§ 16. Состав воздуха. Углекислый газ и азот

Определения и обозначения

Воздух — смесь газов, окружающая Землю. В него входят азот, кислород, углекислый газ и другие газы. Это определение помогает понять, почему свойства воздуха зависят от свойств нескольких веществ.

Состав воздуха — это газы, из которых состоит воздух, и их примерное соотношение. Азота и кислорода в нём много, а углекислого газа и других газов мало. Знание состава позволяет объяснить дыхание, горение и значение воздуха для растений.

Углекислый газ — газ, который находится в воздухе в небольшом количестве и нужен растениям для образования питательных веществ. Он появляется при дыхании, горении и разложении остатков живых организмов. Поэтому этот газ важен для природы, хотя его доля в воздухе мала.

Азот — газ, составляющий большую часть воздуха. Сам по себе он не поддерживает горение. Это свойство помогает понять, почему пламя не горит в чистом азоте и почему воздух горит не так, как чистый кислород.

Как это устроено

Воздух не является одним газом, потому что в нём одновременно находятся разные газообразные вещества. Азот, кислород, углекислый газ и другие газы смешаны, но не превращаются в один новый газ. Поэтому воздух сохраняет общие свойства смеси, а отдельные газы могут проявлять свои особенности.

Азота в воздухе примерно четыре пятых, потому что он составляет его основную часть. Кислорода примерно одна пятая, поэтому его достаточно для дыхания и поддержания обычного горения. Углекислого газа и других газов очень мало, так как они занимают лишь небольшую долю воздушной смеси.

Углекислый газ попадает в воздух при дыхании людей, животных и других живых организмов. Он также образуется во время горения топлива и при разложении остатков растений и животных. Во всех этих случаях сложные вещества изменяются, и углекислый газ выделяется в окружающий воздух.

Растения поглощают углекислый газ из воздуха через свои зелёные части. На свету они используют его вместе с водой для образования питательных веществ. Поэтому углекислый газ необходим растениям для питания, хотя его в воздухе немного.

Разные газы действуют на горение по-разному, потому что имеют разные свойства. Кислород помогает веществам гореть, а азот почти не участвует в обычном горении и не поддерживает пламя. Поэтому большая доля азота в воздухе разбавляет кислород, и воздух горит гораздо слабее, чем чистый кислород.

Газы в составе воздуха

Сначала по таблице сравни долю каждого газа, а затем посмотри на его свойства. Так легко увидеть, что количество газа и его значение — не одно и то же. Например, углекислого газа мало, но он необходим растениям.

Разбор задач

Задача 1

Назови газ, которого больше всего в воздухе. Нужно вспомнить примерное соотношение газов. Затем сравнить доли азота, кислорода и углекислого газа.

1. В воздухе азота примерно четыре пятых.
2. Кислорода примерно одна пятая, а углекислого газа очень мало.
3. Четыре пятых больше одной пятой и небольшой доли.

Ответ: больше всего в воздухе азота. Он составляет примерно четыре пятых воздушной смеси.

Задача 2

Объясни, какой газ из воздуха нужен растениям для образования питательных веществ. В условии говорится именно об образовании питательных веществ, а не просто о дыхании. Поэтому нужно связать газ с питанием растения на свету.

1. Растения поглощают из воздуха углекислый газ.
2. На свету они используют его для образования питательных веществ.
3. Следовательно, искомый газ — углекислый.

Ответ: растениям нужен углекислый газ. На свету они используют его для образования питательных веществ.

Задача 3

При горении свечи расходуется кислород. Какой газ составляет большую часть воздуха и почему он не поддерживает горение? Нужно отдельно определить газ по его количеству и объяснить его свойство.

1. Самую большую долю воздуха занимает азот — примерно четыре пятых.
2. Азот сам по себе не поддерживает обычное горение.
3. Поэтому большая часть воздуха не поддерживает пламя, хотя в воздухе есть кислород.

Ответ: большую часть воздуха составляет азот. Он не поддерживает горение, потому что не помогает веществам гореть.

Типичные ошибки

Ошибка: считать воздух чистым кислородом. Так думают из-за того, что кислород нужен для дыхания и поддерживает горение. Проверь себя: вспомни, что кислорода около одной пятой, а больше всего азота.

Ошибка: думать, что углекислого газа много, потому что он важен растениям. Польза вещества не показывает его количество в воздухе. Проверь себя по таблице: углекислого газа очень мало.

Ошибка: путать свойства азота и кислорода. Обычно это происходит, если запомнить только, что оба газа входят в состав воздуха. Проверь себя: кислород поддерживает горение, а азот — нет.

Ошибка: считать, что растения только поглощают углекислый газ. Растение использует его на свету для образования питательных веществ, а не просто удерживает внутри. Проверь себя, дополнив фразу: «Растения поглощают углекислый газ для…».

Связь с другими темами

До изучения темы нужно знать, что воздух окружает Землю и необходим живым организмам. Эти знания помогают понять, почему человек, животные и растения связаны с составом воздуха. Особенно тесно тема связана с дыханием живых организмов.

Состав воздуха объясняет, как происходит горение и почему для него нужен кислород. Позже эти сведения пригодятся при изучении загрязнения воздуха и способов его охраны. Забота о природе помогает сохранять подходящее для жизни соотношение газов.

Что запомнить

• Воздух — смесь разных газов.
• Больше всего в воздухе азота.
• Кислорода в воздухе примерно одна пятая часть.
• Углекислого газа в воздухе мало.
• Растения используют углекислый газ на свету.
• Азот не поддерживает горение, а кислород поддерживает.