空气资源-生命的原动力

空气资源---生命的原动力前言如果说水是生命之源，那么，空气就是生命的原动力。没有水就没有生命，离开了空气生命也会终止。动物要呼吸空气，植物也要呼吸空气，呼吸运动在生命体内传送能量，推动生命体发育成长，从这一角度来看，空气是生命的原动力。前言空气是由多种气体组成的一种混合物。地球的大气层大约有5.5×1015吨，厚厚地包裹着我们生存的地球。按其质量估算，约90%集中在距地球表面30公里左右的大气层中；按其体积计算，氧气占21%，大部分集中在海平面以上约七公里以内的大气中。氮气占78%，还有少量的二氧化碳、惰性气体、水蒸气、灰尘等其他物质约占1%.前言不含灰尘、二氧化碳、水蒸气和杂质的洁净的空气是完全无色透明和没有臭味的。洁净的空气在0℃和一个大气压时每升重1.293克，当温度低于-140℃，压力约40个大气压时，空气就凝结成液体。利用液化空气可以提取和分离氧气和氮气。氧气与二氧化碳

在自然界能量循环过程中氧气和二氧化碳气体始终联系在一起。光合作用的一个重要例子就是绿色植物吸收二氧化碳合成葡萄糖：6CO2+6H2O+太阳能

C6H12O6（葡萄糖）+6O2C6H12O6（葡萄糖）+6O26CO2+6H2O+热量另一方面，在酶的参与下，葡萄糖在人体内与氧气发生氧化还原反应，生成二氧化碳和水，并放出一定的能量：人体活动的能量主要来自这一反应。氧气与二氧化碳

燃烧是一种氧化还原反应，木材在空气中燃烧生成水和二氧化碳并放出能量。从化学热力学角度来看，葡萄糖在体内燃烧和体外燃烧完全相同，只是反应条件不一样。燃烧氧气与二氧化碳

从两个反应可以看出，自然界中氧气和二氧化碳是能量循环的重要组成部分，植物吸收二氧化碳在阳光下发生光合作用合成葡萄糖。换句话说，是植物将太阳能储存在葡萄糖内，葡萄糖在动物体内再释放出能量，将二氧化碳还给大自然。氧气和二氧化碳在动植物体内输送着能量，离开这两种气体生命就会停止运动。分析氧气与二氧化碳我们呼吸的时候，吸进空气中的氧气，进入了肺泡，透过一层很薄的肺泡膜，再进入到血液里。存在于红血球中的血红蛋白很容易与氧结合，也很容易分开。把氧输送到身体的各个组织中去，氧气在各个组织中遇到摄取的各种有机物，就进行各种化学反应，产生能量，促进肌体发育成长，同时呼出二氧化碳。氧气与二氧化碳人们乘宇宙飞船进入太空时，首先要解决的问题就是呼吸。在密闭的飞船上需要的是既能放出氧气又能吸收人们呼出的二氧化碳的材料。过氧化钠就具有这种性质，它是一种白色固体，极易分解，在遇到二氧化碳时生成碳酸钠并放出氧气。2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+

O2氧气与二氧化碳生命运动的能量是靠体内一些营养物质发生化学反应来获得的。体内的各种氧化反应所产生的热量，供给我们各个器官的活动和肌肉的活动，维持我们的体温，使我们能够正常生存。如，在酶的参与下，葡萄糖在体内的代谢与氧气发生氧化还原反应，生成二氧化碳和水，并放出一定的能量：C6H12O6（葡萄糖）+6O26CO2+6H2O+热量氧气与二氧化碳当然，在体内的化学反应是极其复杂的。绝大多数的动物和人一样，一面吸进空气中的氧气，一面呼出水和二氧二碳，在体内进行着氧化还原反应，产生能量。葡萄糖在空气中是不容易燃烧的，如果把一些烟灰或其他催化剂放在它的表面，就很容易用火柴点燃，每摩尔葡萄糖可释放2

792.24千焦的热量。碳、氧、氮在大气中的循环空气中氮气占78%，氧气占21%，二氧化碳约为0.03%.这个比例不能破坏，因为生物长期生活在这样的环境里，已经适应了，这正是我们常说的“适者生存”的道理。这种环境一旦破坏，生物就会发生变异，人类生存就要受到威胁。自然界是如何维持这种平衡的呢？碳、氧、氮在大气中的循环有些含碳物质越消耗就越少，如煤、石油、含碳物质等；但有些含碳物质似乎一面消耗一面生长，如动物和植物。后一种情况正是碳在自然界中的主要循环方式。大气中的二氧化碳主要来自动物的呼吸、一切含碳可燃物质的燃烧、有机物的腐烂等。植物的光合作用又把大气中的二氧化碳回收，合成了多种碳水化合物，继续供动物食用，动物和植物是相依为命的。（一）碳的循环碳、氧、氮在大气中的循环（一）碳的循环老鼠在密闭容器中老鼠死了碳、氧、氮在大气中的循环（一）碳的循环蜡烛在密闭容器中蜡烛熄灭了碳、氧、氮在大气中的循环在密闭容器中植一棵树老鼠可以生存蜡烛可再燃烧碳、氧、氮在大气中的循环氧的一部分循环是动物的呼吸和植物的光合作用；还有一部分是参与氧化还原反应，如金属的生锈、生物腐烂等。对氧来说参与循环的仅仅是很少一部分，绝大部分氧是固定在水和岩石中，不参与氧气的循环，当然，可以伴随水和岩石变迁。（二）氧的循环碳、氧、氮在大气中的循环（二）氧的循环碳、氧、氮在大气中的循环大气中氮的含量最多，占78%，而且是蛋白质含有的主要元素。氮的循环对人类至关重要。氮气的化学性质不活泼，常温常压下不参与化学反应，实验室中常用的惰性保护气体就是氮气----如：填充粮仓在大气中起到一种缓冲剂的作用。（三）氮的循环碳、氧、氮在大气中的循环氮的循环是与氮的固定联系在一起的，即首先将气体氮转化为可溶于水的氮化物进入水体和土壤被植物吸收，然后在植物体内转化成氨基酸和蛋白质，食草类动物再将这些含氮化合物转化成动物蛋白质。动植物死亡后蛋白质被微生物分解为铵离子、氨气和硝酸根离子重新回到土壤和水体中供植物吸收。（三）氮的循环碳、氧、氮在大气中的循环固定氮的途径有三种：通过化学方法合成氨、铵盐、硝酸和硝酸盐；下雨时的雷电也能使空气中的氮和氧化合生成氮氧化合物，溶于水则转化为硝酸和亚硝酸；微生物固定氮，豆科植物的根瘤菌就可以将氮转化为硝酸盐。（三）氮的循环碳、氧、氮在大气中的循环

大豆、蚕豆等豆科作物根部的根瘤菌中存在固氮酶，能在常温常压下把空气中的氮气转变为NH4+。根瘤菌天上人间地下N2NONO2HNO3NH3NH3、NH4+NO3-氮在自然界中的循环示意图二氧化碳的功与过二氧化碳在常温常压下是无色无味的气体，加压下就会变成无色液体。将液体的二氧化碳减压时，就有一部分液体气化，气化时要从环境中吸收大量的热，于是留下来的二氧化碳液体就变成了雪花状的固体，俗称“干冰”。固体二氧化碳在零下78.5℃时，能直接升华成气体二氧化碳，二氧化碳比空气的密度大，所以就存留在空气的最底层（戏剧舞台和影视效果中常利用这一特性做云雾弥漫的道具）。二氧化碳的功与过大气中二氧化碳气体的含量直接影响着地球表面的气温。据推算，如果大气中二氧化碳完全消失，整个地球表面大气层的温度将会下降21℃.人和动物的呼吸不断地排出二氧化碳，人在吸气时，空气中只含0.03%的二氧化碳，而呼出的废气中则含4%的二氧化碳。一个人一昼夜将排出0.5m3的二氧化碳，按全世界50亿人计算，一昼夜排出的二氧化碳可达五百多万吨之多。二氧化碳的功与过氧气和二氧化碳都是人体必不可少的。人体血液中不仅要有2%的氧，也必须有6.5%的二氧化碳。空气中氧的浓度是人体需求量的10倍，人通过平静的呼吸就可获得所需的氧。但空气中二氧化碳的浓度只有人体需求量的1/2000，所以人体要通过自身的新陈代谢不断产生二氧化碳，以维持其正常的生命活动。二氧化碳可促使血红蛋白把结合了的氧释放给组织细胞，如果体内的二氧化碳不足，组织细胞和器官所获得的氧就会减少。二氧化碳是最重要的体内酸碱平衡的调节剂。二氧化碳的功与过二氧化碳气体的另一特性是允许太阳发出的可见光透过，而不允许地球表面热辐射向空间散射，造成大气温度升高，这就是所谓的“温室效应”。温室效应有利于绿色植物的光合作用。在高浓度的二氧化碳中，植物的发芽率、产量、质量明显提高，同时还能增强植物的抗病虫害的能力，对农业增产是有利的。二氧化碳的功与过二氧化碳的功与过几乎没有天然资源，主要收入来自外国的援助。主要产业为捕鱼业及旅游业，但地处遥远所以每年旅客也非常少。几乎无工业。家族是生产和生活的最基本单位。集体劳动，主要从事捕鱼。有1所医院，36张床位，普及小学教育。有11所小学，72名教师，在校生1485人；1所中学，有教师31人，在校生345人。还有1所海员训练学校，52名学生。二氧化碳的功与过“米”字图案表明该国与英国的传统关系；九颗五角星代表九个环形珊瑚岛群。二氧化碳的功与过这个国家，位于南太平洋，由9个环形珊瑚岛群组成，南北两端相距560公里，由西北向东南绵延散布在约130万平方公里的海域里，而陆地面积仅26平方公里。首都富纳富提位于主岛上，面积不超过2平方公里。侵袭岛上最大的巨浪是3.2米，而图瓦卢海拔最高的地点只有4.5米。持续上升的气温和海平面正威胁着这里，使这个国家面临被遗弃的困境。世界五个袖珍国家之一。二氧化碳的功与过----图瓦卢二氧化碳的功与过----图瓦卢二氧化碳的功与过----图瓦卢二氧化碳的功与过----图瓦卢二氧化碳的功与过----图瓦卢二氧化碳的功与过----图瓦卢图瓦卢即将成为首个沉入海底国家从1993年至2009年的16年间，图瓦卢的海平面总共上升了9.12厘米，按照这个数字推算，50年之后，海平面将上升37.6厘米，这意味着图瓦卢至少将有60％的国土彻底沉入海中，这对图瓦卢就是意味着灭亡，因为涨潮时图瓦卢将不会有任何一块土地能露在海面上。核心提示二氧化碳的功与过----图瓦卢俯瞰图瓦卢是一条狭长的国土图瓦卢唯一的主干道被淹没大潮期间被海水淹没的图瓦卢台风期间成为泽国的图瓦卢二氧化碳的功与过----图瓦卢因无法控制海平面上涨，图瓦卢已经举国迁往新西兰。图瓦卢也成为世界上第一个因全球变暖而在地图上消失的国家。接下来呢?200年前，当欧洲探险家们登陆太平洋岛国图瓦卢时，像是发现了海上天堂；而今，这些美丽的小岛将永远被海水淹没，消失在湛蓝而苦涩的太平洋中。继图瓦卢之后，还可能有马尔代夫、瑙鲁、西萨摩亚、基里巴斯……全球变暖→海面上涨→岛国陆沉图瓦卢是第一个因海平面上升被迫撤离家园的国家，然而，更加不幸的是，它绝对不会是最后一个。那么，下一个会轮到谁呢？碳循环的破坏温室效应感受什么是温室效应？取二只塑料杯，各装一半的清水，在一只杯上盖一块玻璃片，把它们同时在太阳下晒1小时左右，分别测量水温，进行比较。测量水温：__________杯水的温度较高.解释原因：盖有玻璃片的太阳光透过杯口的玻璃后，会使杯内的水面温度升高，而杯内的水的反射却很少能穿透玻璃，这就是温室原理.碳循环的破坏温室效应

科学家通过大量实验证明大气中的二氧化碳含量的增加是引起全球气温上升的罪魁祸首。请你设计一个科学实验，证明二氧化碳具有温室效应。实验仪器：相同两只塑料瓶、带玻璃导管的单孔橡皮塞实验药品：红墨水、二氧化碳气体实验要求：写出简明的实验步骤。将两只塑料瓶中分别标上记号：甲、乙，在甲、乙中分别装满空气和二氧化碳，塞上带玻璃导管的单孔橡皮塞，在水平位置各放入一滴红墨水，将它们放在同一环境下（如同一地点的太阳下或灯光下照射），观察玻璃导管中红墨水的位置变化。如果发现乙瓶中红墨水向外移动得快，则可证明二氧化碳是一种温室气体。透明玻璃土壤绿色植物

太阳光透过温室的玻璃后，会使室内的地面温度升高，而地面的反射却很少能穿透玻璃具有保温作用。冬季利用温室效应,使蔬菜具有合适的生长环境,增强光合作用,合成有机物.碳循环的破坏温室效应假如把这个温室看作是一个巨大的地球，那么玻璃是什么？二氧化碳大气中的二氧化碳具有与温室玻璃相似的作用，对地球起着保温作用，从而产生“温室效应”.碳循环的破坏温室效应二氧化碳—在生活中的应用原理：二氧化碳在水中的溶解度随压力增大而增加。啤酒二氧化碳—在生活中的应用在压力大的深层地下水里溶有较多的二氧化碳等气体，喷出后压力减小，溶解度降低，气体便不断地冒出水面。泉城济南----珍珠泉二氧化碳—在生活中的应用令人神往的石林，拔地而起，冲破蓝天，分外壮观。云南、贵州为石灰岩地质构造，河水中溶有丰富的二氧化碳，同样会与石灰岩的主要成分碳酸钙发生反应，石灰岩被溶解于水中随波逐流，在适当的条件下，溶解于河水中的碳酸氢钙又会发生分解反应，生成固体碳酸钙。缓慢的流水在某些地段就会长出一片的石芽，其主要成分是碳酸钙，日积月累，年复一年，就形成了人们今天所看到的美丽石林。如桂林的七星岩山洞、福建的玉华洞、北京房山的云水洞……石林七星岩山洞玉华洞云水洞重庆芙蓉洞大气污染----汽车尾气与化石燃料的燃烧粗略地讲，饱和的低级烃多具有麻醉性，中级烃的麻醉性和刺激性有所增大，而高级烃特别是多环芳烃毒性最大，也是环境中存在的强致癌物质。某些烃被认为是癌症的祸根，其中多核芳烃，如苯并芘就是一种强有力的致癌物质：大气污染城市中的苯并芘主要来自煤、石油类等燃料的燃烧。深受人们喜爱的烧烤类食物上面以及制作烧烤食品附近的空气中，含有大量的苯并芘类似物质。大气污染（一）汽车尾气与化石燃料的燃烧（二）伦敦型烟雾（伦敦型烟雾指由煤烟引起大气污染的硫酸烟雾）和洛杉矶型烟雾（排入大气的氮氧化物和碳氢化物受太阳紫外线作用所产生的一种具有刺激性的浅蓝色烟雾）（三）酸雨全球污染最严重的10个城市全球污染最严重的10个城市米兰·意大利诺里尔斯克·俄罗斯全球污染最严重的10个城市匹兹堡·美国宾夕法尼亚州全球污染最严重的10个城市墨西哥城·墨西哥全球污染最严重的10个城市达喀尔·塞内加尔全球污染最严重的10个城市苏姆盖伊特·阿塞拜疆全球污染最严重的10个城市LaOroya·秘鲁全球污染最严重的10个城市CubataoValley·巴西