Свойства воздуха

Свойства воздуха

Воздушная прослойка между нашей планетой и космическим пространством называется атмосферой. Это невидимое глазу, прозрачное покрывало толщиной 300 км., благодаря которому на Земле зародилась жизнь. Чтобы понять его ценность, рассмотрим самые главные свойства воздуха.

Для чего нам нужен воздух?

Воздух – абсолютно невидимый, но это не значит, что его нет. Он заполняет собой все пространство, все самые крохотные уголки.

Если посмотреть на прозрачный стакан, то на первый взгляд может показаться, что он абсолютно пустой, но это не так – он наполнен воздухом. Чтобы это проверить, достаточно погрузить его в воду – по мере погружения из него будет выходить воздух в виде больших и маленьких пузырьков.

Рис. 1. Пузырьки в воде – это воздух

Воздух имеет огромное значение, и на земном шаре он выполняет следующие функции:

  • Обеспечивает жизнь. К примеру, без пищи человек может прожить несколько недель, без воды – не больше нескольких дней, а без воздуха может продержаться всего лишь несколько минут. Задержав дыхание, уже через пару секунд хочется сделать вдох поглубже – без воздуха человеческий организм не способен функционировать.
  • Помогает общаться. Все звуки, которые мы слышим, приводят в колебание окружающий воздух. Звуковые волны проникают в барабанную перепонку и таким образом передают сигнал в головной мозг. Именно так мы воспринимаем все звуки – за счет колебательных движений воздуха. Например, на Луне нет атмосферы, и общаться там можно только при помощи жестов.
  • Защищает от негативного космического влияния. Атмосфера, словно упругая подушка, защищает Землю от теплового и ультрафиолетового излучения, метеоритов, радиации, космического холода.

Рис. 2. Вид Земли из космоса

Воздушный океан нашей планеты удерживается за счет сил земного притяжения. Если бы на земном шаре не было бы атмосферы, то он выглядел совсем иначе – уныло и пустынно, без какой-либо растительности или живности.

Из чего состоит воздух?

Два столетия назад ученые пришли к выводу, что воздух – это смесь нескольких газов. В состав воздуха входят:

ТОП-4 статьикоторые читают вместе с этой

  • 1. Воздух
  • 2. Свойства воды (3 класс, окружающий мир)
  • 3. Что такое погода (2 класс, окружающий мир)
  • 4. Связь между живой и неживой природой
  • кислород;
  • азот;
  • углекислый газ.

Самым важным для дыхания является кислород. Без него живые существа не могли бы получать энергию. Например, при занятиях спортом или физической нагрузке люди начинают часто и глубоко дышать – это необходимо, чтобы организм восполнил затраченную энергию.

Атмосфера есть не только на Земле, но и на других планетах, например, на Венере, Марсе. Вот только на их поверхности не были обнаружены признаки жизни, потому что атмосфера состоит из других газов.

Теплофизические свойства воздуха

Узнаем, какими свойствами обладает воздух.

  • Воздух не имеет цвета, он прозрачный. Однако таким свойством обладает только чистый воздух. Например, дым от костра, машин или заводских труб загрязняет и одновременно окрашивает его.

Рис. 3. Загрязненный воздух

  • При нагревании воздух расширяется, а при охлаждении – сжимается. Это можно проверить на простом опыте: надуть два шарика, и один из них поместить в морозильную камеру, а другой – в теплую воду. Спустя время шарик в морозилке сморщится, а погруженный в теплую воду, напротив, увеличится.
  • Воздух – плохой проводник тепла. Именно поэтому зимой животные стараются распушить свою шерсть, а птицы – перья, чтобы хоть ненадолго задержать воздух и таким образом согреться. Люди для этих целей надевают теплую многослойную одежду.
  • Воздух обладает упругостью, и это его свойство активно используется в самых разных отраслях, достаточно вспомнить накаченные шины автомобилей или велосипедов.

Что мы узнали?

Рассматривая тему по программе 2 класса Окружающего мира, мы выяснили, какова роль воздуха на нашей планете. Также мы узнали, какое свойство воздуха позволяет нам видеть, слышать, поддерживать жизнедеятельность. Все свойства воздуха успешно используются в самых различных отраслях.

Тест по теме

Оценка доклада

Конспект урока «Свойства воздуха» 2 класс

Тема: Воздух. Свойства воздуха.

Цель урока: сформировать представление о воздухе, узнать о его свойствах.

Задачи:

  • формировать умения аргументировать, делать выводы, опираясь на факты, совместно находить пути решения проблемы,

  • развивать познавательные способности, культуру общения в группе, критическое мышление;

  • воспитывать организованность, доброжелательность по отношению друг к другу, бережное отношение к окружающей среде.

Ожидаемый результат: дети должны узнать свойства воздуха, уметь исследовать свойства воздуха экспериментальным способом.

Тип урока:

— по основной дидактической цели: урок ознакомления с новым материалом;

— по основному способу проведения: урок-исследование.

Ход урока.

  1. Организационный момент(1 слайд)

Прозвенел долгожданный звонок. Он позвал всех на урок. И мы время не теряем И работу начинаем.

Ребята, у нас гости. Поприветствуйте их. Улыбнитесь гостям и друг другу.

  1. Вводная беседа.

Начинаем наш урок

.О чем же пойдет речь мы узнаем немного позднее.

Давайте, вспомним о чем мы говорили на прошлом уроке?

(о свойствах воды)

Давайте проверим, знаете ли вы, какими свойствами обладает вода?

У вас на партах лежат листики подпишите их. (2 слайд)

На листиках записан текст, в котором пропущены слова. Пожалуйста, восстановите его, вставив необходимые слова.

У вас на работу 3 минуты

1.Вода не имеет _________ и ______________.Она_________________, Вода является ______________________для некоторых веществ. При нагревании она __________________________, а при __________________ сжимается.

Отложили листок. Сдадите в конце урока.

(слайд 3)

  • Посмотрите, что у меня в руках?

( Глобус)

  • Какого цвета больше на глобусе?

(Голубого)

  • Что обозначено голубым цветом?

( Вода)

  • Да, 5 огромных океанов омывают нашу сушу.

Какие океаны вы знаете?

(Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый.)

Вы назвали 4 океана.

  • Кроме Атлантического, Тихого, Индийского, Северного Ледовитого и есть на свете, еще один океан — самый большой из всех, и вы каждый день, каждый час, каждую минуту, сами того не замечая, «купаетесь» в нем.

  • Океан этот не соленый, не пресный и к тому же без берегов и воды. Словно огромные серебряные рыбы, проплывают по его просторам самолеты.

  • Как вы думаете, о каком океане идет речь?

  • Правильно! Это воздух.

(слайд 4)

Что помогло вам отгадать загадку?

(слайд 5)

  • Без пищи человек живет 5 недель, без воды 5 дней, а без воздуха и 5-ти минут прожить не может.

(слайд 7)

К нам кажется опять кто- то прилетел на урок.

Это наш старый знакомый инопланетный житель.

Как вы думаете, что сегодня хочет исследовать наш друг?

Совершенно верно. Сегодня он хочет узнать все о воздухе. Поможем ему?

Кстати наш гость уже кое — что узнал о воздухе. Давайте его послушаем.

(рассказ гостя)

(слайд 8)

  • Из чего состоит воздух?

(Из газов).

-Из каких газов он состоит?

(Воздух состоит из трех основных газов Это Азот, Кислород и углекислый газ.)

  • Какого газа больше всего содержится в воздухе?

(Азота)

  • Что вы знаете о кислороде?

  • Что вы знаете об углекислом газе?

С составом воздуха мы познакомились.

А теперь нам надо помочь инопланетянину разобраться как вы думаете с чем?

(со свойствами воздуха)

(слайд 9)

Сегодня на уроке узнаем:

Какими свойствами обладает воздух?

А как вы думаете каким способом мы будем сегодня получать информацию?

Правильно мы сегодня будем проводить опыты.

Мы сегодня снова ученые, которые работают в лаборатории и узнаем, какими чудесными свойствами обладает воздух.

Некоторые задания вы будете выполнять работая в паре.

Как надо работать в паре?

Прежде чем мы начнем проводить опыты что нам надо сделать?

(Задать вопрос на который будем искать ответ.)

Давайте попробуем сформулировать вопросы.

Для этого вспомните прошлый урок на котором мы с нашем гостем изучали свойства воды.

(слайд 10)

Воздух прозрачен или нет?

Какого цвета воздух?

Имеет ли воздух запах?

Что происходит с воздухом при нагревании и охлаждении?

Вот и наш гость хочет найти ответы на такие же вопросы.

— Кто из вас видел воздух? (воздух) Он ведь около нас, а мы его не видим. Он невидим.

Воздух заполняет все промежутки, трещинки и щели в предметах. Куда бы мы не пошли, куда бы ни поехали по морю или по суше, как бы высоко ни поднялись на самолете, как бы низко ни спустились в шахту, — повсюду есть воздух.

А как это можно доказать? (слайд 11)

  1. Опыт

У вас на столах стоит стакан с водой и пробирка. Что находится в пробирке?

Возьмите и опустите пробирку в стакан. Что увидели? (пузырьки воздуха)

Теперь возьмите кусочек земли и бросьте его в стакан с водой. Что увидели? (пузырьки воздуха)

Возьмите тетрадь и помашите ей как веером. Что ощущаем?

Какой вывод можно сделать из результатов, которые мы получили в результате опытов?

(Воздух находится вокруг нас везде.)

Результаты следующих опытов мы будем записывать в таблицу.

Возьмите лист с таблицей.

Опыт 2 (слайд 12)

Посмотрите вокруг и скажите, что вы видите? (окна, доску……….)

А теперь закройте глаза. Что вы видите?

Какой вывод вы можете сделать из этого опыта?

На какой вопрос мы помогли ответить инопланетному жителю?

(Воздух прозрачен или нет?)

Какой же ответ на этот вопрос? (прозрачен)

Записали в таблицу.

Опыт 3(слайд 13)

Скажите, а какого цвета предметы на этой картинке?

А как вы думаете, какого цвета воздух?

(бесцветен)

Записали в таблицу.

А вот толстый слой воздуха имеет цвет. Посмотрите в окно.

Что вы видите вверху? ( Небо).

Мы привыкли называть воздушный океан — небом.

Голубое небо — это толстый слой воздуха, освещенный солнцем. Если бы Земля не была окружена воздухом, мы видели бы на черном небе слепящий, огненный диск Солнца. Ночь наступала бы и кончалась мгновенно, без тех переходов, которые мы называем словами «утро» и «вечер».

Физминутка (слайд 14)

Упр.1 » Упрямая свеча», (свеча)

Наберем в грудь «побольше», воздуха и задуем воображаемую свечу на счет 1,2,3,4,5. Не погасла, попробуем еще раз.

Ах?- выдох . (3-4 раза).

Упр.2 » Проколотый мяч». (слайд 15)

Надулись как мячик, выпустили воздух с-с Продолжим изучать свойства воздуха.

Упр.З» Лесной ландыш», (цветы) (слайд 16)

Свободная поза, сорвали ландыш, глубоко понюхали.

Опыт 4 (слайд 17)

А имеет ли воздух запах?

Давайте закроем глаза и представим, что мы зашли в магазин где продают свежий хлеб.

Чем будет пахнуть воздух?

А теперь перенесемся в магазин, где продают много шоколадных конфет.

Чем будет пахнуть воздух?

А теперь девочки заглянули в парикмахерскую.

Чем будет пахнуть воздух?

А мальчики забежали в мастерскую, где ремонтируют машины.

Чем будет пахнуть воздух?

А сейчас дружно все перенеслись на открытое пространство возле речки.

А здесь чем будет пахнуть?

Какой вывод можно сделать?

(воздух не имеет запаха)

Записали в таблицу.

5.ОПЫТ . (слайд 18)

Давайте найдем ответ на наш последний вопрос.

Что происходит с воздухом при нагревании и охлаждении?

У меня бутылка .вы уже знаете, что находится в бутылке?

Наденем на горлышко резиновый шарик, а теперь поставим бутылку в емкость с горячей водой. Что вы заметили? (Шарик сам начинает надуваться).

Что произошло?

(расширился)

Записали в таблицу.

А теперь, бутылку опускаем в ведро с холодной водой. (Шарик спускается). Почему?

Записали в таблицу.

(слайд 19)

При охлаждении сжимается.

Мы с вами ответили на все вопросы, которые поставил наш гость?

Давайте у него спросим, что узнал он о свойствах воздуха?

(смотрим фрагмент)

— прозрачен,

не имеет запаха,

бесцветен,

при нагревании расширяется,

при охлаждении сжимается.

Теперь мы с вами знаем, какими свойствами обладает воздух.

(слайд 20)

А сейчас вдохните глубоко воздух. Закройте ладошками рот и нос и посчитайте, кто сколько можно быть без воздуха.(ответы детей) Какое было желание? (Открыть нос).

Почему?

Страшно даже подумать, что будет, если воздух вдруг исчезнет.

Без воздуха мы просто погибнем.

Какой можно сделать вывод?

Человеку и другим живым существам нужен для дыхания чистый и только чистый воздух. Загрязнение воздуха угрожает здоровью людей всей жизни на Земле!

(Фото)

(слайд 21)

Посмотрите на экран. Наш инопланетянин сделал очень много фотографий тех мест, где он был

. Как вы думаете, где ему было хорошо, а где не очень и почему?

Что вы сегодня узнали на уроке?

Рефлексия (слайд 22)

Нашему гостью очень понравился урок и он узнал много нового.

Он нарисовал вот такое зеленое дерево.

Давайте и вы оцените свою работу на уроке

слайд 23)

Зеленое дерево Урок полезен, все понятно.

Желтое дерево Лишь кое- что чуть- чуть неясно.

Красное дерево Еще придется потрудиться

Без листьев Да, трудно все- таки учиться.

Посмотрите, какой лес у нас получился. А как вы думаете как лес может быть связан с темой нашего урока?

А об этом мы поговорим на следующем уроке.

(слайд 24)

Наш гость прощается с нами.

Улетел.

Вы сегодня хорошо работали на уроке.

Домашнее задание выучить по таблице, какими свойствами обладает воздух.

(слайд 25)

Спасибо за урок.

Воздух, свойства и химический состав.

Воздух – смесь газов главным образом из азота и кислорода – 98-99 % в сумме, а также аргона, углекислого газа, водорода, образующая земную атмосферу.

Воздух, роль и значение воздуха

Свойства воздуха

Химический состав воздуха. Из чего состоит воздух? Компоненты воздуха

Физические свойства воздуха


Воздух, роль и значение воздуха:

Воздух – смесь газов главным образом из азота и кислорода – 98-99 % в сумме, а также аргона, углекислого газа, водорода, образующая земную атмосферу.

В России действует Федеральный закон от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха», которым дано понятие атмосферного воздуха.

Атмосферный воздух – жизненно важный компонент окружающей среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений. Атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных.

Воздух окружает планету Земля, образуя атмосферу планеты. Он удерживается гравитацией Земли. Атмосфера Земли защищает жизнь на земле, создавая давление, позволяющее жидкой воде существовать на поверхности Земли, поглощая вредное ультрафиолетовое солнечное излучение, нагревая поверхность за счет удержания тепла (парниковый эффект) и уменьшая перепады температур между днем и ночью (суточное изменение температуры).

Воздух необходим для нормального существования на Земле живых организмов. Без воздуха невозможна жизнь человека. Для человека жизненно важной составной частью воздуха является кислород. Кислород, содержащийся в воздухе, в процессе дыхания поступает в клетки организма и используется в процессе окисления, в результате которого происходит выделение необходимой для жизни энергии (метаболизм, аэробы).

Если без еды человек может продержаться несколько недель, без воды – несколько дней, то без воздуха – только несколько минут (1 минуту – обычный человек и 5 минут – тренированные ныряльщики).

Общая масса воздуха на Земле составляет 5,13․1015 т и оказывает на поверхность Земли давление, равное на уровне моря в среднем 1,0333 кг на 1 см3.


Свойства воздуха:

Воздух не имеет цвета, вкуса и запаха. Полностью прозрачен.

Воздух сжимаем и упруг.

Теплый воздух легче холодного. Воздух сжимается при охлаждении и расширяется при нагревании.

Воздух сохраняет тепло и практически не пропускает его.

Он всегда заполняет весь объём и содержится везде, где есть пустое пространство.

Воздух необходим для процессов горения.


Химический состав воздуха. Из чего состоит воздух? Компоненты воздуха:

То, что воздух является смесью газов, а не простым веществом, было впервые экспериментально доказано в 1754 году Джозефом Блэком.

Примечание:

* в пересчете на сухой воздух (без водяного пара).

** концентрация водяного пара значительно варьируется от примерно 0,0001 % по объему в самых холодных частях атмосферы до 5% по объему в горячих, влажных воздушных массах (в пересчете на сухой воздух).

*** водяной пар составляет около 0,25% по массе от массы всей атмосферы.

Многие вещества природного происхождения также могут присутствовать в воздухе в локально и сезонно изменяющихся малых количествах в виде аэрозолей. К ним относятся пыль, состоящая из различных минеральных и органических веществ (например, серы и сернистых соединений: сероводорода, диоксида серы и пр.), пыльца и споры, морские брызги и вулканический пепел.

Кроме того, различные промышленные загрязнители (сера, хлор и их соединения, пр.) могут присутствовать в воздухе в виде газов или аэрозолей.

Состав воздуха может меняться в небольших пределах: в крупных городах содержание углекислого газа немного выше, чем в лесах; в высокогорье и на больших высотах концентрация кислорода немного ниже вследствие того, что молекулы кислорода тяжелее молекул азота, и поэтому концентрация кислорода с высотой уменьшается быстрее.

Азот – основной компонент воздуха (78,084 % по объему и 75,5 % по массе) и один из самых распространённых элементов на Земле.

Азот является химическим элементом, необходимым для существования животных и растений, он входит в состав белков (16-18 % по массе), аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина и др. В составе живых клеток по числу атомов азота около 2 %, по массовой доле – около 2,5 % (четвёртое место после водорода, углерода и кислорода).

Как простое вещество представляет собой двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Химически весьма инертен.

Разделяя воздух на составные компоненты, получают промышленный азот. Более ¾ промышленного азота идёт на синтез аммиака, а остальная ¼ применяется в промышленности как инертная среда для множества технологических процессов. Жидкий азот используется как хладагент.

Кислород – второй по распространенности после азота компонент воздуха. В воздухе его содержится 20,9476 % по объему и 23,15 % по массе. Вместе с азотом эти два газа образуют порядка 99% всего атмосферного воздуха.

С начала кембрийского периода (кембрия) – 540 миллионов лет назад – содержание кислорода в воздухе колебалось от 15 % до 30 % по объёму. К концу каменноугольного периода (около 300 миллионов лет назад) его уровень достиг максимума в 35 % по объёму, который, возможно, способствовал большому размеру насекомых и земноводных в это время.

В дальнейшем содержание кислорода в воздухе уменьшилось до современных объемов и стабилизировалось.

Кроме того, кислород – это также самый распространённый в земной коре элемент, на его долю (в составе более 1500 соединений различных соединений, главным образом силикатов) приходится около 47 % массы твёрдой земной коры. Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода – 85,82 % (по массе).

Кислород – химически активный неметалл. Как простое вещество при нормальных условиях представляет собой газ без цвета, вкуса и запаха, молекула которого состоит из двух атомов кислорода (химическая формула O2).

Кислород входит в состав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. Он входит в состав белков, жиров, углеводов, аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина и др. По числу атомов в живых клетках он составляет около 25 %, по массовой доле – около 65 %.

Биологическая роль кислорода заключается в том, что большинство живых организмов дышат кислородом. Молекулярный кислород используется живыми организмами для процессов синтеза энергии.

Переход кислорода из атмосферного воздуха в кровь и из крови в ткани зависит от разницы в его парциальном давлении, поэтому биологическое значение имеет парциальное давление кислорода, а не процентное содержание его в воздухе. На уровне моря парциальное давление кислорода равно 160 мм. При снижении его до 140 мм у человека появляются первые признаки гипоксии. Снижение парциального давления до 50-60 мм опасно для жизни.

Кислород постоянно пополняется в атмосфере Земли путем его фотосинтеза растениями, цианобактериями и зелеными водорослями. По некоторым оценкам, зеленые водоросли и цианобактерии в морской среде обеспечивают около 70% свободного кислорода, вырабатываемого на Земле, а остальная часть производится наземными растениями и деревьями.

Аргон – третий по распространенности после азота и кислорода компонент воздуха. В воздухе его содержится 0,934 % по объему и 1,292 % по массе.

Простое вещество аргон – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Химически инертен.

Аргон не играет никакой заметной биологической роли. Вместе с тем вдыхание аргона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

Углекислый газ (диоксид углерода, двуокись углерода) – бесцветный газ (в нормальных условиях), почти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом – запахом газированной воды). Концентрация углекислого газа в атмосфере 0,0314 % по объему и 0,046 % по массе. Тяжелее воздуха приблизительно в 1,5 раза.

Углекислый газ легко пропускает излучение в ультрафиолетовой и видимой частях спектра, которое поступает на Землю от Солнца и обогревает её. В то же время он поглощает испускаемое Землёй инфракрасное излучение и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.

Углекислый газ образуется в качестве одного из конечных продуктов метаболизма в клетках тканей живых организмов. Далее углекислый газ переносится от тканей по венозной системе и затем выделяется с выдыхаемым воздухом через лёгкие. Организм человека выделяет приблизительно 1 кг углекислого газа в сутки.

Углекислый газ участвует в процессах фотосинтеза. Поэтому с марта по сентябрь вследствие фотосинтеза содержание СО2 в атмосфере падает, а с октября по февраль – повышается.

Углекислый газ нетоксичен. Но при вдыхании его повышенных концентраций в воздухе по воздействию на воздуходышащие живые организмы его относят к удушающим газам. По ГОСТу 8050-85 углекислота относится к 4-му классу опасности.

Углекислый газ – возбудитель дыхательного центра. При его концентрации в воздухе 0,5% и выше отмечается увеличение легочной вентиляции. Незначительные повышения концентрации, вплоть до 2-4 %, в помещениях приводят к развитию у людей сонливости и слабости. Опасными для здоровья концентрациями считаются концентрации около 7-10 %, при которых развиваются симптомы удушья, проявляющиеся в виде головной боли, головокружения, расстройстве слуха и в потере сознания (симптомы, сходные с симптомами высотной болезни), эти симптомы развиваются, в зависимости от концентрации, в течение времени от нескольких минут до одного часа. При вдыхании воздуха с очень высокими концентрациями углекислого газа, несмотря на большую концентрацию кислорода в воздухе, смерть наступает очень быстро от удушья, вызванного гипоксией.

Неон – инертный одноатомный газ без цвета и запаха. Концентрация неона в воздухе 0,001818 % по объему и 0,0014 % по массе.

Заметной биологической роли не играет. Вместе с тем вдыхание неона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

Неон наряду с гелием в составе неоно-гелиевой смеси используется для дыхания океанавтов, водолазов, людей, работающих при повышенных давлениях, чтобы избежать газовой эмболии и азотного наркоза. Преимущество смеси в том, что она меньше охлаждает организм, так как теплопроводность неона меньше, чем гелия.

Метан – простейший по составу предельный углеводород, при нормальных условиях бесцветный газ без вкуса и запаха.

Концентрация метана в воздухе 0,0002 % по объему и 0,000084 % по массе. Метан почти в два раза легче воздуха.

Метан в смеси с воздухом или кислородом горюч и взрывоопасен.

Метан является парниковым газом, более сильным в этом отношении, чем углекислый газ. Его вклад в парниковый эффект составляет 4-9 %. Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность того же молярного объёма метана составит 21-25 единиц.

Метан по токсикологической характеристике относится к веществам 4-го класса опасности (малоопасным веществам) по ГОСТ 12.1.007.

Гелий – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

Концентрация гелия в воздухе 0,000524 % по объему и 0,000073 % по массе.

Гелий не несёт какой-либо биологической функции. Вместе с тем вдыхание гелия может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

Криптон – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

Концентрация криптона в воздухе 0,000114 % по объему и 0,0003 % по массе.

Криптон не несёт какой-либо биологической функции. Вместе с тем вдыхание криптона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

Водород – самый лёгкий из элементов периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева. Концентрация водорода в воздухе 0,00005 % по объему и 0,00008 % по массе.

При стандартных температуре и давлении водород – бесцветный, не имеющий запаха и вкуса, нетоксичный двухатомный газ с химической формулой H2, который в смеси с воздухом или кислородом горюч и взрывоопасен.

В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состояниях, практически весь водород на Земле находится в виде соединений. Лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества содержится в атмосфере.

Водород входит в состав практически всех органических веществ и присутствует во всех живых клетках, где по числу атомов на водород приходится почти 63 %.

Поэтому значение водорода в химических процессах, происходящих на Земле и в живых организмах, почти так же велико, как и кислорода.

Будучи компонентом воздуха водород (как компонент воздуха) заметной биологической роли не играет.Ксенон – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

Концентрация ксенона в воздухе 0,0000087 % по объему и 0,00004 % по массе.

Ксенон не несёт какой-либо биологической функции. Вместе с тем вдыхание ксенона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

Водяной пар – один из компонентов воздуха. Его концентрация значительно варьируется от примерно 0,0001 % по объему в самых холодных частях атмосферы до 5% по объему в горячих, влажных воздушных массах (в пересчете на сухой воздух). Водяной пар составляет около 0,25% по массе от массы всей атмосферы.

Концентрация водяного пара в воздухе зависит от температуры, влажности, времени года и климата. Так, при температуре 0 °C 1 м³ воздуха может содержать максимально 5 г воды, а при температуре +10 °C – уже 10 г.

Вода (оксид водорода) – это бинарное неорганическое соединение с химической формулой H2O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного – кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. При нормальных условиях вода представляет собой прозрачную жидкость, не имеющую цвета (при малой толщине слоя), запаха и вкуса. В твёрдом состоянии вода называется льдом (кристаллы льда могут образовывать снег или иней), а в газообразном – водяным паром.


Физические свойства воздуха:

Наименование параметра Значение
Цвет бесцветный
Вкус без вкуса
Запах без запаха
Прозрачность полностью прозрачен
Средняя молярная масса (средняя масса одного моля вещества), г/моль 28,98
Плотность сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении (101 325 Па или 1 атм.) и температуре 0 °C , кг/м3 1,292
Плотность сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении (101 325 Па или 1 атм.) и температуре 0 °C , г/см3 0,001292
Плотность сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении (101 325 Па или 1 атм.) и температуре 20 °C , кг/м3 1,2041
Плотность сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении (101 325 Па или 1 атм.) и температуре 20 °C , г/см3 0,0012041
Температура кипения воздуха при нормальном атмосферном давлении, оС -192
Температура плавления воздуха при нормальном атмосферном давлении, оС -213
Средняя удельная теплоемкость при постоянном давлении (101 325 Па или 1 атм.), кДж / (кг·К) 1,006
Средняя удельная теплоемкость при постоянном объеме (при нормальном атмосферном давлении), кДж/(кг·К) 0,717
Показатель адиабаты воздуха (отношение теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме) (при нормальном атмосферном давлении) 1,40
Теплопроводность воздуха при 0 ℃ и нормальном атмосферном давлении, Вт / (м·К) 0,0243
Скорость звука в воздухе при нормальных условиях, м/с (км/ч) 331 (1193)
Средний коэффициент теплового расширения воздуха в интервале температур 0-100°C (изменение объема при постепенном увеличении температуры при постоянном нормальном атмосферном давлении), 1/К 3,67·10−3
Коэффициент динамической вязкости воздуха при нормальных условиях и нормальном атмосферном давлении (динамическая вязкость – внутреннее сопротивление молекул движению внутри вещества согласно закону Ньютона), мкПа·с 17,2
Растворимость воздуха в воде, см3/л 29,18
Показатель преломления воздуха при нормальных условиях и нормальном атмосферном давлении (показатель преломления означает изменение угла движения световых и любых других волн в веществе) 1,0002926
Коэффициент изменения показателя преломления (при нормальных условиях и нормальном атмосферном давлении), 1/Pa 2,8·10−9
Средняя поляризуемость молекулы (при нормальных условиях и нормальном атмосферном давлении) 1,7·10−30

Воздух – природная смесь газов

При слове «воздух» большинству из нас невольно приходит на ум, быть может, несколько наивное сопоставление: воздух – это то, чем дышат. Действительно, в этимологическом словаре русского языка указывается, что слово «воздух» заимствовано из церковно-славянского языка: «воздыхать». С точки зрения биологической, воздух, следовательно, является средой для поддержания жизни за счет кислорода. В составе воздуха могло бы и не быть кислорода – жизнь все равно развивалась бы в анаэробных формах. Но полное отсутствие воздуха, по-видимому, исключает, возможность существования каких бы то ни было организмов.

Для физиков воздух – прежде всего земная атмосфера и газовая оболочка, окружающая землю.

А что же представляет сам воздух с точки зрения химии?

Много сил, труда и терпения потребовалось ученым, чтобы раскрыть эту загадку природы, что воздух – не самостоятельное вещество, как считалось еще более 200 лет тому назад, а представляет сложную смесь газов. Впервые высказался о сложном составе воздуха ученый – художник Леонардо да Винчи (XV век).

Около 4 миллиардов лет назад атмосфера Земли состояла в основном из углекислого газа. Постепенно он растворялся в воде, реагировал с горными породами, образуя карбонаты и гидрокарбонаты кальция и магния. С появлением зеленых растений этот процесс стал протекать гораздо быстрее. К моменту появления человека углекислый газ, так необходимый растениям уже стал дефицитом. Его концентрация в воздухе до начала промышленной революции составляла всего 0,029%. В течение 1,5 млд лет содержание кислорода постепенно увеличивалось.

Химический состав воздуха

Впервые установил количественный состав воздуха французский ученый Антуан Лоран Лавуазье. По результатам своего известного 12-дневного опыта он сделал вывод, что весь воздух в целом состоит из кислорода, пригодного для дыхания и горения, и азота, неживого газа, в пропорциях 1/5 и 4/5 объема соответственно. Он нагревал металлическую ртуть в реторте на жаровне в течение 12 суток. Конец реторты был подведён под колокол, поставленный в сосуд с ртутью. В результате уровень ртути в колоколе поднялся примерно на 1/5. На поверхности ртути в реторте образовалось вещество оранжевого цвета – оксид ртути. Оставшийся под колоколом газ был непригоден для дыхания. Ученый предложил «жизненный воздух» переименовать в «кислород», поскольку при сгорании в кислороде большинство веществ превращается в кислоты, а «удушливый воздух» – в «азот», т.к. он не поддерживает жизнь, вредит жизни.

Опыт Лавуазье

Качественный состав воздуха можно доказать следующим опытом

Основным из составляющих воздуха для нас является кислород, его в воздухе 21% по объему. Разбавлен кислород большим количеством азота – 78% от объема воздуха и сравнительно маленьким объёмом благородных инертных газов – их около 1%. Входят в состав воздуха также переменные составляющие – оксид углерода (IV) или углекислый газ и водяной пар, количество которых зависит от различных причин. Эти вещества попадают в атмосферу естественным путем. При извержении вулканов в атмосферу попадают сернистый газ, сероводород и элементарная сера. Пылевые бури способствуют появлению в воздухе пыли. Оксиды азота попадают в атмосферу и при грозовых электрических разрядах, во время которых азот и кислород воздуха реагируют друг с другом, или в результате деятельности почвенных бактерий, способных высвобождать оксиды азота из нитратов; способствуют этому и лесные пожары и горение торфяников. Процессы разрушения органических веществ сопровождаются образованием различных газообразных соединений серы. Вода в составе воздуха определяет его влажность. У остальных веществ роль отрицательная: они загрязняют атмосферу. Например, углекислого газа много в воздухе городов, лишенных зелени, водяного пара – над поверхностью океанов и морей. В воздухе содержится небольшое количество оксида серы (IV) или сернистого газа, аммиака, метана, оксида азота (I) или закиси азота, водорода. Особенно насыщен ими воздух вблизи промышленных предприятий, газо-нефтяных месторождений или вулканов. В верхних слоях атмосферы существует еще один газ – озон. Летает в воздухе и разнообразная пыль, которую мы можем легко заметить, глядя сбоку на тонкий луч света, попадающий из-за шторы в затемненную комнату.

Постоянные составляющие газы воздуха:

· Кислород

· Азот

· Инертные газы

Переменные составляющие газы воздуха:

· Оксид углерода (IV)

· Озон

· Другие

Вывод.

1. Воздух – природная смесь газообразных веществ, в которой каждое вещество имеет и сохраняет свои физические и химические свойства, поэтому воздух можно разделить.

2. Воздух – это бесцветный газообразный раствор, плотность – 1,293г/л, при температур -1900С он переходит в жидкое состояние. Жидкий воздух представляет голубоватую жидкость.

3. Живые организмы тесно связаны с веществами воздуха, которые оказывают определенное воздействие на них. И в то же время живые организмы влияют на него, так как выполняют определенные функции: окислительно-восстановительную – окисляют, например углеводы до углекислого газа и восстанавливают его до углеводов; газовую – поглощают и выделяют газы.

Таким образом, живые организмы создали в прошлом и поддерживают миллионы лет атмосферу нашей планеты.

Загрязнение атмосферы — привнесение в атмосферный воздух новых нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение естественной среднемноголетней концентрации этих веществ в нём.

В процессе фотосинтеза из атмосферы удаляется углекислый газ, а в процессах дыхания и гниения возвращается. Установившееся в ходе эволюции планеты равновесие между этими двумя газами стало нарушаться, особенно во второй половине XX в., когда стало усиливаться влияние человека на природу. Пока природа справляется с нарушениями этого равновесия благодаря воде океана и его водорослям. Но надолго ли хватит сил у природы?

Схема. Загрязнение атмосферы

Основные загрязнители атмосферного воздуха в России

Количество машин непрерывно растет, особенно в крупных городах, соответственно, растет выброс в воздух вредных веществ. «На совести» автомобилей 60% выбросов вредных веществ в городе!
Предприятия теплоэнергетики России выбрасывают в атмосферу до 30% загрязнителей, а еще 30% – вклад промышленности (черная и цветная металлургия, нефтедобыча и нефтепереработка, химическая промышленность и производство строительных материалов). Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым (31–41%), он мало изменяется с течением времени (59–69%). В настоящее время глобальный характер приобрела проблема антропогенного загрязнения атмосферы. Какие же вещества-загрязнители, опасные для всего живого, попадают в атмосферу? Это кадмий, свинец, ртуть, мышьяк, медь, сажа, меркаптаны, фенол, хлор, серная и азотная кислоты и другие вещества. Некоторые из названных веществ мы будем изучать в дальнейшем, узнаем их физические и химические свойства и поговорим о таящейся в них разрушительной силе для нашего здоровья.

Масштабы экологического загрязнения планеты, России

В каких странах мира воздух наиболее загрязнен выхлопными газами транспорта?
Наибольшая опасность загрязнения атмосферы выхлопными газами угрожает странам с мощным автопарком. Например, в США на автотранспорт приходится примерно 1/2 всех вредных выбросов в атмосферу (до 50 млн т ежегодно). Автопарк Западной Европы ежегодно выбрасывает в воздух до 70 млн т вредных веществ, причем в Германии, например, 30 млн автомобилей дают 70% общего объема вредных выбросов. В России положение усугубляется тем, что автомашины, находящиеся в эксплуатации, соответствуют экологическим нормам только на 14,5%.
Загрязняет атмосферу и воздушный транспорт шлейфами выхлопов от многих тысяч самолетов. Согласно экспертным оценкам, в результате деятельности мирового автопарка (а это около 500 млн двигателей) в атмосферу ежегодно поступает одного только углекислого газа 4,5 млрд т.
Чем же опасны эти загрязнители? Тяжелые металлы – свинец, кадмий, ртуть – оказывают вредное влияние на нервную систему человека, угарный газ – на состав крови; сернистый газ, взаимодействуя с водой дождей и снегов, превращается в кислоту и вызывает кислотные дожди. Каковы же масштабы этих загрязнений? Главные регионы распространения кислотных дождей – США, Западная Европа, Россия. В последнее время к ним следует отнести и промышленные районы Японии, Китая, Бразилии, Индии. С распространением кислотных осадков связано понятие трансграничности – расстояние между районами их образования и районами выпадения может составлять сотни и даже тысячи километров. Например, главный «виновник» кислотных дождей на юге Скандинавии – промышленные районы Великобритании, Бельгии, Нидерландов и Германии. В канадские провинции Онтарио и Квебек кислотные дожди переносятся из соседних районов США. На территорию России эти осадки переносятся из Европы западными ветрами.
Неблагополучная экологическая ситуация сложилась на северо-востоке Китая, в тихоокеанском поясе Японии, в городах Мехико, Сан-Паулу, Буэнос-Айрес. В России в 1993 г. в 231 городе с общим населением 64 млн. человек содержание вредных веществ в воздухе превышало нормы. В 86 городах 40 млн. человек проживают в условиях, когда загрязнения превышают нормы в 10 раз. Среди этих городов Брянск, Череповец, Саратов, Уфа, Челябинск, Омск, Новосибирск, Кемерово, Новокузнецк, Норильск, Ростов. По количеству вредных выбросов первое место в России занимает Уральский регион. Так, в Свердловской области состояние атмосферы не отвечает нормам на 20 территориях, где проживает 60% населения. В г. Карабаше Челябинской области медеплавильный завод ежегодно выбрасывает в атмосферу по 9 т вредных соединений на каждого жителя. Частота заболеваний раком здесь составляет 338 случаев на 10 тыс. жителей.
Тревожная ситуация сложилась также в Поволжье, на юге Западной Сибири, в Центральной России. В Ульяновске больше, чем в среднем по России, люди страдают заболеваниями верхних дыхательных путей. Заболеваемость раком легких с 1970 г. выросла в 20 раз, в городе зарегистрирован один из самых высоких уровней детской смертности в России.
В г. Дзержинске на ограниченной территории сосредоточено большое количество химических предприятий. За последние 8 лет здесь произошло 60 выбросов сильнодействующих ядовитых веществ в атмосферу, приводивших к чрезвычайным ситуациям, в ряде случаев повлекших за собой гибель людей. В Поволжье до 300 тыс. т сажи, золы, копоти, оксидов углерода обрушиваются на жителей городов ежегодно. Москва занимает 15-е место среди городов России по суммарному уровню загрязнения атмосферного воздуха.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *