четверг, 26 ноября 2015 г.

ХИМИЯ 8 КЛАСС. СОСТАВ ВОЗДУХА

В уроке рассматривается развитие научных представлений о составе воздуха. Вы узнаете, как ученым удалось изучить состав воздуха и определить его компоненты. Урок поможет ответить на вопрос: «Какие вещества входят в состав воздуха?».

1. Кислородная теория горения

Воздух – смесь газов. Одним из компонентов воздуха является кислород.

То, что кислород является составной частью воздуха, стало известно ученым только в XVIII веке. Причем первооткрывали кислорода – Шееле и Пристли - об этом даже не догадывались. Такое открытие сделал французский ученый Антуан Лоран Лавуазье.

В результате изучения реакций горения веществ, Лавуазье заметил, что на горение вещества расходуется не весь воздух, а только его часть – кислород. Значит, горение – это химическая реакция, в которую вступает кислород. Таким образом, Лавуазье является основоположником кислородной теории горения:

Горение  - это взаимодействие веществ с кислородом, сопровождающееся выделением тепла и света.

Чтобы установить, какую часть воздуха занимает кислород, можно провести простой опыт.

Если сжигать фосфор под колоколом, опущенным в воду, то после окончание реакции горения (реакция прекратится, т.к. израсходуется весь кислород, поддерживающий горение) вода в колоколе поднимется на 1/5 часть его объема (Рис. 1). Следовательно, содержание кислорода в воздухе около 20 % об.


Рис. 1. Результат опыта по сжиганию фосфора под колоколом


2. Открытие Резерфорда, Пристли и Кавендиша

Что же представляет собой оставшийся газ?

Это газообразное вещество было открыто сразу несколькими учеными (независимо друг от друга): Резерфордом, Пристли и Кавендишем. Ученые выяснили, что в воздухе всегда содержится небольшая доля углекислого газа. В результате процессов дыхания и горения его доля в воздухе увеличивается. После удаления углекислого газа и кислорода из сосуда, в нем остается газообразное вещество, которое не поддерживает дыхания и горения. Лавуазье чуть позже назвал этот газ «азотом» (от греч. «безжизненный»). Именно Лавуазье показал, что это простое вещество, и сделал вывод, что в состав воздуха входят кислород, азот и углекислый газ.


Рис. 2. Первооткрыватели углекислого газа

3. Инертные газы

В конце XVIII века Кавендиш заметил, что в состав воздуха также входит менее 1% газообразного вещества, которое ни с чем не взаимодействует. Только через 100 лет ученые выяснили, что это смесь инертных газов. Инертными их назвали потому, что они практически не с чем не вступают в химические реакции.

4. Состав воздуха

Итак, помимо постоянных компонентов (азота, кислорода и инертных газов), в воздухе есть переменные компоненты, содержание которых зависит от места взятия пробы (углекислый газ и пары воды), и случайные компоненты – загрязнители воздуха (например, оксиды серы и азота, сероводород).


Рис. 3. Состав воздуха

5. Парниковый эффект

Углекислого газа в воздухе, как правило, 0,03 – 0,04 %. Но его объемная доля может повышаться в промышленных районах, вблизи дорог, в непроветриваемых помещениях. Вы знаете, что углекислый газ образуется в результате процессов горения и дыхания. Ученые прогнозируют повышение содержания углекислого газа в атмосфере из-за развития промышленности и автомобильного транспорта. Это грозит глобальным потеплением климата. Углекислый газ поглощает тепловые инфракрасные лучи, излучаемые Землей, и пропускает световые лучи от Солнца. В результате температура атмосферы повышается (возникает «парниковый эффект»). А это чревато таянием льда и уменьшением площади суши на Земле.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Архив