Атмосфера нашей планеты - это уникальная газовая смесь, содержащую азот, кислород, углекислый газ и некоторые другие компоненты. Она называется воздухом. Эта смесь обладает множеством свойств. Все важнейшие физико-химические и биологические процессы, происходящие вокруг нас в живой и неживой природе, полностью обусловлены составом воздуха, и зависимы от него. К ним можно отнести дыхание и горение, фотосинтез и реакции круговорота химических элементов в природе. Эта статья будет посвящена изучению физических и химических свойств газового состава атмосферы.

Также мы рассмотрим, в каких отраслях промышленности, медицины и сельского хозяйства могут быть использованы его физические характеристики. Например, те из них, которые являются наиболее существенными: удельный вес, плотность, упругость и теплопроводность. В статье также будет представлена информация о том, как используют воздух в современных технических приборах и устройствах, созданных с учетом его физических характеристик.

Как выяснили состав воздуха

Газообразная смесь, которой мы дышим, с давних времен трактовалась различными философскими школами как уникальная субстанция, дающая жизнь. У индусов она называлась праной, у китайцев - ци.

В середине 18 века гениальный французский естествоиспытатель А. Лавуазье своими химическими опытами развенчивает ошибочную научную гипотезу о существовании особого вещества - флогистона. Оно, якобы, содержало частицы неизвестной энергии, дающей жизнь всему сущему на Земле. Лавуазье доказал, что состав и свойства воздуха определяются наличием двух основных газов: кислорода и азота. На их долю приходится более 98%. Оставшаяся часть включает углекислый газ, водород, инертные элементы и примеси промышленных отходов, например, газообразные оксиды азота или серы. Изучение свойств компонентов атмосферы послужило для человека стимулом к использованию этой газообразной смеси в различных отраслях техники и в быту.

Воздух и его роль в жизнедеятельности живых организмов

Одним из первых ответов на вопрос, как человек использует свойства воздуха, будет следующий: он необходим нам для дыхания. Попав во время вдоха в верхние дыхательные пути, его порция достигает легких. В капиллярах альвеол кислород диффундирует в кровь. Она поставляет молекулы О 2 в межклеточную жидкость. Кровь непосредственно контактирует с клеточными мембранами, пропускающими кислород прямо в цитоплазму. Получив частицы О 2 , клетка расходует их в метаболических реакциях. В отличие от животных и человека, растения используют элементы атмосферы не только для дыхания, но и для фотосинтетических процессов, извлекая из него углекислый газ.

Состав и свойства воздуха

Пример, иллюстрирующий факт способности элементов атмосферы к поглощению тепловой энергии, проще сказать, к нагреванию, будет таким: если газоотводную трубку предварительно нагретой колбы с притертой пробкой опустить в емкость с холодной водой, то из трубки будут выходить пузырьки воздуха. Нагретая смесь азота и кислорода расширяется, не помещаясь больше в емкости. Часть воздуха выделяется и попадает в воду. При охлаждении колбы, объем газа в ней уменьшается и сжимается, и вода поступает вверх колбы по газоотводной трубке.

Рассмотрим еще один эксперимент, проводимый на уроках природоведения для учащихся 2 класса. Свойства воздуха, например, упругость и давление, наглядно видны, если надутый воздушный шар сжимать ладонями, а затем осторожно проколоть иглой. Резкий хлопок и разлетевшиеся лоскуты демонстрируют детям давление газа. Учащимся можно также объяснить, что эти свойства человек применил в производстве пневматических устройств, например, отбойных молотков, насосов для накачивания велосипедных камер, пневматического оружия.

Физические характеристики воздуха

Прозрачность, отсутствие цвета и запаха газообразной атмосферы, которая нас окружает, из собственного жизненного опыта хорошо известны ученикам 2 класса. Свойства воздуха, например, его легкость и подвижность, можно объяснить ребятам на примере ветровых электростанций. Их строят на возвышенностях и холмах. Ведь скорость движения воздуха зависит от высоты. Такие электростанции безопасны в эксплуатации и не наносят вред окружающей природе.

Как и другие вещества, компоненты атмосферы имеют массу. Для решения задач в курсе неорганической химии принято считать, что относительная молекулярная масса воздуха равна 29. Учитывая эту величину, можно узнать, какие газы легче атмосферы.

К ним относятся, например, гелий, водород. Чтобы создать летательный аппарат, человек проводил эксперименты и изучал свойства воздуха. Опыты увенчались успехом, и первый в мире полет на осуществили французские изобретатели братья Монгольфье уже в XVIII веке. Оболочка их аэростата была заполнена горячей смесью водорода, азота и кислорода.

Дирижабли - более маневренные и лучше управляемые устройства, поднимаются вверх потому, что их оболочки заполняют легкими газами, а именно гелием или водородом. Способность газовой смеси к сжатию человек применяет в таких устройствах, как воздушные тормоза. Ими оснащены автобусы, составы метро, троллейбусы. Приведенные примеры являются наглядной иллюстрацией того, как человек использует свойства воздуха.

Как возникают звуковые ощущения?

Один из важнейших анализаторов нашего организма - слуховой. Он воспринимает в качестве внешних раздражителей колебания, называемые звуковыми волнами. Они давят на барабанную перепонку, вызывая в ней вибрации, которые передаются слуховым косточкам среднего уха. Порция воздуха постоянно находится в полости евстахиевой трубы и выравнивает давление на барабанную перепонку. Это препятствует ее деформации и разрыву, обеспечивая передачу звуковых колебаний во внутреннее ухо, где и происходит возбуждение. По слуховым нервам оно поступает в височную долю коры головного мозга, что вызывает возникновение слуховых ощущений. Подобные примеры показывают нам, как человек использует свойства воздуха для осуществления нормальной жизнедеятельности собственного организма.

Воздух на службе у человека

Различные характеристики атмосферной смеси газов: плотность, удельный вес, теплопроводность, способность к сжатию и движению, широко применяются в нашей промышленности, медицине и в быту. Аппарат искусственного дыхания поставляет смесь обогащенную кислородом, непосредственно в легкие тяжелобольных людей и спасает им жизнь. Пылесос и кондиционер стали давно привычными в нашем обиходе.

Оба эти устройства используют сжатые компоненты атмосферы: пылесос струей втягивает частицы пыли и механических загрязнений с различных поверхностей. Поток холодных газов из кондиционера охлаждает помещение в жару. Эти примеры еще раз демонстрируют возможности того, как человек использует свойства воздуха в своей жизни.

В этом уроке мы c вами узнаем интересные факты о воздухе и его свойствах.

Тема: Природа

Воздух есть везде - на улице, в комнате, в земле, в воде. Любое свободное пространство на нашей планете естественным образом заполняется воздухом. Воздух - невидим, но его можно обнаружить с помощью органов чувств. Ветер - это движение воздуха. Слой воздуха, который окружает нашу планету, называется атмосфера.

Атмосфера - это гигантская воздушная оболочка, которая простирается вверх на сотни километров.

Воздух - это газ, а вернее сказать - смесь газов азота, кислорода и углекислого газа. Самый важный из них - кислород, потому что именно им дышит человек.

У воздуха есть свои свойства. Воздух - прозрачен, хотя на самом деле прозрачен только чистый воздух. Например, дым костра загрязняет воздух частицами гари и пыли, и тогда он становится непрозрачным.

Воздух должен быть чистым, но во многих местах, особенно в городах, он загрязнен.

Рис. 3. Загрязнение воздуха в городах ()

Фабрики и заводы очень сильно загрязняют воздух, они выбрасывают в атмосферу ядовитые газы, сажу, пыль. Выхлопные газы машин тоже загрязняют воздух, которым мы дышим, а это очень вредно для здоровья человека.

Рис. 4. Загрязнение воздуха выхлопными газами ()

Загрязнение воздуха угрожает здоровью человека, поэтому сейчас очень многое делается для защиты воздуха от загрязнения. В разных местах созданы специальные станции, которые следят за уровнем загрязненности воздуха в больших городах.

Нам с вами важно беречь растения. Они своими листьями задерживают пыль и гарь. Растения выполняют еще одну важную роль - они поглощают углекислый газ и вырабатывают кислород. Потому в местах, где много растительности, дышится легко.

Замечали ли вы, что в разных помещениях по-разному пахнет? Это действительно так. В столовой, парикмахерской, аптеке частицы пахучих веществ смешиваются с частицами воздуха, и мы ощущаем разные запахи. Но запомните, что чистый воздух не пахнет.

Только чистый воздух - прозрачный и не имеет запаха. Если вы ощущаете в воздухе запах газа или гари, срочно обратитесь ко взрослым. Они выяснят и устранят причину или позвонят в службу МЧС.

В окна домов вставляют двойные рамы. Это делается для того, чтобы слой воздуха между ними не выпускал тепло из комнаты на улицу. Вот вам еще одно свойство воздуха - он плохо проводит тепло. Как это свойство воздуха человек использует в быту? В шерстяной или меховой одежде между волосками много воздуха. Именно поэтому нам в ней так тепло зимой.

Положите на деревянный стол механические часы, и вы услышите, как они тикают. Теперь отодвигайте их на дальний край стола, пока не перестанете их слышать. А теперь прислоните ухо к столу, и вы снова услышите тиканье часов. Отсюда можно сделать вывод, что воздух хуже передает звук, чем дерево.

Прочитайте стишок, чтобы вспомнить свойства воздуха, о которых мы с вами говорили:

Он прозрачный, невидимка,

Легкий и бесцветный газ.

Невесомою косынкой он окутывает нас.

Он в лесу - густой, душистый,

Как целительный настой,

Пахнет свежестью смолистой,

Пахнет дубом и сосной.

Летом он бывает теплым,

Веет холодом зимой,

Когда иней красит стекла

И лежит на них каймой.

Мы его не замечаем,

Мы о нем не говорим,

1. Плешаков А.А. Мир вокруг нас: учеб. и раб. тетр. для 2 кл. нач. шк.- М.: Просвещение, 2006.
2. Бурский О.В.,Вахрушев А.А., Раутиан А.С. Окружающий мир.- Баласс.
3. Виноградова Н.Ф. Окружающий мир.- ВЕНТАНА-ГРАФ.

1. Фестиваль педагогических идей ().
2. Социальная сеть работников ().
3. Открытый класс ().

1. с. 38-41, учебник Плешаков А.А. Мир вокруг нас.
2. с. 17 раб. тетрадь к учебнику Плешаков А.А. Мир вокруг нас.
3. Выучи стишок из урока, который помогает нам не забывать о свойствах воздуха.

Наша планета окутана воздушной оболочкой - атмосферой. Благодаря ей на земном шаре стала возможна жизнь, ведь все живые существа - люди, растения, животные - нуждаются в воздухе. В его состав входит не только кислород, но и много других элементов, которые также имеют большое значение.

Что такое воздух?

Воздух представляет собой смесь различных газов: кислорода, азота, углекислого газа, аргона и паров воды. Однако самым главным компонентом воздуха, без которого жизнь на планете была бы невозможной, является кислород.

На состав воздуха влияют два основных фактора:

• Высота над уровнем моря. С восхождением на гору количество кислорода в воздухе будет все больше уменьшаться.
• Особенности местности. В крупных городах количество углекислого газа намного выше, чем в чистом лесу.

Рис. 1. Воздух в лесу самый чистый.

Чистый воздух не имеет цвета и запаха.

Одной из самых серьезных экологических проблем современного мира является загрязнение воздуха. Большое количество автомобилей, фабрики и заводы очень сильно загрязняют атмосферу ядовитыми веществами. Этим отравленным газом вынуждены дышать люди, живущие в городах. Для решения данной проблемы нужно внедрять на производство мощные очистительные сооружения.

Рис. 2. Загрязнение атмосферы.

Для чего нужен воздух?

Воздушный океан окружает Землю, наполняя пустоты и самые крошечные щели. Он даже находится в воде, только в растворенном виде.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Воздух выполняет очень важные функции:

• Воздух нужен для дыхания все живым организмам. Благодаря дыхательным процессам организм людей и животных насыщается энергией, питательными веществами, активизируются все жизненно-важные процессы. Без воздуха растения не смогли бы дышать и образовывать питательные вещества.

Без пищи человек может прожить несколько недель, без воды - несколько суток, а без воздуха - всего несколько минут. Если попробовать не дышать какое-то время, то уже через несколько секунд возникает острое желание сделать глубокий вдох. Без воздуха нет жизни!

• Движение воздуха, которое связано с неравномерным нагреванием, определяет климат в разных регионах. Удаленные от морей и океанов участки суши напитываются влагой, которую приносят ветры.

Рис. 3. Формирование туч и облаков.

• Огромное воздушное пространство является надежной защитой от опасной солнечной радиации и космического холода.
• Благодаря воздуху мы можем издавать и слышать звуки. Звук - это волна, которая может передаваться на расстояние только в условиях атмосферы. Например, на Луне нет атмосферы, и там царит абсолютная тишина.

Воздушное «покрывало» удерживается за счет действия сил земного тяготения. Если бы по каким-то причинам земной шар остался без атмосферы, то он очень быстро превратился бы в безжизненную пустыню.

Та часть атмосферы, которая прилегает к Земле и которой соответственно дышит человек, называется тропосферой. Тропосфера имеет высоту от девяти до одиннадцати километров и представляет собой механическую смесь разнообразных газов.

Состав воздуха не обладает постоянством. В зависимости от географического положения, местности, погодных условий, воздух может иметь различный состав и различные свойства. Воздух может быть загазованным или разряженным, свежим или тяжелым - все это означает, что в нем имеют определенные примеси.

Азот - 78,9 процента;

Кислород - 20,95 процента;

Двуокись углерода - 0,3 процента.

Кроме того, в атмосфере присутствуют другие газы (гелий, аргон, неон, ксенон, криптон, водород, радон, озон), а также и Сумма их составляет чуть меньше одного процента.

Также стоит указать на наличие в воздухе некоторых постоянных примесей природного происхождения, в частности, некоторых газообразных продуктов, которые образуются в результате как биологических, так и химических процессов. Специального упоминания среди них заслуживает аммиак (состав воздуха вдали от населенных мест включает в себя порядка трех-пяти тысячных миллиграмма на кубический метр), метан (его уровень равен в среднем двум десятитысячным миллиграмма на кубический метр), окислы азота (в атмосфере их концентрация достигает приблизительно пятнадцать десятитысячных миллиграмма на метр кубический), сероводорода и других газообразных продуктов.

Помимо парообразных и газообразных примесей, химический состав воздуха обычно включает в себя пыль космического происхождения, которая выпадает на поверхность Земли в количестве семи стотысячных тонны на квадратный километр в течение года, а также пылевые частицы, которые поступают при извержениях вулканов.

Однако в наибольшей степени изменяет (причем не в лучшую сторону) состав воздуха и загрязняет тропосферу так называемая наземная (растительная, почвенная) пыль и дым лесных пожаров. Особенно много такой пыли в континентальных воздушных массах, берущих свое начало в пустынях Центральной Азии и Африки. Именно поэтому с уверенностью можно заявить, что идеально чистой воздушной среды попросту не существует, и она является понятием, существующим только теоретически.

Состав воздуха имеет свойство постоянно изменяться, причем его естественные изменения обычно играют достаточно небольшую роль, особенно в сравнении с возможными последствиями его искусственных нарушений. Такие нарушения преимущественно связаны с производственной деятельностью человечества, использованием устройств для бытового обслуживания, а также транспортными средствами. Эти нарушения способны приводить в том числе и к денатурации воздуха, то есть к ярко выраженным отличиям ее состава и свойств от соответствующих показателей атмосферы.

Эти и многие другие виды человеческой деятельности привели к тому, что основной состав воздуха начал подвергаться медленным и незначительным, но тем не менее абсолютно необратимым изменениям. Например, ученые подсчитали, что за последние пятьдесят лет человечеством было использовано примерно столько же кислорода, сколько за предшествующий миллион лет, а в процентном соотношении - две десятых процента от его общего запаса в атмосфере. При этом соответственно повышается выброс в воздушную Этот выброс по последним данным достиг почти четырех сотен миллиардов тонн за последние сто лет.

Таким образом, состав воздуха меняется в худшую сторону, и сложно предположить, каким он станет уже через несколько десятков лет.

Маленькие дети часто спрашивают своих родителей о том, что такое и из чего обычно состоит воздух. Но не каждый взрослый может ответить правильно. Конечно, все изучали строение воздуха в школе на уроках природоведения, но с годами эти знания могли забыться. Попытаемся их восполнить.

Что такое Воздух?

Воздух - это уникальная «субстанция». Его нельзя увидеть, потрогать, он безвкусен. Именно поэтому так сложно дать четкое определение, что это такое. Обычно просто говорят - воздух, это то, чем мы дышим. Он находится вокруг нас, хотя мы его совсем не замечаем. Почувствовать его можно лишь, когда дует сильный ветер или появляется неприятный запах.

Что будет, если воздух исчезнет? Без него не может жить и работать ни один живой организм, а значит, все люди и животные погибнут. Он не обходим для процесса дыхания. Важное значение имеет, насколько чист и полезен воздух, которым все дышат.

Где найти свежий воздух?

Самый полезный воздух находится:

• В лесах, особенно сосновых.
• В горах.
• Около моря.

Воздух в этих местах отличается приятным ароматом и обладает полезными для организма свойствами. Это объясняет, почему детские оздоровительные лагеря и различные санатории располагаются неподалеку от лесных массивов, в горах или на морском побережье.

Насладиться свежим воздухом можно лишь подальше от города. По этой причине многие люди покупают дачные участки за пределами населенного пункта. Некоторые переезжают на временное или постоянное местожительство в деревню, строят там дома. Особенно часто так делают семьи с маленькими детьми. Люди уезжают, ведь воздух на территории города является сильно загрязненным.

Проблема загрязнения свежего воздуха

В современном мире проблема загрязнения окружающей среды особенно актуальна. Работа современных заводов, предприятий, атомных электростанций, автомобилей негативно отражается на природе. Они выкидывают в атмосферу вредные вещества, которые загрязняют атмосферу. Поэтому, очень часто люди в городских поселениях испытывают нехватку свежего воздуха, что очень опасно.

Серьезную проблему несет тяжелый воздух внутри плохо проветриваемого помещения, особенно если в нем находятся компьютеры и другая техника. Присутствуя в таком месте, человек может начать задыхаться от недостатка воздуха, у него появляются боли в голове, возникает слабость.

Если верить статистики, составленной Всемирной организацией здравоохранения, около 7 миллионов человеческих смертей в год связано с поглощением загрязненного воздуха на улице и в закрытых помещениях.

Вредный воздух - считается одной из главных причин возникновения такого ужасного заболевания, как рак. Так утверждают организации, занимающиеся изучением онкологических заболеваний.

Следовательно, необходимо принимать меры профилактики.

Как получить свежий воздух?

Человек будет здоров, если ежедневно сможет дышать свежим воздухом. Если нет возможности переехать за город из-за важной работы, отсутствия денег или по другим причинам, то необходимо искать выход из ситуации на месте. Чтобы организм получал необходимую норму свежего воздуха, следует придерживаться следующих правил:

1. Чаще бывать на улице, например, прогуливаться по вечерам в парках, садах.
2. Выезжать по выходным на прогулку в лес.
3. Постоянно проветривать жилые и рабочие помещения.
4. Посадить больше зеленых растений, особенно в рабочих кабинетах, где есть компьютеры.
5. Желательно раз в год посещать курорты, расположенные на море или в горах.

Из каких газов состоит воздух?

Ежедневно каждую секунду люди делают вдох и выдох, совершенно не задумываясь о воздухе. Люди никак не реагируют на него, несмотря на то, что он окружает их повсюду. Вопреки свой невесомости и невидимости для человеческого глаза, воздух имеет довольно сложную структуру. Он включает взаимосвязь нескольких газов:

• Азот.
• Кислород.
• Аргон.
• Углекислый газ.
• Неон.
• Метан.
• Гелий.
• Криптон.
• Водород.
• Ксенон.

Основную долю воздуха занимает азот , массовая доля которого равняется 78 процентам. 21 процент от общего числа приходится на кислород - самый незаменимый для жизни человека газ. Оставшиеся проценты занимают другие газы и водяной пар, из которого образовываются облака.

Может возникнуть вопрос, почему так мало кислорода, всего чуть больше 20%? Этот газ является реактивным. Поэтому, при увеличении его доли в атмосфере, значительно возрастет вероятность возникновения пожаров в мире.

Из чего состоит воздух, которым мы дышим?

Два главных газа, составляющие основу воздуха, которым мы дышим каждый день:

• Кислород.
• Углекислый газ.

Вдыхаем кислород, выдыхаем углекислый газ. Такую информацию знает каждый школьник. Но откуда берется кислород? Основной источник выработки кислорода - зеленые растения. Они же являются потребителями углекислого газа.

Интересно устроен мир. Во всех происходящих жизненных процессах соблюдается правило сохранения баланса. Если откуда-то что-то ушло, то куда-то что-то пришло. Так и с воздухом. Зеленые насаждения вырабатывают кислород, необходимый человечеству для дыхания. Люди потребляют кислород и выделяют углекислый газ, которым, в свою очередь, питаются растения. Благодаря этой системе взаимодействия, на планете Земля существуют жизнь.

Зная, из чего состоит воздух, которым мы дышим, и как сильно он загрязнен в современное время, необходимо беречь растительный мир планеты и делать все возможное для увеличения представителей зеленых растений.

Видео о составе воздуха