Презентация "Воздух" 8 класс.

14.11.20

Воздух и его состав Защита атмосферного воздуха от загрязнений

Чернецова Н.И.;

Учитель химии

• Сформировать понятие о воздухе как смеси, состоящей из простых и сложных веществ.

• Познакомить учащихся с экологическими проблемами, связанными с загрязнением воздуха, и показать необходимость охраны атмосферного воздуха.

• Основные понятия.

• Благородные газы.

• Цель урока.

• Назовите основные физические характеристики кислорода.
• Как получают кислород в промышленности и лаборатории?
• С чем связана аллотропия кислорода? Сравните свойства двух аллотропных модификаций кислорода.
• Что вам известно об озоновом слое земли? Какова его роль для жизни на земле?
• Назовите признаки реакций горения. Чем они отличаются от реакций медленного окисления?
• Где применяется кислород?
• Когда и кем был открыт кислород?
• Какой состав имеет воздух ?

• Экспресс - опрос :

• Древнегреческий философ Анаксимен (560-450 до н.э.) первым предположил, что воздух является основным элементом, из которого образованы тела.
• Аристотель (384-322 до н.э.) считал воздух одним из четырех начал, олицетворяющим, по его мнению, два качества: влажное и теплое.

Анаксимен

Аристотель

• Давно ли известен состав воздуха?

• Один из основоположников газовой химии шведский химик, К. Шееле писал в то время: «Исследования воздуха являются в настоящее время важнейшим предметом химии».
• С 1768 по 1773 г. Он поставил ряд опытов по изучению взаимодействия воздуха, находящегося в замкнутом пространстве с различными веществами: сульфидом калия, льняным маслом, раствором серы в известковой воде.

• В 1772 г. обобщая результаты своих экспериментов, он написал:
• «Я, Карл Шееле, склонен думать, что атмосферный воздух состоит главным образом из 2-х видов воздуха – «огненного», поддерживающего дыхание и горение,
• и « испорченного воздуха», не поддерживающего горение.

К. Шееле

(1742-1786)

• ИСТОРИЯ ВОЗДУШНЫХ ОТКРЫТИЙ

• Кто открыл кислород? Джозеф Пристли , изучая состав воздуха, пытался выяснить, какие его составляющие могут выделиться из химических веществ при их нагревании.
• Нагревая оксид ртути (II), он получил газ и назвал его «дефлогистированным воздухом».
• Исследуя свойства полученного газа, Пристли обнаружил, что зажженная свеча горела в нем ослепительно ярко и что он поддерживает дыхание.
• Позднее А.Лавуазье назвал этот газ кислородом.
• Пристли вошел в историю не только как первооткрыватель кислорода, но и как ученый, открывший процесс фотосинтеза.

• ИСТОРИЯ ВОЗДУШНЫХ ОТКРЫТИЙ

• В 1774г . 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.
• «удушливый воздух» – в «азот» (безжизненный), т.к. он не поддерживает жизнь, вредит жизни.

• Количественный состав воздуха

• Качественный состав воздуха можно доказать следующим опытом (видео)

• Берем кристаллизатор с водой, подкрасим его KMnO4, чтобы было видно как поднимается вода. Заранее готовим колпак с ценой деления на 5 частей.
• В кристаллизатор с раствором KMnO4 опустить дощечку, которая будет плавать, взять пинцетом кусочек серы и поджечь ее, осторожно положить на дощечку и накрыть колпаком.
• S горит пока есть О2 в воздухе под колпаком.
• Как только О2 воздуха истратится, раствор KMnO4 поднимется на 1/5 деления колпака и мы увидим, что в реакцию вступило 1/5 часть воздуха, а мы знаем, что в реакцию горения вступает О2 , следовательно, и количественный состав воздуха на компонент О2 мы увидим наглядно.

Учебник § 27,

рис. 32. стр.89

.  Изучая воздух,  Г.Кавендиш  установил, что кроме кислорода и азота в воздухе есть и другие газы, и определил, что на их долю приходится около 1/120 объема воздуха.

• Из-за несовершенства методов анализа и приборов Кавендиш не смог определить, что это за газы.
• Лишь спустя 100 с лишним лет Уильям Рамзай, воспроизводя опыты Кавендиша, открыл инертные газы в составе воздуха.

• Другие газы

• Химический состав воздуха

• Воздух – это бесцветный газ, плотность – 1,293г/л, при температур -273С он переходит в жидкое состояние.
• Жидкий воздух представляет голубоватую жидкость.

10

Составные части

Содержание газов (%)

По объему По массе

Азот

Кислород

Благородные газы

Оксид углерода ( IV ) (углекислый газ)

78,08 75,50

20,95 23,10

0,94 1,30

0,03 0,046

Учебник § 27, таблица 4, стр.88

• Состав воздуха

• Благородные газы

• Не имеет цвета,
• Прозрачный,
• Не имеет запаха,
• Не имеет вкуса,
• Сжимаем и упруг,
• Расширяется при нагревании,
• Сжимается при охлаждении,
• Теплый воздух легче холодного,
• Сохраняет тепло.

• Свойства воздуха

• Снижение содержания кислорода до 13-15% может привести к нарушению физиологических функций организма, до 7-8% - к смертельному исходу .

• Вдыхаемый и выдыхаемый воздух

• Жизненно важным газом атмосферы Земли является кислород .
• Его содержание составляет 21% в воздухе. Хотя кислород является одним из основных компонентов воздуха, в земной атмосфере он появился сравнительно недавно.
• В атмосфере молодой Земли кислорода не было. Основная масса кислорода в атмосфере возникла только после появления первых фотосинтезирующих клеток, известных под названием сине-зеленых водорослей .
• И когда-то кислород был загрязняющим веществом в атмосфере, благоприятной для развития иных форм жизни.
• Кислород очень реакционно способен.
• Если молекулу кислорода разорвать, то получающиеся атомы могут образовывать прочные связи с другими элементами .

Кислород.

• Азот – самый распространенный в атмосфере газ.
• На его долю приходится 78% атмосферы Земли, так что примерно три четверти вдыхаемого нами воздуха составляет азот.
• Весь этот азот образовался путем выделения из горных пород, однако в отличие от водорода молекулы азота слишком тяжелы и обладают слишком малой скоростью, чтобы они смогли преодолеть земное притяжение, кроме того молекулы азота малореакционноспособны и поэтому не могут соединяться с другими веществами.
• В результате в атмосфере в течение очень длительного времени сохраняется высокое содержание азота.
• Низкая реакционная способность азота позволяет ему выполнять полезную функцию разбавителя опасного (в больших количествах) кислорода воздуха.
• Если бы в земной атмосфере не было азота, то от одной единственной искры на Земле уже давным-давно сгорела бы вся растительность.

Азот

• В состав атмосферы также входит углекислый газ – это газ, который мы выдыхаем. На его долю приходится 0,04%.
• По содержанию он занимает четвертое место, а в атмосферах Марса и Венеры он является основным компонентом. Это основной компонент не только дыхания, но и горения.
• Когда-то в атмосфере Земли тоже было много углекислого газа, но затем он постепенно растворялся в океанах и в наше время большая часть атмосферного углекислого газа лежит у нас под ногами в виде мела и известняка.
• В атмосфере углекислый газ выполняет роль ловушки инфракрасного излучения нагретой земной поверхности.
• Солнечный свет, доходя до поверхности Земли, нагревает ее. Нагреваясь, земная атмосфера испускает инфракрасные лучи, которые уже не смогут уйти в космическое пространство, потому что их поглощают молекулы углекислого газа. Таким образом, атмосфера нагревается: этот процесс называют “парниковым эффектом”.

• Углекислый газ

• В одном из верхних слоев атмосферы присутствует газ озон .
• «Озоновый слой” на высоте примерно 20 км .
• Если весь озон собрать, то образуется слой около 3 мм. Этот газ образуется из молекул кислорода под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца.
• Образовавшиеся молекулы озона поглощают ультрафиолетовое излучение и при этом разрушаются, превращаясь в кислород.
• Таким образом, как в процессе образования озона, так и в ходе его разложения поглощается ультрафиолетовое излучение и тем самым обеспечивается защита организмов, находящихся на поверхности Земли.
• При прохождении через озоновый слой ультрафиолетовое излучение ослабевает в 10 в тридцатой степени раз (10 30 )

• Озон

• Еще одним компонентом атмосферы является газ аргон .
• По содержанию в воздухе аргон занимает третье место,
• в воздухе, которым мы дышим, содержится около 1% аргона.
• Именно в силу своей инертности аргон существует в воздухе в виде отдельных атомов.
• Он поступает в атмосферу из недр Земли.
• Этот процесс продолжается постоянно, поэтому

концентрация аргона медленно возрастает.

• Аргон

• 1. С 2 Н 6 (тв.) + 3,5О 2 (г.) = 2СО 2 (г.) + 3 Н 2 O + Q

• 2С 2 Н 6 (тв.) + 7О 2 (г.) = 4СО 2 (г.) + 6 Н 2 O + Q
• 2. 2С 6 Н 6 (тв.) + 15О 2 (г.) = 12СО 2 (г.) + 6 Н 2 O + Q
• Самостоятельно!!!
• РН 3 + О 2 = Р 2 О 5 + Н 2 O

• Условия возникновения и прекращения горения!!!

• Горение сложных веществ

• Загрязнение воздуха

21

• Загрязнение воздуха

• В наше время происходит активное загрязнение воздуха промышленной деятельностью человека.
• Автомобильные выхлопы (выбросы выхлопных газов — основная причина превышения допустимых концентраций токсичных веществ и канцерогенов в атмосфере крупных городов),
• Образование смогов - частая причина отравления в замкнутых пространствах);
• Заводы, которые выбрасывают в атмосферу переработанные вещества:
• (самые опасные из них – мусоросжигательные).

• Загрязнение воздуха деятельностью человека

21

• Имеются сообщения, что за последние полвека дымовые газы, выброшенные предприятиями Афин а также выхлопные газы автомобилей нанесли знаменитому творению античных зодчих- Акрополю- больше вреда, чем действие землетрясений, ветров, солнца, и дождей за 2500 тыс. лет

21

• И не удивительно, что на улицах Токио можно подышать кислородом в специальных бутылках за плату.
• В Лондоне в дни безветрия городские власти вынуждены закрывать школы.
• В Швейцарии появилась новинка- воздух в бутылках” Опюр” ( в переводе- чистый воздух).
• 8 литров кислорода загнаны под давлением в специальную ёмкость.
• В комплект входит и кислородная маска, 10 минут чистого дыхания обойдутся вам в 15 евро.

21

• Вредное влияние на растения оказывает пыль, содержащаяся в загрязненном воздухе, постоянный уровень кислорода в воздухе 21% поддерживается благодаря процессу фотосинтеза.
• Пыль же покрывая растения затрудняет данный процесс.
• Особенно вредят растительности выбросы заводов цветной металлургии.
• Повреждения растений наблюдаются на расстоянии 17 км.
• От свинцово - плавильных заводов

21

• Особенно опасна для здоровья людей загрязнённость воздуха радиоактивными производственными отходами и веществами, выделяющимися при испытании ядерного оружия.
• Радиоактивная пыль уносится воздушными течениями, загрязняя поверхность почвы на большом расстоянии.
• Установлено, что облако радиоактивной пыли может несколько раз обойти вокруг земного шара уменьшаясь в размерах в результате рассеивания атмосферных осадков.
• Вот почему именно сейчас вопрос о сохранении озонового слоя, защищающего нашу планету от космической радиации.

21

• Охрана воздуха

Охрана воздуха должна включать в себя:

1. Сокращение неорганизованных выбросов

2. Очистка и обезвреживание вредных веществ из отходящих газов

3. Улучшение условий рассеивания выбросов.

21

• Установка газопылеулавливающих,
• газоочистных сооружений, электрических и механических фильтров,
• конденсирующих и ультразвуковых установок.
• Внедрение в производство безотходных технологий.
• Перевод железнодорожного транспорта на электронику.
• Широкое применение химических нейтрализаторов, газоотсосов.

• Охрана воздуха

• 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 газ, 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 углеводороды 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.

21

Домашнее задание:

• § 27,
• Упр. 1-8,
• Тест, стр. 92
• Подготовить сообщения на темы
• «Воздушная среда нашей местности»,
• «Применение благородных газов».

• Воздух