Воздух

Определения и обозначения

Воздух — смесь газов, окружающая Землю. В него входят азот, кислород, углекислый газ и другие газы. Это понятие нужно, чтобы понимать состав того, чем мы дышим каждый день.

Атмосфера — воздушная оболочка Земли. Она окружает нашу планету со всех сторон, поэтому воздух есть не только рядом с человеком, но и высоко над земной поверхностью. Атмосфера помогает существовать жизни на Земле.

Кислород — газ воздуха, необходимый для дыхания и горения. Люди и животные получают его при вдохе, а огонь расходует его во время горения. Знание о кислороде помогает объяснить дыхание и понять, почему гаснет пламя без доступа воздуха.

Углекислый газ — газ воздуха, который выделяется при дыхании и горении. Его становится больше, когда живые организмы выдыхают воздух или горят дрова, бумага и топливо. Это понятие связывает состав воздуха с дыханием и огнём.

Как это устроено

Воздух окружает Землю и образует атмосферу, потому что Земля притягивает находящиеся рядом вещества. Сам воздух обычно невидим, так как газы прозрачны для глаз. Но он занимает пространство: надутый шар становится упругим, потому что внутри него находится воздух.

Воздух состоит из смеси газов, а не из одного вещества. Больше всего в нём азота, потому что именно этот газ составляет основную часть атмосферы. Кислорода меньше, а углекислый газ и другие газы находятся в очень небольших количествах.

Кислород нужен людям и животным, потому что клетки организма используют его для получения энергии. Растения тоже дышат кислородом, хотя на свету они могут образовывать питательные вещества. При горении кислород соединяется с горящим веществом, поэтому без его притока огонь постепенно слабеет.

При дыхании организм забирает из воздуха кислород, потому что он нужен для работы клеток. Одновременно образуется углекислый газ, и человек или животное выдыхает его наружу. При горении происходит похожая замена: кислород расходуется, а углекислый газ появляется среди продуктов горения.

Воздух загрязняется, когда в него попадают дым, пыль и вредные вещества. Загрязнённый воздух может затруднять дыхание и вредить живым организмам, поэтому помещения проветривают. При проветривании движущийся свежий воздух вытесняет часть душного и загрязнённого воздуха, а не создаёт кислород из ничего.

Газы, входящие в состав воздуха, и их значение

По таблице можно сравнить не только названия газов, но и их количество. Сначала найди нужный газ в первом столбце, затем посмотри его долю и роль. Проценты показывают примерное соотношение газов в обычном воздухе.

Разбор задач

Свеча под стаканом

Ученик накрыл горящую свечу стаканом, и через некоторое время пламя погасло. Нужно объяснить это явление, не говоря, что воздух исчез полностью. Для решения достаточно связать горение с кислородом.

1. Свеча горит только тогда, когда получает кислород из окружающего воздуха.
2. Стакан ограничивает поступление нового воздуха к пламени.
3. Свеча постепенно расходует кислород, находящийся под стаканом.
4. Когда кислорода становится недостаточно, горение прекращается.

Ответ: пламя погасло, потому что под стаканом был ограниченный запас кислорода, необходимого для горения.

Вдыхаемый и выдыхаемый воздух

Нужно сравнить воздух, который человек вдыхает и выдыхает. Вопрос состоит в том, какой газ организм забирает, а какой возвращает наружу. Сравнение проводят по изменению состава воздуха после дыхания.

1. При вдохе воздух попадает в лёгкие, где происходит обмен газами.
2. Организм поглощает из воздуха кислород, потому что он нужен клеткам.
3. В клетках образуется углекислый газ как один из продуктов работы организма.
4. При выдохе углекислый газ выходит наружу, поэтому в выдыхаемом воздухе его больше.

Ответ: организм поглощает кислород, а выделяет углекислый газ. Поэтому вдыхаемый и выдыхаемый воздух отличаются по составу.

Душный воздух в комнате

В комнате стало душно, и нужно безопасно улучшить воздух. Нельзя думать, что проветривание создаёт новый кислород. Оно помогает потому, что меняет воздух в комнате.

1. Открой окно или форточку, если это безопасно и рядом нет сильного сквозняка.
2. На некоторое время обеспечь обмен воздуха между комнатой и улицей.
3. Закрой окно после проветривания, если стало слишком холодно или появились дым и пыль с улицы.
4. Не наклоняйся далеко из окна и не оставляй его открытым без присмотра.

Ответ: комнату нужно проветрить безопасным способом. Свежий воздух вытеснит часть душного, а содержание кислорода и углекислого газа станет ближе к обычному.

Типичные ошибки

Ошибка — считать воздух одним газом. Так думают, потому что воздух выглядит однородным и невидимым. Проверь себя: вспомни, что в его состав входят азот, кислород, углекислый газ и другие газы.

Ошибка — утверждать, что кислород составляет большую часть воздуха. Его часто считают главным газом из-за его значения для дыхания и горения. Сверься с составом: азота около 78 %, а кислорода около 21 %.

Ошибка — говорить, что при дыхании организм поглощает углекислый газ. Это происходит из-за смешения дыхания растений и представления о газах в воздухе. Проверь направление обмена: обычно организм получает кислород, а выделяет углекислый газ.

Ошибка — думать, что воздух есть только на улице. В помещении его тоже много, хотя его нельзя увидеть. Проверить это можно по простому опыту: воздух внутри надувает шар и занимает место.

Связь с другими темами

До изучения воздуха нужно знать, что невидимые тела и вещества могут занимать пространство. Это помогает понять, почему воздух есть в шаре, комнате и атмосфере, хотя глазами его не видно.

Тема связана с дыханием человека, животных и растений, а также с горением. Во всех этих случаях особенно важен обмен кислорода и углекислого газа.

Знания о воздухе пригодятся при изучении погоды и загрязнения окружающей среды. Они помогают понять, зачем беречь природу, уменьшать количество дыма и проветривать помещения.

Что запомнить

• Воздух окружает Землю и образует атмосферу.
• Воздух — смесь газов.
• В воздухе больше всего азота.
• Кислород необходим для дыхания и поддерживает горение.
• При дыхании выделяется углекислый газ.
• Чистый воздух важен для жизни.