Що таке повітря: природознавство для дорослих Все про атмосферне повітря II. Вивчення нового матеріалу

До складу повітря входить безліч елементів, які багато в чому визначають життєдіяльність людського організму, роблячи її кращою чи гіршою. Окис вуглецю, що виробляється двигунами автомобілів, куріння тютюну, негативно впливає на здоров'я людини. Підвищена кількість цього газу повітря може викликати нудоту, біль голови, сонливість. До складу повітря входить і видимий нами елемент – пил, який є частинками мінерального та органічного походження. Найважливішою складовою повітря є кисень. Достатня його кількість забезпечує людині нормальне дихання та функціонування легень та кровоносної системи. Найбільше в повітрі міститься азот. Цей газ служить розріджувачем інших газів. Внаслідок дихання утворюється вуглекислий газ, який входить до складу повітря поряд із промисловими викидами. Його використовують при штучному диханні, та, крім того, рівень вуглекислого газу показує рівень забруднення повітря. Крім перелічених газів у складі атмосфери також входить сірчистий газ і окис вуглецю (утворюється при неповному згорянні органічних речовин). Перелічені гази становлять основу повітряної суміші, проте відсоткове співвідношення їх може змінюватися, наприклад, у містах із високим вмістом вуглекислого газу. У середньому співвідношення газів атмосферного повітря таке: 78% азоту, 21% кисню, близько 0,035% вуглекислого газу, приблизно 1% , озону, інертних газів. Нарешті, крім газів у складі повітря завжди входить незначна кількість парів води.

Домішки

У повітряне середовище надходить безліч механічних домішок внаслідок згоряння органічних та неорганічних речовин, промислових відходів у вигляді диму, кіптяви, сажі, дрібних частинок ґрунту. Якщо в певному районі переважає пісочний ґрунт, то значно підвищується запиленість ґрунту. Заасфальтовані дороги, навпаки, знижують рівень запиленості, проте сам процес будівництва сам собою призводить до значного забруднення повітря кіптявою.

Повітряна оболонка може містити в собі різні мікроорганізми, у тому числі мікроби, бактерії, грибки, віруси, дріжджові клітини. Саме тому можливе зараження застудою в приміщенні, що погано провітрюється, з великим скупченням людей, де концентрація мікроорганізмів значно перевищує норму. У таких умовах не тільки людина, що чхнула, але й просто говорить розбризкує дрібні крапельки, які з повітрям поширюються на відстань до 10 метрів.

Його не можна доторкнутися і не можна побачити, а головне, чим ми йому завдячуємо - життя. Звичайно, це повітря, яке займало не останнє місце у фольклорі кожного народу. Як уявляли його люди давнини, і що він є насправді - про це я напишу нижче.

Гази, з яких складається повітря

Природна суміш газівназивається повітрям. Його необхідність і значення для живого важко недооцінити - він відіграє важливу роль у окисних процесах, які супроводжуються виділенням необхідної для живої енергії. Шляхом експериментів вчені змогли визначити точний його склад, але головне, що необхідно зрозуміти це не однорідна речовина, а газова суміш. Близько 99% складу - суміш кисню та азоту, а загалом повітря утворює атмосферупланети. Отже, суміш складається з наступних газів:

метан;
криптон;
гелій;
ксенон;
водень;
неон;
вуглекислий газ;
кисень;
азот;
аргон.

Слід зазначити, що склад не є постійнимі може значно відрізнятись на різних ділянках. Наприклад, великі міста відрізняються великим вмістом вуглекислого газу. У горах спостерігатиметься знижений рівень кисню, оскільки цей газ важчий за азот, і в міру сходження щільність його падатиме. Наука стверджує, що склад може відрізнятися у різних частинах планети від 1% до 4% для кожного з газів.

Крім відсоткового співвідношення газів, повітря характеризується за такими параметрами:

вологість;
температура;
тиск.

Повітря постійно перебуває в русіутворюючи вертикальні потоки. Горизонтальні – вітри, залежать від певних природних умов, тому можуть мати різні характеристики швидкості, сили та напрямки.

Повітря у фольклорі

Легенди кожного народу наділяють повітря якимись «живими» якостями. Як правило, духи цієї стихії були невловимими і невидимими створіннями. Згідно з легендами, вони населяли вершини гір чи хмариі відрізнялися схильністю до людини. Саме вони, як вважалося, творили сніжинки та збирали хмариу хмари, літаючи по небу на вітрах.

Єгиптяни вважали повітря символом життя, а індійці вважали, що видих Брахми - життя, а вдих, відповідно – смерть. Що стосується слов'ян, то повітря (вітер) займало мало не центральне місце в легендах цього народу. Він міг чути, а іноді навіть виконувати невеликі прохання. Однак не завжди він був добрий, іноді виступаючи на боці сил зла у вигляді злого та непередбачуваного мандрівника.

Мета уроку:сформувати знання про склад та властивості повітря.

Завдання уроку:

Розкрити особливості газів, що входять до складу атмосфери, та їх значення у природі та в житті людини.
Розкрити екологічні проблеми, що впливають на зміну складу та властивостей повітря.
Сприяти формуванню у учнів цілісної картини світу завдяки використанню міжпредметних зв'язків біології, хімії, екології.
Розвивати вміння шукати, знаходити та презентувати інформацію з використанням ІКТ.
Розвивати вміння у постановці найпростіших експериментів.
Розвивати вміння працювати у групах.
Сприяти формуванню активної життєвої позиції учнів у справі охорони навколишнього середовища.

Обладнання:

підручник природознавство для 5 класу (автори: Пакулова В.М., Іванова Н.В.);
схеми «Кругообіг азоту», «Виробники та споживачі кисню»;
пробірки із вапняною водою, скляні трубочки, гумова груша;
малюнки із зображенням екологічних проблем, дидактичний матеріал.

Хід уроку

Клас заздалегідь поділяється на 4 групи.

I. Актуалізація опорних знань.

Хлопці, сьогоднішній урок я хотіла б почати із загадки:

Є невидимка
У будинок не проситься,
А колись людей
Біжить, поспішає. (Відповіді учнів.)

Звісно ж йдеться про повітря.

Дайте відповідь на питання:

Як називається повітряна оболонка Землі?
Яке значення має атмосфера?
У якому прошарку атмосфери протікає життя всіх живих організмів? Чому?

Тема нашого уроку «Повітря – суміш різних газів. Охорона повітря». (Учні записують тему уроку у зошит.)

ІІ. Вивчення нового матеріалу.

1) Склад повітря.

Повітря оточує нас усюди. Він необхідний життя всім живим організмам.

Які гази входять до складу повітря? (Відповіді учнів.)

Щоб з'ясувати, які ще гази є в повітрі, звернемося до рис 38 на с. 67.

Яких газів у повітрі міститься найбільше?

Яку частку займає азот?

Яку частку займає кисень?

Виходячи із сказаного, робимо висновок: повітря – це суміш різних газів. (Відповіді учнів.)

Ми пам'ятаємо, що речовини, що входять до складу сумішей, зберігають свої властивості.

Познайомимося із властивостями окремих газів.

2) Азот.

(Повідомлення учня.)

У повітрі найбільший обсяг займає азот газ. У перекладі з латинського «азот» означає «млявий» т.к. ще в 18 столітті Д. Резерфорд К. Шееле, а пізніше і Лавуазьє у складі повітря було виявлено газ, який не підтримує горіння та дихання.

Азот виділяється в атмосферу із земної кори як продукт життєдіяльності мікроорганізмів. У складі гірських порід хімічного елемента азоту міститься у 50 разів більше, ніж в атмосфері.

Азот, як хімічний елемент, дуже важливий живих організмів т.к. він входить до складу білків. Але більшість живих організмів що неспроможні засвоювати його з атмосфери. Лише деякі бактерії здатні споживати його із повітря. Під час грози в атмосфері проскакують потужні електричні розряди, під впливом яких утворюються складні сполуки азоту. З атмосферними опадами вони потрапляють у ґрунт. Рослини поглинають азот із ґрунту, а тварини – поїдаючи рослини чи інших тварин, які харчуються рослинами. Коли живі організми гинуть, їх тіла розкладаються, а азот надходить назад у ґрунт.

(Демонструється схема «Кругообіг азоту в природі».)

Яку назву можна дати процесу, описаному та показаному на цій схемі? (Відповіді учнів.)

3) Кисень.

Кисень становить п'яту частину повітря. За своїми властивостями він відрізняється від азоту.

Які властивості кисню нам відомі? (Підтримує горіння та дихання.)

Що спільного між двома цими явищами? (Використовується кисень, відбувається окислення, виділяється енергія.)

При нестачі кисню порушується функціонування всіх органів у організмів, які використовують його для дихання, а таких більшість.

Звернемося до історії відкриття кисню (робота з підручником с.67-68).

4) Експериментальний доказ наявності кисню у повітрі.

Як довести наявність кисню у повітрі? (Запалити сірник, свічку.)

Демонстрація досвіду вчителем: запалити свічку та накрити скляним ковпаком.

Чому свічка гасне?

Який газ утворюється під час горіння?

Чи підтримує він горіння та дихання? (Відповіді учнів.)

5) Експериментальний доказ наявності вуглекислого газу атмосферному повітрі.

Щоб довести наявність вуглекислого газу, нам знадобиться вапняна вода. Це прозорий розчин. При взаємодії з вуглекислим газом утворюється біла речовина, тому відбувається помутніння вапняної води.

Демонстрація досвіду вчителем:за допомогою гумової груші пропустити кілька разів повітря через вапняну воду (спостерігається помутніння).

6) Експериментальний доказ наявності вуглекислого газу в повітрі, що видихається.

Перед вами пробірки із вапняною водою. Пропоную вам зробити глибокий вдих і повільно через трубочку видихнути повітря на пробірку. При цьому необхідно дотримуватись правил техніки безпеки – вдихати через трубочку не можна!

(Проведення досвіду учнями по групам.)

Який висновок можна зробити про вміст вуглекислого газу у повітрі, що вдихається і видихається?

Висновок: у вдихуваному повітрі вуглекислого газу менше ніж у видихуваному.

Чому необхідно провітрювати кабінет під час змін?

7) Відносна сталість вмісту кисню та вуглекислого газу в атмосфері.

На землі дуже багато споживачів кисню.

Чому його зміст у атмосфері щодо постійно?

Робота зі схемою «Споживачі та виробники кисню».

Цікаві відомості.Рослини суші виробляють щорічно 53 млрд тонн кисню, а водорості майже в 10 разів більше.

8) Екологічні проблеми, що впливають на склад та властивості повітря.

Так, рослини підтримують відносну сталість кисню в атмосфері, але існують проблеми, які викликані діяльністю людини та впливають на зміну складу та властивостей повітря.

Заслуховування повідомлень та перегляд презентацій учнів (від групи) на теми:

Руйнування озонового шару.
Вирубка лісів. Лісові пожежі.
Глобальне потепління.
Забруднення повітря хімічними відходами.

9) Домішки у повітрі.

Які домішки містяться у повітрі? (Відповіді учнів.)

Водяні пари визначають вологість повітря.

Де вологість повітря найвища?

Цікаві відомості.Бувають у повітрі та незвичайні домішки. Влітку 1933 р. у Приморському краї з неба падали морські медузи, а 1974 р. у передмісті Ашхабада йшов дощ із живих жаб.

У чому причина цих незвичних дощів?

ІІІ. Закріплення.

Сьогодні ви отримали багато інформації про повітря. І як говорив Конфуцій:

«Я чую, і я забуваю.
Я бачу, і пам'ятаю.
Я роблю і я розумію».

Тому я пропоную вам, працюючи у групах, виконати кілька завдань (завдання розподіляються між учнями у групах).

Завдання 1. Заповніть таблицю.

Назва газу	Забарвлення	Запах	Чи підтримує горіння	Чи підтримує подих	Зміст у повітрі

Завдання 2. Проаналізуйте інформацію. Дайте відповідь на питання.

Повітря досить добре розчиняється у воді, особливо у холодній. У ньому кисню не 1/5, як і атмосфері, а 1/3. Якщо крижану воду поставити у тепле місце, на стінках судини з'являться бульбашки повітря.

Чим дихають риби?
Чи можна в акваріум наливати кип'ячену воду?

Завдання 3. Ваші пропозиції щодо збереження складу повітря. Ваш особистий внесок.

Заслуховування відповідей учнів із груп.

IV. Підсумок уроку.

Оцінювання діяльності учнів.

Домашнє завдання:параграф 16; скласти «Збірник прислів'їв, приказок, загадок про повітря»; скласти вірш чи казку про повітря (за бажанням).

Ви молодці! Дякую за плідну спільну роботу.

основний газ у повітрі

Альтернативні описи

Газ, що робить метал крихким

Газ, з якого на 78% складається повітря

Головний «повітряний наповнювач»

Головний компонент повітря, що вдихається, яким у чистому вигляді дихати не можна

Компонент повітря

Добриво, що витає у повітрі

Хімічний елемент – основа ряду добрив

Хімічний елемент, одна з основних поживних речовин рослин

Хімічний елемент, складова частина повітря

Нітрогеніум

Рідкий холодоагент

Хімічний елемент, газ

Магічний меч Парацельса

Латиною цей газ називається «nitrogenium», тобто «що породжує селітру»

Назва цього газу походить від латинського слова «неживий»

Цей газ - складова повітря практично був відсутній у первинній атмосфері Землі 4,5 млрд років тому

Газ, чия рідина служить для охолодження надточних приладів

Який газ у рідкому стані зберігають у посудині Дьюара?

Газ, що заморозив Термінатора II

Газ-охолоджувач

Який газ гасить вогонь?

Найпоширеніший елемент у атмосфері

Основа всіх нітратів

Хімічний елемент, N

Заморожуючий газ

Повітря на три чверті

У складі аміаку

Газ із повітря

Газ під номером 7

Елемент із селітри

Найпопулярніший газ

Елемент із нітратів

Рідкий газ із посудини

Газ №1 в атмосфері

Добриво в повітрі

78% повітря

Газ для кріостату

Майже 80% повітря

Найпопулярніший газ

Поширений газ

Газ із судини Дьюара

Головний компонент повітря

. «N» у повітрі

Нітроген

Повітряний компонент

Стародавнє багате филистимське місто, з храмом Дагона

Більшість атмосфери

Переважає у повітрі

Слідом за вуглецем у таблиці

Між вуглецем та киснем у таблиці

7-й у Менделєєва

Перед киснем

Попередник кисню у таблиці

Газ, що відповідає за врожай

. «неживий» серед газів

Слідом за вуглецем у таблиці

Пес із паліндрому Фета

Газ – компонент добрив

До кисню у таблиці

Після вуглецю у таблиці

78,09% повітря

Якого газу більше у атмосфері?

Який газ витає у повітрі?

Газ, що займає більшу частину атмосфери

Сьомий у строю хімічних елементів

Хім. елемент №7

Складова частина повітря

У таблиці він після вуглецю

Нежиттєва частина атмосфери

. «народжує селітру»

Закис цього газу - «газ, що вселяє»

Основа земної атмосфери

Більшість повітря

Частина повітря

Наступник вуглецю в таблиці

Нежива частина повітря

Сьомий у Менделєєвському строю

Газ у складі повітря

Основна маса повітря

Сьомий хімічний елемент

Близько 80% повітря

Газ із таблиці

Газ, що істотно впливає на врожай

Головний компонент нітратів

Основа повітря

Головний елемент повітря

. «нежиттєвий» елемент повітря

Менделєєв призначив його сьомим

Левова частка повітря

Сьомий у менделєєвській шерензі

Головний газ у повітрі

Сьомий у хімічному строю

Основний газ повітря

Головний газ повітря

Між вуглецем та киснем

Інертний за нормальних умов двоатомний газ

Найпоширеніший на Землі газ

Газ, основний компонент повітря

Хімічний елемент, газ без кольору та запаху, головна складова повітря, що входить також до складу білків та нуклеїнових кислот

Найменування хімічного елемента

. "N" у повітрі

. "Безжиттєвий" серед газів

. "Нежиттєвий" елемент повітря

. "Народжуючий селітру"

7-ма графа Менделєєва

Більша частина повітря, що вдихається

Входить до складу повітря

Газ – компонент добрив

Газ, що суттєво впливає на врожай

Головна склад. частина повітря

Головна частина повітря

Головний "повітряний наповнювач"

Закис цього газу - "газ, що вселяє"

Якого газу більше в атмосфері

Який газ у рідкому стані зберігають у посудині Дьюара

Який газ витає у повітрі

Який газ гасить вогонь

М. хіміч. основа, головна стихія селітри; селітротвор, селітрород, селітряк; він же головна, за кількістю, складова частина нашого повітря (азоту об'ємів, кисню. Азотистий, азотний, азотний, азот у собі містить. Хіміки розрізняють цими словами міру або ступеня вмісту азоту в поєднаннях його з іншими речовинами

Латиною цей газ називається "nitrogenium", тобто "що народжує селітру"

Назва цього газу походить від латинського слова "неживий"

Основний компонент вдихаємо. повітря

Перед киснем у таблиці

Наслідок вуглецю в таблиці

Сьома графа Менделєєва

Хімічний. елемент із кодовим ім'ям 7

Хімічний елемент

Що за хімічний елемент №7

Входить до складу селітри

Повітря - невід'ємна умова життя переважної кількості організмів нашій планеті.

Без їжі людина може прожити місяць. Без води – три дні. Без повітря – лише кілька хвилин.

Історія дослідження

Не всі знають, що головний компонент нашої життєдіяльності – вкрай неоднорідна речовина. Повітря – це суміш газів. Яких саме?

Довгий час вважалося, що повітря є єдиною субстанцією, а не сумішшю газів. Гіпотеза неоднорідності виникала у наукових працях багатьох учених у час. Але далі теоретичних припущень ніхто не просувався. Лише у вісімнадцятому столітті шотландський хімік Джозеф Блек експериментально довів, що газовий склад повітря неоднорідний. Відкриття було зроблено під час чергових дослідів.

Сучасні вчені довели, що повітря – це суміш газів, що складається з десяти основних елементів.

Склад відрізняється залежно від місця концентрації. Визначення складу повітря відбувається постійно. Від цього залежить здоров'я людей. Повітря – суміш яких газів?

На пагорбах (особливо у горах) малий вміст кисню. Така концентрація називається «розріджене повітря». У лісах, навпаки, вміст кисню максимальний. У мегаполісах підвищено вміст вуглекислого газу. Визначення складу повітря - одне з найважливіших обов'язків екологічних служб.

Де можна використовувати повітря

Стиснену масу використовують при закачуванні повітря під тиском. Установка до 10 бар встановлена на будь-якій станції шиномонтажу. Повітрям накачують шини.
Робітники використовують відбійні молотки, пневматичні пістолети для швидкого знімання/монтажу гайок та болтів. Для такого обладнання характерна мала вага та високий коефіцієнт корисної дії.
На виробництвах, що використовують лаки та фарби, застосовується для прискорення процесу сушіння.
На автомийках стисла повітряна маса допомагає у швидкій просушці автомобілів;
Виробничі підприємства користуються стисненим повітрям під час очищення інструментів від будь-яких видів забруднень. У такий спосіб можна очистити від стружки та тирси цілі ангари.
Нафтохімічна промисловість не представляється без устаткування продування трубопроводів перед першим пуском.
При виробництві оксидів та кислот.
підвищення температури технологічних процесів;
З повітря видобувають;

Навіщо потрібне повітря живим істотам

Основне завдання повітря, а точніше, одного з основних компонентів – кисню – проникати у клітини, внаслідок чого сприятиме процесам окислення. Завдяки цьому організм отримує найважливішу для життєдіяльності енергію.

Повітря потрапляє в тіло через легені, після чого розподіляється по організму за допомогою кровоносної системи.

Повітря - суміш яких газів? Розглянемо їх докладніше.

Азот

Повітря – суміш газів, першим з яких є азот. Сьомий елемент періодичної системи Дмитра Менделєєва. Першовідкривачем вважається шотландський хімік Данило Резерфорд у 1772 р.

Входить до складу білків та нуклеїнових кислот людського організму. Хоча його частка в клітинах невелика – не більше трьох відсотків, газ має найважливіше значення для нормальної життєдіяльності.

У складі повітря його вміст – понад сімдесят вісім відсотків.

У нормальних умовах не має кольору та запаху. Не входить у сполуки коїться з іншими хімічними елементами.

Найбільшу кількість азоту використовують у хімічній промисловості, насамперед під час виготовлення добрив.

Використовується азот у медичній промисловості, при виробництві барвників,

У косметології з допомогою газу лікують вугрі, рубці, бородавки, систему терморегуляції організму.

Із застосуванням азоту синтезують аміак, виготовляють азотну кислоту.

У хімічній промисловості кисень використовується для окиснення вуглеводнів у спиртах, кислотах, альдегідах, виробництва азотної кислоти.

Рибна промисловість – насичення киснем водойм.

Але найбільше значення газ має живих істот. За допомогою кисню організм може утилізувати (окисляти) потрібні білки, жири та вуглеводи, перетворюючи їх на необхідну енергію.

Аргон

Газ, що входить до складу повітря, знаходиться на третьому місці за важливістю – аргон. Зміст не перевищує одного відсотка. Є інертним газом без кольору, смаку та запаху. Вісімнадцятий елемент періодичної системи.

Перша згадка приписується англійському хіміку 1785 року. А лорд Лерей та Вільям Рамзай отримали Нобелівські премії за доказ існування газу та досліди з ним.

Області застосування аргону:

лампи розжарювання;
заповнення простору між шибками у пластикових вікнах;
захисне середовище при зварюванні;
засіб пожежогасіння;
для очищення повітря;
хімічний синтез.

Людському організму особливої користі не приносить. При високій концентрації газу призводить до удушення.

Балони з аргоном сірого чи чорного кольору.

Інші сім елементів становлять 0,03% у повітрі.

Вуглекислий газ

Вуглекислий газ у складі повітря не має кольору та запаху.

Утворюється внаслідок гниття або горіння органічних матеріалів, що виділяється при диханні та роботі автомобілів та іншого транспорту.

У тілі людини утворюється в тканинах внаслідок процесів життєдіяльності та переноситься за венозною системою у легені.

Має позитивне значення, т.к. при навантаженнях розширює капіляри, що забезпечує можливість більшого транспортування речовин. Позитивно впливає міокард. Сприяє збільшенню частоти та сили навантаження. Використовується при корекції гіпоксії. Бере участь у регуляції дихання.

У промисловості вуглекислий газ одержують із продуктів горіння, як побічний газ хімічних процесів або при поділі повітря.

Застосування дуже широко:

консервант у харчовій промисловості;
сатурація напоїв;
вогнегасники та системи пожежогасіння;
підживлення акваріумних рослин;
захисне середовище при зварюванні;
застосування у балончиках для газової зброї;
холодоагент.

Неон

Повітря – суміш газів, п'ятим з яких є неон. Був відкритий значно пізніше – у 1898 році. Назва перекладається з грецької як «новий».

Одноатомний газ, який не має кольору та запаху.

Має високу електропровідність. Має завершену електронну оболонку. Інертен.

Отримують газ за допомогою поділу повітря.

Застосування:

Інертне середовище у промисловості;
Хладагент у кріогенних установках;
Наповнювач газорозрядних ламп. Знайшов широке застосування завдяки рекламі. Більшість кольорових вивісок зроблено за допомогою неону. При пропущенні електричного розряду лампи дають яскраве кольорове свічення.
Сигнальні вогні на маяках та аеродромах. Добре зарекомендували себе при сильних туманах.
Елемент повітряної суміші для людей під час роботи з високим тиском.

Гелій

Гелій - одноатомний газ без кольору та запаху.

Застосування:

Подібно до неону, при пропусканні електричного розряду дає яскраве світло.
У промисловості – для видалення домішок із сталі при виплавці;
Холодоагент.
Наповнення дирижаблів та аеростатів;
Частково у сумішах для дихання при глибоких зануреннях.
Теплоносій у ядерних реакторах.
Головна дитяча радість - повітряні кульки, що літають.

Для живих організмів особливої користі не становить. У високій концентрації може викликати отруєння.

Метан

Повітря - суміш газів, сьомим з яких є метан. Газ без кольору та запаху. У великих концентраціях вибухонебезпечний. Тому для індикації до нього додають одоранти.

Використовується найчастіше як паливо та сировина в органічному синтезі.

Домашні печі, казани, газові колонки працюють переважно на метані.

Продукт життєдіяльності мікроорганізмів.