Структура воздуха состав и химический состав воздуха (6 видео)

Воздух – это безцветная и беззапаховая смесь газов, главным образом азота (около 78%), кислорода (примерно 21%) и следовых количеств других газов, таких как аргон, углекислый газ и водяной пар. Хотя воздух – это постоянно доступный и обычный для нас элемент окружающей среды, его состав имеет важное значение для живых организмов на Земле и играет важную роль во многих процессах.

Атмосферный воздух разделен на четыре основные слои: тропосфера, стратосфера, мезосфера и термосфера. Тропосфера – это самый нижний слой атмосферы, который находится рядом с Землей и имеет толщину около 10 км. Здесь находится большая часть воздуха и происходят основные метеорологические явления. В тропосфере происходят такие важные процессы, как циркуляция воздуха, образование облаков и осадков.

Окислительные и редуцирующие свойства воздуха определяют его химический состав. Кислород, находящийся в атмосфере, является одним из основных окислителей, поскольку способен поддерживать горение и окисление веществ. С другой стороны, азот и другие инертные газы выполняют роль редукторов. Этот химический баланс позволяет поддерживать разнообразные процессы, связанные с жизнедеятельностью на планете Земля.

Содержание

Физическая структура воздуха
Атмосферные слои
Тепловые нарушения
Состав воздуха
Основные компоненты
Малые примеси
Химический состав воздуха
Кислород
Азот
Другие газы
🎥 Видео

Видео:Чем мы дышим? Химический состав воздуха | Ауа құрамыСкачать

Физическая структура воздуха

Физическая структура воздуха подразделяется на несколько слоев, каждый из которых имеет свои особенности. Ближе к поверхности Земли находится тропосфера — нижний слой атмосферы, который простирается от поверхности Земли до высоты около 12 километров. В тропосфере содержится около 75% массы всего атмосферного воздуха и осуществляются все процессы, связанные с погодой: образование облаков, осадков и т.д.

Выше тропосферы расположена стратосфера. Граница между тропосферой и стратосферой называется тропопаузой. В стратосфере находится озоновый слой, который выполняет важную функцию воздушного щита, защищая Землю от вредного ультрафиолетового излучения. Верхняя граница стратосферы называется стратопаузой.

Выше стратосферы находится мезосфера, которая простирается от высоты около 50 километров до 80-85 километров. Затем следует термосфера, где воздух имеет очень низкую плотность, но его температура может быть достаточно высокой из-за поглощения солнечного излучения в этом слое. Наконец, самый верхний слой атмосферы — экзосфера. Ее граница с космосом не остоянна и зависит от множества факторов.

Слой атмосферы	Высотный диапазон
Тропосфера	0 — 12 км
Стратосфера	12 — 50 км
Мезосфера	50 — 80 км
Термосфера	80 — 700 км
Экзосфера	Выше 700 км

Атмосферные слои

Стратосфера — следующий слой атмосферы, расположенный над тропосферой. Он начинается примерно на высоте 8-15 километров и заканчивается на высоте около 50 километров. Особенностью стратосферы является наличие озонового слоя, который предохраняет Землю от вредных ультрафиолетовых лучей.

Мезосфера — слой атмосферы, который располагается выше стратосферы и простирается от высоты около 50 километров до 85 километров. В мезосфере находится граница с атмосферой космического пространства.

Термосфера — высочайший слой атмосферы, который простирается от высоты около 85 километров и далее. В термосфере происходит сильное рассеивание энергии Солнца, что приводит к высочайшим температурам в атмосфере.

Экзосфера — верхнийуровеньатмосферы, который расположен выше термосферы. Он переходит в космос и состоит из разреженного газа, который постепенно становится более рассеяным, пока не достигает космического вакуума.

Тепловые нарушения

Они могут возникать в результате длительного пребывания в условиях высокой или низкой температуры, а также при физической нагрузке, вызывающей интенсивное потоотделение или потерю тепла.

Тепловые нарушения могут быть различными по своей тяжести и проявлениям. Основные виды тепловых нарушений:

Тепловой удар — это острая реакция организма на перегрев. Симптомы включают головную боль, сильное потоотделение, головокружение, тошноту и рвоту.
Тепловое истощение — это состояние, при котором организм истощается из-за слабого приспособления к высоким температурам.
Тепловой критическое состояние — это самое тяжелое тепловое нарушение, которое может привести к остановке сердца и повреждению органов.
Обморожение — это состояние, вызванное переохлаждением организма. Симптомы включают покалывание и онемение кожи, а в тяжелых случаях — образование язв и отеков.

В случае подозрения на тепловое нарушение необходимо обратиться за медицинской помощью. При этом можно принять меры первой помощи, такие как перемещение в тень, охлаждение тела водой или льдом, а в случае обморожения — постепенное подогревание.

Видео:Воздух. Состав воздуха. 7 класс.Скачать

Состав воздуха

Главными компонентами воздуха являются азот (N₂) и кислород (O₂). Азот составляет около 78% общего объема воздуха, а кислород — около 21%. Остальная часть воздуха включает в себя различные газы в небольших количествах, такие как аргон (Ar), углекислый газ (CO₂), неон (Ne) и метан (CH₄).

Компонент	Содержание в воздухе (%)
Азот (N₂)	78.08
Кислород (O₂)	20.95
Аргон (Ar)	0.93
Углекислый газ (CO₂)	0.04
Неон (Ne)	0.0018
Метан (CH₄)	0.0002

Кроме того, в воздухе присутствуют различные примеси, такие как водяной пар, пыль, сажа и другие загрязнения, которые могут варьироваться в зависимости от местоположения и времени года.

Знание состава воздуха важно для понимания его роли в окружающей среде и показателей качества воздуха, а также для разработки мер по его защите и очистке от загрязнений.

Основные компоненты

Азот является самым распространенным компонентом воздуха и необходим для поддержания жизни на Земле. Он не реагирует с другими веществами и служит своего рода «разбавителем» кислорода, чтобы он не стал слишком активным и взрывоопасным.

Кислород, в свою очередь, необходим для дыхания живых организмов и окисления различных веществ. Он играет ключевую роль в сжигании пищи, чтобы организмы могли получить энергию.

Аргон и углекислый газ являются инертными газами, которые не реагируют с другими веществами. Водяной пар — это водяная форма, присутствующая в воздухе в виде газа.

Разнообразие компонентов воздуха позволяет ему выполнять различные функции, такие как поддержание дыхания и поддержание баланса в природных экосистемах.

Малые примеси

Малые примеси включают в себя разнообразные газы, аэрозоли, пары и другие химические вещества. Они могут быть естественного происхождения, например, вулканические газы, метеорологические аэрозоли или биогенные вещества, или же быть результатом человеческой деятельности, такой как выбросы промышленных предприятий, автотранспорта, сжигание топлива и т.д.

Некоторые из малых примесей, такие как озон (О3) и углеводороды, могут быть опасными для здоровья человека и окружающей среды. Они способны вызывать различные аллергические реакции, оказывать токсическое воздействие и приводить к изменению климата.

Другие примеси, например, сероводород (H2S) или окись углерода (CO), являются ядовитыми газами и могут быть смертельными при высоких концентрациях. Поэтому контроль содержания малых примесей в воздухе является важной задачей для обеспечения здоровья и безопасности людей.

Малые примеси могут также влиять на атмосферные процессы, такие как формирование облаков и осадков, химические реакции в атмосфере, изменение климата и др. Их влияние на окружающую среду и климат требует дальнейшего изучения и мониторинга.

Для снижения уровня малых примесей в воздухе на международном уровне разрабатываются и внедряются различные международные соглашения и нормативы, направленные на уменьшение выбросов опасных веществ и их контроль.

Видео:Атмосфера: состав и строениеСкачать

Химический состав воздуха

Основными компонентами воздуха являются азот (N₂), кислород (O₂) и аргон (Ar). Азот составляет около 78% объема воздуха, кислород — примерно 21%, а аргон — менее 1%. Вместе эти газы составляют около 99% атмосферы.

Воздух также содержит некоторое количество углекислого газа (CO₂), который играет важную роль в глобальном потеплении и изменении климата. Уровень углекислого газа в атмосфере постепенно увеличивается из-за человеческой деятельности, включая сжигание ископаемого топлива и лесные пожары.

Воздух также содержит следующие газы в очень малых количествах: неон (Ne), гелий (He), метан (CH₄), криптон (Kr), водяной пар и другие. Несмотря на их невысокую концентрацию, эти газы играют важную роль в атмосфере и его свойствах.

Химический состав воздуха имеет огромное значение для жизни на Земле. Кислород, содержащийся в воздухе, необходим для дыхания всех живых организмов. Азот играет важную роль в растительном росте и питательных циклах природы. Углекислый газ играет роль парникового газа и регулирует температуру на Земле.

Газ	Процентное содержание в воздухе
Азот (N₂)	78%
Кислород (O₂)	21%
Аргон (Ar)	<1%
Углекислый газ (CO₂)	0.04%
Другие газы	Очень мало

Кислород

Кислород не имеет запаха, вкуса и цвета. Он является безвредным газом при нормальных условиях, однако при его отсутствии возникают серьёзные проблемы для живых организмов.

Кислород необходим для проведения многих физиологических процессов в организмах, таких как дыхание, окисление пищевых веществ и производство энергии. Он предоставляет энергию для функционирования клеток и оказывает влияние на метаболизм.

Человек использует кислород во время дыхания. При вдыхании кислород попадает в лёгкие, где осуществляется газообмен с кровью. Кровь забирает кислород из лёгких и доставляет его по всему организму через кровеносную систему.

Кислород также используется в различных других сферах, например, в промышленности и авиации. Он может быть использован для обогащения воздуха в закрытых пространствах, а также в процессах сжигания и окисления.

Важно помнить, что кислород является горючим веществом и может поддерживать горение, поэтому его использование требует соблюдения особых мер предосторожности.

Азот

Азот используется в различных отраслях промышленности, включая производство удобрений, пластмасс, взрывчатых веществ и жидкостей для замораживания. Он также используется для заполнения полостей и контейнеров, чтобы предотвратить окисление и сохранить свежесть продуктов.

Азот также играет важную роль в природных циклах, таких как азотный цикл, где он переходит из атмосферы в почву и растения, а затем возвращается обратно в атмосферу.

Представленный в огромных количествах в атмосфере, азот является необходимым элементом для поддержания жизни на Земле.

Другие газы

Углекислый газ (CO₂): это газ, который выделяется при дыхании животных, горении и других процессах. Он также необходим для фотосинтеза растений;
Водяной пар: это газообразное состояние воды, которое образуется при испарении. Влажность воздуха определяется количеством водяного пара;
Водород (H₂): это самый легкий газ, который присутствует в малых количествах в атмосфере;
Озон (O₃): это газ, который образуется в стратосфере и защищает Землю от УФ-излучения;
Аргон (Ar): это инертный газ, который составляет около 1% объема атмосферы;
Метан (CH₄): это газ, который образуется при разложении органического материала и имеет большое влияние на климат;
Криптон (Kr): это инертный газ, который присутствует в очень малых количествах;
Неон (Ne): это инертный газ, который образует красный свет при высоком напряжении;
Ксенон (Xe): это инертный газ, который используется в оптическом оборудовании, например, в лазерах.

Все эти газы вместе образуют атмосферу, которая играет важную роль в поддержании жизни на Земле.