静时 的心率 上下台阶 50 次后的 心率 上下台阶 100 次后的 心率 平均 讨论： （1）结果是否与预期相符？ （2）在选择参加实验的同学时，为什么两组同学性别、身高、体重等条件 应尽量相似？ 本实验也可选用下面图表进行讨论： 运动员及一般人的最大耗氧量及最大心输出量： 最大耗氧量（升/ 分） 心率（次/ 分） 每搏量（毫 升） 最大心输出量（毫升/ 分） 运动员 组 一般人 组 从表中得出什么结论？ 四、第四课时： （二）血管 引言：阅读材料并讨论： 德国利用细菌造血管 德国耶纳大学的科学家研究出一种利用细菌制造血管的方法，并已经用这 种血管在动物实验中取得了良好的效果。 据德国《南德意志报》最近报道，耶纳大学的科学家发现了一种特殊的醋 酸杆菌，它具有制造纤维素的本领。科学家将这种细菌放入双层玻璃管的夹层 中，并注入营养液。几天后管壁上便生成了一种富有弹性的乳白色纤雏物质。 经动物试验证明，这种由细菌制造的纤维管可以用作外科手术中修复血管 的材料。这种纤维素血管被植入动物体内后，血液能够顺利流通，而且尚未发 现有排异反应产生。 肌体细胞还可以在植入的纤维素血管上进行附着生长，一般经过四个星 期，肌体细胞便会长满植入的血管，产生新的血管壁，纤维素此时起到类似钢 筋的作用，加固新生成的血管。 http.／／www.asia1．com.sg／zaobao／pages/gi0156．html 讨论题目： 1．对此报道的看法。 2．你认为此技术现在是否能进行人体实验？它的前景如何？ 3．从这项技术中你获得什么灵感，你能设想发明类似的技术吗？ 讨论形式是小组讨论。同组同学围坐一起，小组长担任主席，安排每个同 学发言，并记录。教师巡视并加入讨论。 本节的主题是——血管。 复习概念：动脉、静脉、毛细血管、动脉血、静脉血。 强调动脉和静脉是血管的概念，送血出心脏的是动脉，而把血送回心脏的 是静脉,连接动脉和静脉的血管是毛细血管。 强调动脉血和静脉血是血液的概念，含氧丰富、鲜红色的是动脉血，而含 氧少、暗红色的是静脉血。 强调两组概念之间无相关的联系，动脉里流的不一定是动脉血，静脉里不 一定流的是静脉血。 根据前述，可知血管有动脉、静脉以及介于其间的毛细血管，管内的血液 按一定的方向流动，即由动脉流至毛细血管，再由静脉收集毛细血管内的血液 送回心脏，较大的动脉经一再分支后，就会越分越细，成为小动脉，小动脉连 接毛细血管，毛细血管是分支极多、管子最细的血管，这些毛细血管再归并于 分支较少，管子较粗的血管，称为小静脉，最后则由分支更粗大的静脉将血液 运返心脏。 示图：P.30 图Ⅳ-31 人体的三种血管模式图。 管壁的构造上，动脉和静脉大体相似都是三层不同的构造。但若比较同一 器官并行在一起的动脉和静脉，可见，动脉管壁厚，口径较小，弹性大，管内 血液的速度快，分布在身体较深的部位。而静脉则管壁薄而口径较大，管内血 液的速度慢，分布在身体较浅的部位，或与动脉伴行。 介于小动脉和小静脉之间的毛细血管，在身体各组织中因其分支极多，细 如毛发，一般由一层上皮细胞组成，且交织成网，称为毛细血管网。毛细血管 由于其管腔口径极小，仅 8～10 微米，管壁最薄，因而只允许一个红细胞通 过，血流速度最慢。当血液在其中缓慢流过时，血液内所含的小分子物质（如 O2 和养分等）便扩散通过管壁与附近细胞产生的小分子物质（如 CO2 及其他代 谢废物）互相交换。 实验 1：摸桡动脉 用手指按在手腕部桡骨端的内侧会感到搏动。 心脏收缩，左心室射血人主动脉，主动脉壁先向外扩张，然后回缩，一张 一缩，搏动沿动脉管壁向远处传播，就形成了脉搏——动脉的搏动。正常人脉 搏的次数与心跳的次数一致。 而且人体某一器官有病，常会使脉搏发生变化，医生通过“切脉”，能推 知身体情况，是我国医学上的重要的诊断方法。 实验 2：观察静脉瓣的存在 间：人体下肢的较大的静脉中的血液，能对抗地心引力而回流心脏的原 因？ 答：瓣膜的存在。 讲：P.30，示图：Ⅳ-32 静脉纵剖面。 在静脉管内，有静脉瓣存在，可以防止血液倒流。人体下肢内的血液能对 抗地心引力而回流心脏的原因，主要是有于骨胳肌收缩时，挤压了附近的静脉 而推动其血流。 观察手背静脉，在两静脉汇合处有静脉瓣，左手中指尖压右手背中间两条 较大静脉汇合处，左手食指向手腕方向挤压，越过前方的一个静脉瓣，使被挤 压的静脉中空下陷。放开食指，如果静脉中空下陷，就证明静脉瓣的存在，放 开中指，塌陷的血管充血。 通过此实验证明静脉瓣的存在，所以经常进行肢体运动，可促进血液循 环，防止血液倒流，而久坐不动，下肢的静脉则呈淤积现象，久而久之可损及 管壁弹性和静脉瓣的功能，形成静脉曲张。 实验 3：用显微镜观察小鱼尾鳍内的血液流动 见课本 P.31，实验五。 总结：在“血管和心脏”一节中，我们学习了关于血管和心脏的知识，特 别是通过实验证明体育锻炼对我们心脏功能的影响。希望同学们把所学的知识 应用在自己的生活中，提高身体素质，另外，课本中还提到了一些不良的习惯 对心脏和血管的有害影响，特别是抽烟和饮酒，有关这方面的知识，希望同学 们查阅有关资料。总之，同学们在生物课上除了学知识，还应学会正确的生活 方式。