第七章:生物與空氣——你嘅溫習筆記!
各位同學大家好!你哋有冇諗過我哋吸入嘅空氣呢?空氣好似係空嘅,但其實入面充滿咗好多奇妙嘅嘢,維持住我哋同所有生物嘅生命。喺呢份筆記入面,我哋會一齊嚟做空氣偵探!我哋會探索空氣入面有咩,植物同動物點樣奇妙咁運用空氣,同埋點解保持空氣清新咁重要。我哋一齊嚟開始啦!
7.1 空氣入面有咩?
空氣唔係單一嘅嘢;佢係多種氣體嘅混合物。想像吓佢就好似一個巨型、隱形嘅薄餅,有唔同嘅配料。有啲配料佔咗好大塊,有啲就只係啲細細粒嘅裝飾!
空氣嘅主要成分
我哋周圍嘅空氣主要由以下物質組成:
- 氮氣 (N₂): 呢個係薄餅入面最大塊嘅「配料」,佔咗空氣大約 78%。大部份生物都唔可以直接從空氣入面利用氮氣,但佢都係好重要㗎。
- 氧氣 (O₂): 呢個係第二大塊嘅「配料」,大約佔 21%。呢種氣體係我哋維持生命必須呼吸嘅!佢對我哋從食物中獲取能量至關重要。
- 其他氣體: 剩低嗰一小塊(大約佔 1%)包括氬氣等氣體,仲有對植物好重要嘅:二氧化碳 (CO₂)。此外,仲有少量水蒸氣。
認識各種氣體:特性同測試
如果我哋睇唔到呢啲氣體,點知佢哋存在呢?科學家有啲巧妙嘅方法去測試佢哋!唔使擔心,呢啲測試好容易明白。
氧氣 (O₂)
- 特性: 佢係一種幫助燃燒嘅氣體。冇咗氧氣,火係點唔着㗎。
- 測試: 我哋會用「帶餘燼嘅木條」。木條只係一條小木枝。
1. 點着一條木條,然後輕輕吹熄佢,等佢仲有紅光,但冇火。
2. 將帶餘燼嘅木條放入你測試嘅氣體容器入面。
3. 如果係氧氣,木條會重新點燃,再次着火! - 現實例子: 我哋呼吸嘅就係氧氣,醫院用嚟幫助病人呼吸,燒焊工人亦會用佢嚟產生好高溫嘅火焰。
二氧化碳 (CO₂)
- 特性: 佢唔會幫助燃燒。佢係我哋呼出嚟嘅氣體。
- 測試: 我哋將氣體通入一種叫做石灰水(氫氧化鈣溶液)嘅特殊液體入面。
1. 首先,準備清澈無色嘅石灰水。
2. 將氣體通入石灰水入面。
3. 如果係二氧化碳,石灰水會由清澈變成乳白色或者渾濁。 - 現實例子: 植物用佢嚟製造食物,佢令汽水有氣泡,而且因為佢可以滅火,所以亦會用喺一啲滅火筒入面。
氮氣 (N₂)
- 特性: 佢係一種非常不活潑嘅氣體。佢唔會幫助燃燒,亦唔會影響石灰水。
- 現實例子: 佢用嚟保持包裝食物(例如薯片)嘅新鮮,因為佢可以防止食物同氧氣反應而變質。
快速回顧:氣體測試小貼士!
氧氣 (O₂): 帶餘燼嘅木條重新點燃。
二氧化碳 (CO₂): 石灰水變渾濁/呈乳白色。
重點總結
空氣係一種混合氣體,主要係氮氣同氧氣。我哋可以利用簡單嘅化學測試嚟辨認氧氣同二氧化碳。
7.2 奇妙嘅食物工廠:光合作用
你哋有冇諗過植物點樣「食嘢」呢?佢哋冇口㗎嘛!相反,佢哋會進行一種神奇嘅過程,叫做光合作用,嚟製造自己嘅食物。佢哋就好似綠色嘅小廚師!
光合作用嘅「食譜」
就好似廚師需要食材一樣,植物需要從環境中獲取一啲嘢嚟製造食物。
- 材料: 二氧化碳(來自空氣)+ 水(來自泥土)。
- 能量來源: 陽光(由一種綠色色素叫做葉綠素吸收)。
- 製成品: 葡萄糖(一種糖份,即係佢哋嘅食物)+ 氧氣(會釋放去空氣中)。
我哋可以用一個簡單嘅文字方程式嚟表示:
二氧化碳 + 水 ---(喺陽光同葉綠素嘅情況下)---> 葡萄糖 + 氧氣
喺呢個過程中,植物會將太陽嘅光能轉化為儲存喺葡萄糖入面嘅化學能。植物可以即刻用呢啲食物嚟獲取能量,或者以澱粉質形式儲存,遲啲先用。
你知唔知道?
葉綠素就係令葉片睇落係綠色嘅原因!佢就好似植物嘅太陽能板,吸收所有陽光。
重點總結
光合作用係植物利用二氧化碳、水同陽光,嚟製造自己嘅食物(葡萄糖)並釋放氧氣嘅過程。佢對地球上嘅生命嚟講非常重要!
7.3 獲取能量:呼吸作用
好啦,植物會製造食物。但係佢哋(同我哋!)又點樣將能量從食物入面「攞」出嚟呢?答案就係呼吸作用。呢個過程發生喺所有生物(包括植物同動物)嘅細胞入面。
你可以咁樣諗:食嘢就好似幫架車入油,但呼吸作用就好似着引擎,真係用啲汽油,令架車郁。呼吸作用就係釋放出食物中儲存嘅能量。
呼吸作用嘅方程式
呼吸作用基本上同光合作用係相反㗎!
葡萄糖 + 氧氣 ---> 二氧化碳 + 水 + 能量
呢啲釋放出來嘅能量,我哋用嚟做所有嘢:郁動、思考、保暖同埋生長。
光合作用同呼吸作用:快速比較
呢個可能會有少少難明,等我哋嚟分析吓。呢個係一個成日會搞錯嘅地方!
- 邊個做?
- 光合作用: 只係植物(同埋一啲簡單生物)。
- 呼吸作用: 所有生物(植物同埋動物)。
- 幾時發生?
- 光合作用: 只喺有光嘅時候(日間)。
- 呼吸作用: 無時無刻,全日24小時都進行緊!
- 有咩目的?
- 光合作用: 透過製造食物嚟儲存能量。
- 呼吸作用: 從食物中釋放能量。
重點總結
呼吸作用係所有活細胞用嚟從葡萄糖(食物)中釋放能量嘅過程。佢會用到氧氣,並產生二氧化碳同水。
7.4 大呼吸:氣體交換
氣體交換就係生物同佢周圍環境之間交換氣體嘅過程。對我哋嚟講,就係吸入氧氣,呼出二氧化碳。
植物嘅氣體交換
植物透過葉片上嘅微細氣孔「呼吸」。日間,佢哋進行好多光合作用,所以佢哋吸入嘅二氧化碳會多過排出嘅。夜晚,冇咗光,佢哋只會進行呼吸作用,所以佢哋會吸入氧氣,並排出二氧化碳,就好似我哋咁!
人類嘅氣體交換
我哋嘅呼吸系統設計得好精妙,非常適合氣體交換。
空氣嘅路徑:鼻/口 -> 氣管 -> 肺部 -> 氣囊
真正神奇嘅地方發生喺肺部,喺數百萬個好細小嘅泡泡入面,呢啲泡泡叫做氣囊(或肺泡)。喺呢度,我哋吸入嘅空氣入面嘅氧氣會進入我哋嘅血液,而我哋血液入面嘅二氧化碳就會排出到空氣入面,準備呼出體外。
吸氣同呼氣——有咩分別?
我哋吸入嘅空氣同呼出嘅空氣係唔同嘅。
- 吸入嘅空氣: 更多氧氣,更少二氧化碳,更少水蒸氣。
- 呼出嘅空氣: 更少氧氣,更多二氧化碳,更多水蒸氣,而且會更暖。
吸煙嘅危險
吸煙對呼吸系統極之有害。香煙嘅煙霧含有焦油,呢種係一種黏稠嘅黑色物質,會堵塞氣囊 (肺泡)。呢會令氧氣好難進入血液。吸煙會導致嚴重嘅健康問題,例如肺癌同心臟病。
重點總結
氣體交換係生物獲取所需氣體同排出廢氣嘅方式。喺人類身上,呢個過程發生喺肺部嘅氣囊 (肺泡) 入面。吸煙會嚴重損害呢個過程。
7.5 維持平衡
光合作用同呼吸作用喺一個美麗而自然嘅循環中互相配合,以維持大氣中氧氣同二氧化碳嘅含量平衡。
- 光合作用從空氣中移除二氧化碳並增加氧氣。
- 呼吸作用從空氣中移除氧氣並增加二氧化碳。
人類破壞平衡
不幸嘅係,一啲人類活動正在破壞呢種平衡。我哋透過以下方式,向大氣中排放過多嘅二氧化碳:
- 為咗發電同交通運輸而燃燒化石燃料(例如煤、石油同天然氣)。
- 砍伐森林(砍伐大量森林)。樹木越少,就越少光合作用可以移除二氧化碳。
溫室效應
二氧化碳係一種溫室氣體。呢意味住佢會將熱力困喺大氣層入面。想像吓佢就好似地球嘅一張氈。有少少呢種氣體係好嘅;佢令我哋嘅地球足夠溫暖以維持生命。但係透過排放太多二氧化碳,我哋就係令張氈變厚,困住太多熱力。呢會導致地球溫度升高,呢個現象就係全球暖化,會影響環境同氣候。
重點總結
自然界中存在氧氣同二氧化碳嘅自然平衡。人類活動,特別係燃燒化石燃料,正在增加二氧化碳水平,從而加劇溫室效應,令地球變暖。
7.6 空氣質素與我哋嘅健康
我哋呼吸嘅空氣質素對我哋嘅健康有直接影響。清潔嘅空氣至關重要!
咩係空氣污染物?
空氣污染物係空氣中嘅有害物質。常見例子包括煙霧、塵埃,以及來自汽車廢氣同工廠嘅有害氣體。呢啲污染物會令我哋呼吸困難,並引起哮喘等健康問題。
監測空氣——空氣質素健康指數 (空品健)
空氣質素健康指數 (空品健) 係一個指標,話我哋知而家空氣污染嘅程度。佢就好似空氣嘅天氣報告!
- 佢嘅報告範圍由 1 至 10+,並分為五個健康風險類別:低、中、高、甚高同嚴重。
- 佢會提供健康忠告。例如,當空品健達到「甚高」水平時,有心臟病或呼吸問題嘅人會被建議留喺室內,並避免劇烈運動。
重點總結
空氣污染物會損害我哋嘅健康。空品健幫助我哋了解空氣污染程度,並提供保護自己嘅建議。
恭喜你哋成功讀完呢份筆記!你哋學到好多關於我哋身邊無形但又非常重要嘅空氣。要繼續保持好奇心啊!