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氧气机

你需要的东西

材料

  • 纸和笔
  • 气球
  • 蜡烛
  • 匹配
  • 眼镜或罐子
氧气机图片来源:Clipart.com

目的

理解人类(以及其他动物)进行呼吸过程是因为我们需要空气呼吸,氧气最终是让我们的细胞从我们所吃的食物中产生能量的燃料。


上下文

本课程的主要重点是审查呼吸(呼吸)的基础知识,并教育学生氧气对人体的重要性。为了烧掉释放存储在其中的能量的食物,必须向细胞提供氧气,并除去二氧化碳。肺部氧气用于食物的燃烧,它们消除所生产的二氧化碳。指出,缺乏氧气或呼吸纯氧对我们的健康有害,也很重要。本课程的另一个焦点是呼吸是我们健康和整体健身的基础。事实上,如果我们锻炼和吃得更有效,我们的身体可以更有效地使用氧气。

到小学毕业的时候,学生们应该知道通过呼吸,人们获得生存所需的氧气。这些基础知识使中学生能够从基本的宏观(如涉及的主要器官)和微观(如细胞)的呼吸过程方面,对呼吸的工作原理有更复杂的理解。

到中学结束时,学生们应该知道,为了燃烧食物释放储存在食物中的能量,必须向细胞提供氧气,并清除二氧化碳。他们应该了解以下宏观和微观过程:肺部吸收氧气用于食物的燃烧,消除产生的二氧化碳;的泌尿系统处理溶解的废物分子;肠道去除固体废弃物;的皮肤和肺部释放身体的热能;和循环系统将所有这些物质移至所需或产生的细胞或从而响应不断变化的需求。

当学生在高中学习生物学时,他们将接受细胞呼吸过程(糖酵解、克雷布斯循环、电子传递链等)的指导,这些将详细说明食物中的葡萄糖是如何分解产生能量,或ATP,所以学生在中学阶段就没有必要有这样详细的了解。最好是在讨论了循环系统之后再讨论这个问题。

研究表明,7岁以下的学生对人体器官知之甚少;然而,到9岁或10岁时,学生们的知识有了显著的增长。专门的呼吸系统,降低小学学生可能不知道空气吸入后会怎样但是上小学学生助理与呼吸和肺的活动可能会了解肺部的气体交换,空气进入身体的所有部分。(科学素养基准,345页。。)

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提前计划

本课程可能需要超过两组或三个课程。在学生应该轻松蜡烛的发展中进行了简短的实验。您可以选择这样做作为演示,在这种情况下,您只需要一个蜡烛,匹配和玻璃或罐子。


动机

请一个学生到教室前面吹气球。他/她应该握住它,然后让它放气。然后问:“你身体里的什么器官和气球相似?””(肺部。)

让学生查阅氧气机学生eSheet,将引导他们《马洛里与欧文之谜》24年在PBS网站上发布。学生读完故事后,讨论答题纸上的问题(学生可以在答题纸上记录自己的答案)氧气机学生表)。使用这些问题来让学生开始思考氧气和身体。在对正确或错误的答案的这一点上不要担心这么多。

  • 攀登者在攀登珠穆朗玛峰时遇到的最大障碍似乎是什么?
    (缺乏足够的氧气似乎是最大的障碍。)
  • 故事中提到的“英国空气”是什么?登山者为什么用它?
    (英国空气是储存在瓶子中的氧气。登山者用它来帮助呼吸。)
  • 为什么人体需要氧气?
    (人体需要氧气,所以它可以燃烧食物释放储存在食物中的能量。)

接下来,将介绍页面从中投射曝光在PBS网站上,慢慢阅读了这个网站上的三个问题,给学生刺激他们对呼吸的思考。如果您无法将页面投影到整个类别,请将问题复制在董事会上。他们是:

  • 当你的身体暴露在极端的高度下会发生什么?
  • 缺氧如何影响大脑?
  • 如果有一座比珠穆朗玛峰还高的山,人类有能力登顶吗?

告诉学生以他们通过这一课程,让这些问题记住这些问题。

现在让学生回答这三个关于呼吸的问题。

  • 空中的气体对人类生存很重要?
    (氧气)。
  • 呼吸时,身体会呼出什么气体(废物)?
    (二氧化碳从体内呼出。)
  • 什么器官与肺部一起工作?
    (心脏和肺协同工作。)

发展

为了帮助学生理解呼吸的概念,和学生一起复习以下信息,这些信息可以在学生纸上找到。

呼吸(呼吸)是如此自动,以至于我们很少去考虑它,除非我们觉得没有足够的空气进入我们的身体。上面的图呼吸力学学生纸说明了与呼吸有关的身体的基本部分。呼吸作用是让我们吸入氧气,呼出二氧化碳的过程。氧气在我们的细胞中被用作燃料,将我们所吃的食物转化为能量。”

学生将通过一系列的资源来学习:呼吸过程(基本力学),它作为细胞燃料的重要性,以及它对健康和疾病的重要性。

呼吸基本力学
使用ESHEET,学生应该去阅读并阅读呼吸的机制,了解呼吸过程。该资源将向它们介绍给呼吸系统的结构和功能。

学生完成后,通过讨论这些问题,查看页面上的信息:

  • 哪些气体在呼吸过程中交换?
    (交换氧气和二氧化碳。)
  • 为什么用鼻子呼吸比用嘴呼吸更好呢?
    (鼻腔的结构可以在空气到达肺部之前对其进行清洁和过滤。)
  • 呼吸系统的四个部分是什么?它们的作用是什么?
    (鼻子和嘴是空气进入身体的第一部分。气管,或称气管,是第二部分,它将空气输送到肺部。你的肺是氧气被血液吸收的第三部分,血液把氧气带到身体的其他部分。最后,隔膜是第四部分。它构成了你胸腔的地板。)
  • 空气到达肺部后会发生什么?
    (它流入称为支气管的大管子,然后从那里流入更小的分支管,称为细支气管。细支气管把空气送入叫做肺泡的微小气囊,氧气在这里从空气中分离出来,进入叫做毛细血管的微小血管中。)
  • 血液的哪一部分将氧气输送到身体的其他部位?
    (血红蛋白将氧气输送到身体的其他部位。)

为产生能量而进行的呼吸作用
用表格引导学生阅读身体如何使用O2在PBS网站上发布。他们应该关注第7点和第8点,因为他们回顾了氧气是如何参与能源生产的;其他信息回顾呼吸过程。这个网站讨论的是大气压,它通常在高中化学之前不会深入讨论,所以如果学生对它不熟悉,你可能需要为他们定义大气压。

学生应该回答这些问题:

  • 为什么我们呼吸?
    (我们呼吸因为需要氧气在我们的细胞中燃烧燃料[糖和脂肪酸]以产生能量。)
  • 呼吸过程中发生了什么?
    (氧气通过呼吸带入肺部,在那里它通过红细胞运输到整个身体以用于产生能量。一旦红细胞恢复到肺部,就会呼出“烧焦”二氧化碳)。
  • 什么细胞成分允许燃烧过程发生?
    (细胞的能量站,称为线粒体,处理氧气为电池供电。作为燃烧过程的一部分,释放二氧化碳。)

接下来,在通过呼吸生产能量方面讨论燃烧过程。您可以使用信息氧气机老师的试卷来帮助你们进行讨论。接着讨论,做一个简单的实验/演示:

点亮蜡烛,并要求学生观察火的行为五分钟。然后将玻璃或罐子放在上面,使火最终出去。问学生当玻璃放在火上时会发生什么。还要询问学生玻璃会发生什么或靠近火焰附近的任何东西(由于释放热能而变热)。

现在要求学生再次将食物视为能源来源。帮助他们建立关系。首先指出,火灾只是一种氧化形式!氧化也发生在你的身体中:当你的身体中的碳水化合物和脂肪与你吸入的氧气相结合时,它们会产生二氧化碳(CO2)和释放能量,氧化。

总结本节课的这一部分,允许学生小组回答这个问题:“呼吸和饮食之间的关系是什么?”学生应该用自己的语言、例子或简单地通过绘制图表或图片来解释概念。(学生应该在氧化方面讨论这种关系。)

呼吸的重要性:健康,健身和疾病。
用表格引导学生阅读听到专家在PBS网站和OA指南高海拔:适应和疾病普林斯顿大学网站上的

学生阅读完网站上的信息后,和他们一起复习信息。你可以使用教师表第二部分的文本来帮助。

为了总结和复习本节课的这一部分,学生应该回答以下问题:

  • 什么因素影响你的身体需要多少氧气?
    (正在发生的年龄,性别,体重,身体健康和身体活动水平影响您的身体需要多少氧气。)
  • 当你的身体得不到足够的氧气时会发生什么?
    (疲劳,浓度差,晕厥,过度通气,混乱,可能是死亡都是可能的效果。)
  • 你能想到一个情况(身体活动或医学问题),你不会得到足够的氧气吗?
    (一些例子包括爬山、水肺潜水和哮喘发作。)
  • 如果你乘气球登上珠穆朗玛峰(海拔29000英尺)的顶峰,你的身体会有不同的反应吗?为什么或为什么不?
    (是的。如果你攀岩,你会给你的身体几周的时间来适应随着你离海平面越来越远而不断降低的氧气压力。在气球的例子中,身体没有足够的时间做出必要的改变来适应氧压降低的水平,这可能会导致死亡。)

评估

让学生大约10分钟才能写出他们从本课中学到的两段摘要。要求一些志愿者阅读他们学到的东西。

为您使用,这里是一个摘要示例:

“我们依靠空气生存。更具体地说,我们依靠氧气呼吸。没有它,我们就会死。然而,有了它,我们兴旺发达。必须有足够的氧气到达我们身体各处的微小细胞,为它们提供生命所需的能量。

健康的身体可以吸收更多的氧气。一个不超重的身体也需要更少的氧气。健身加上健康均衡的饮食才是健康生活的真正秘诀!”


扩展

你可以使用制作瓶装肺拓展这一课的活动。


我们为什么要呼吸在加拿大肺协会网站上提供了对呼吸的基本回顾。


研究表明,高氧(氧气太多)和低氧(氧气太少)会损害我们的细胞,导致活性氧(ROS)或自由基(氧的化学衍生物,具有自由电子,因此非常不稳定和高反应性)的过量产生。这些网站回顾了关于自由基、抗氧化剂和锻炼的信息:


就“太多的氧气而言”而言,为学生的伟大活动将是研究为什么潜水潜水员不使用纯氧的坦克。


你觉得这个资源有用吗?

课程细节

成绩 主题 2061项目的基准
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