教室內二氧化碳含量檢測

摘 要 上課的時候，同學們經常會感到很疲倦，聽課效果非常差，從化學的角度我們猜想這種現象可能與教室內二氧化碳含量有關。本文就教室內二氧化碳含量進行檢測分析。

關鍵詞?二氧化碳;含量;檢測

中圖分類號：052，R927.2，R134+.4 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2018）14-0215-01

一、問題的提出

美國的《環境與健康展望》（Environmental?Health?Perspectives）指出：在密閉環境下，周圍人呼出的二氧化碳集合起來可能會使人的思考速度變得更慢。

上課的時候，同學們經常會感到很疲倦，聽課效果非常差，從化學的角度我們猜想這種現象可能與教室內二氧化碳含量有關。一個成年人，每小時消耗多少氧氣？產生多少二氧化碳？帶著這樣的疑問，我們查閱了相關資料。查閱的資料：

數據：室內空氣中二氧化碳衛生標準值≤0.10%（2000mg/m³）

二氧化碳濃度含量與人體生理反應：

350～450ppm：同一般室外環境;

350～1000ppm：空氣清新，呼吸順暢;

1000～2000ppm：感覺空氣渾濁，并開始覺得昏昏欲睡;

2000～5000ppm：感覺頭痛、嗜睡、呆滯、注意力無法集中、心跳加速、輕度惡心;

大于5000ppm：可能導致嚴重缺氧，造成永久性腦損傷、昏迷、甚至死亡。

文摘1：干凈的新鮮空氣中二氧化碳的含量為300ppm（即百萬分之三百），而成年人因呼吸或代謝，每小時呼出約20升二氧化碳。人呆在不通風或通風較差的房間里，空氣中的二氧化碳不斷上升，一般情況下，數十平方米的房間兩小時二氧化碳的含量就會超過1500ppm，此時空氣質量變差，人會感到不適，人的注意力和記憶力都會衰退。

文摘2：室內空氣二氧化碳在0.07%以下時屬于清潔空氣，人體感覺良好;當濃度在0.07%—0.1%時屬于普通空氣，個別敏感者會感覺有不良氣味;在0.1%—0.15%時屬于臨界空氣，室內空氣的其它癥狀開始惡化，人體開始感覺不適;達到0.15%—0.2%時屬于清度污染，超過0.2%屬于嚴重污染;在0.3%—0.4%的人呼吸加深，出現頭疼、耳鳴、血壓增加等癥狀當達到0.8%以上時就會窒息死亡。

我們又提出了第二個問題：一個成年人，每小時消耗多少氧氣？產生多少二氧化碳？

文摘3：每當我們消耗1摩爾的氧氣時，就會產生1摩爾的二氧化碳。每分鐘，一個成年人要消耗將近300毫升的氧氣，男性平均消耗310毫升，女性平均消耗260毫升。

文摘4：二氧化碳濃度對人的影響：0.03%正常;1%有害;4-5%氣喘、頭暈;>10%窒息死亡。

我們的分析：

一個房間空氣的體積：10平方米×3米（高）=30立方米

總氧氣量：30立方米×20%=6立方米

消耗：300毫升/分鐘×60分鐘=18升/人小時

一個人呼吸完全消耗的時間：6000升/18升=333（小時）=14天

房間中可以導致有害的1%濃度的二氧化碳總量：30立方米×1%=0.3立方米=300升

一個人產生所需的時間：300升/18升=16（小時）

兩個人產生所需的時間：16/2=8（小時）。

10平方米的房間，一個人消耗達到強烈危害健康的濃度的時間為16×4.5=72小時。（3晝夜）達到窒息的濃度的時間為

16×10=160小時（近1周）

兩個人則分別為36小時和80小時。

按1%濃度有害的情況，一個人在一個10平方米的密封房間，時間不要超過16小時，兩個人不要超過8小時。超過這個時間一定要換風，不然，危害人體健康。為了驗證這一分析，我們決定檢測我們教室內二氧化碳的濃度。

二、實驗過程

地點：云南省曲靖市第一中學日新樓三樓高一（14）班;天氣：晴朗

三、實驗后的思考

全班同學共同見證了不同情況下教室內二氧化碳的濃度，大家都認識到了開門窗通風的重要性。同學們通過參與這次的檢測，大家學習化學的熱情非常的高，原來科學探究不僅僅是科學家的事，它離我們并不遠，只要我們勤于思考，勇于實踐，善于總結，我們也可以做得很好。

指導教師：顧燕

課題成員：吳江蛟，田凱奇（高一202114班學生）