研究性学习报告-教室里二氧化碳浓度测量

研究性学习报告

----教室里CO2浓度的测量

指导老师：小组成员：

一、课题背景

在当今世界，由于工业的飞速发展，全世界每年向大气排放的CO2达数亿吨，使大气CO2浓度大幅度提高。由此引起了许多环境问题，大家熟悉的“温室效应”便是其中最严重的一个。

而且CO2在人体内对血气有佷大关系：

血气：二氧化碳分压＜50mmHg，氧分压＞50mmHg，血氧饱和度＞85%，此时为正常。

血气:氧分压30－50mmHg，血氧饱和度60－80%二氧化碳分压50－70mmHg，为中度缺氧。

血气：氧分压＜30mmHg,血氧饱和度＜60%，二氧化碳分压＞70mmHg，为重度缺氧。当二氧化碳分压＞70mmHg以上，致呼吸中枢对CO2失去敏感时，缺氧就成为兴奋呼吸的主要因素。可见CO2浓度对人体健康有较大关系。

那么，我们学校有没有此类似问题呢？平时，在教室里，由于学生人数较多，加之学习紧张，机体耗氧量便大大增加，呼出的CO2自然增加了不少，而CO2是保温气体，使得教室又闷又热，影响了学习的效率，上课睡觉便是一个好例子。为了能够知道教室里CO2浓度，我们决定对此进行研究。

二、课题目标

1.通过实验，掌握一些测量气体的方法。

2.学会对实验中相关数据和资料进行处理和分析。

3.通过对教室不同时段CO2浓度的测量和对比，能够使同学们认识到降低教室CO2浓度的重要性，使同学们注意，从而提高学习的效率。

三、课题研究方法

通过在图书馆和网上查找，以及在老师的指导下，我们寻找到了一种测定CO2浓度的方法，于是开始做实验。

四、课题实验过程

1、首先准备实验所需的器具和药品：容量为20ml的针筒，试管，橡皮，配制浓度约0.002mol/L的稀氨水，酚酞试液。

2、我们分三组进行实验，第一组测量教室里没人时CO2浓度，第二组测量教室里人数约为30人时CO2浓度，第三组测量教室里人来齐时CO2浓度。

3、实验大致过程：首先配制溶液，往稀氨水中滴少量的酚酞，使氨

水变红，然后用针筒吸取2ml的红色氨水，再吸进教室空气18ml直到针筒的最大容量，之后用橡皮封住针嘴，再摇晃，使针筒里空气的CO2充分与氨水反应，然后把针筒里空气放掉，再重新吸入新空气进行反应，如此反复吸气反应，直到针筒中氨水的红色消失。

反应过程如下：

2 NH3.H2O+CO2 =(NH4)2CO3+H2O

2×10-3L×2×10-3mol/L=n(CO2)

所以

n(CO2) =0.5×2×10-3L×2×10-3mol/L

=2×10-6mol

把气体摩尔体积近似看成22.4L/mol,

V（CO2）=22.4L/mol×2×10-6mol=4.48×10-7L

所以CO2的体积分数V=V(CO2)/ V(空气)=4.48×10-7÷V(空气)

M(CO2)=(44g/mol×2×10-6mol/L)/ (29g/mol÷22.4L/mol×V(空气))

通过这两条式子，可以算出CO2浓度

五、课题结果分析及建议：

通过两次实验，得出三组数据进行分析和整理，我们得到了下面的表格：

实验数据表格(第一次)

三次测量体积分数的图像

通过上面表格和图像，可以看出，当教室人来齐时，即大约60人的时候，教室CO2浓度是无人时的两倍，而当教室人数约30人时，浓度变化却没有那么大。

我们做实验时，正处夏季，此时教室门窗全开，而且开着五扇风扇，促使空气流通，使CO2浓度降低。另据我们观察，在冬天或下雨等较冷的天气时，大部分教室都是把窗户紧闭，风扇也没开，此时教室就如一个密室，CO2浓度将大幅度的提高，人一旦进入这样的“密室”，会感觉温暖了许多，而且会觉得空气比外面差很多。在这样的“密室”里学习，其效率会很高吗？而且有时还要在里面呆近一个半小时，这样的学习环境更让人担忧了。

对此，我们小组提出了以下几点建议：

1.从门窗上看，最简单的办法是把门窗和风扇都开着，不管天气的冷热，门窗都不应关闭这样可以让教室内外空气进行交流，降低教室内CO2浓度。如果天气过冷，坐在窗边的同学就应穿多衣服。

2.从学生的流动上看，在课间休息时，应该到教室外活动，这样即可以呼吸新鲜空气，提高精神，又可以让教室进行一次彻底的换气，以降低教室CO2浓度。

3.从学生的人数上看，在我们学校，一个教室一般人数都是60多人，这已经是很不错的，但在有些学校，一个教室有的70多人，甚至有近90的。通过我们实验证实当教室人数为原来的一半时，CO2浓度会大大降低，而且，在美国等一些发达国家，一个教室学生人数一般在30人左右。所以，如果有条件的话，学校可适当地降低每个班的人数，这样对降低教室CO2浓度有很大好处，同时也有利于教师的管理和师生之间的交流，有利于学习。

4.从环保上看，多种植物一直是作为环境保护的根本手段。教学楼旁边可多种一些树，即可以调节气温，又可以吸收CO2而放出氧气；我们发现，在一些学校，有在走廊外种植一些较小的植物，这也是一种好的方法；教室外可以种植物，教室内也同样可以，在白天时，把植物拿入教室内，可以吸收CO2又增加了氧气的含量，但在晚上，则要把植物拿出教室，防止进行呼吸作用时，与人争氧气。

5.草坪是二氧化碳的最好消耗者。生长良好的草坪,每平方米1小时可吸收二氧化碳1.5克,每人每小时呼出的二氧化碳约为38克,所以如有25平方米的草坪,就可以把一个人呼出的二氧化碳全部吸收。由此可见,城市中的草坪对净化空气有何等重要的作用,这也是人们站立于大草坪上感到空气特别新鲜的原因。所以教学楼前种草坪也是很有成效的。

以上就是我们小组的研究成果，希望能对同学们有所帮助，这也是我们研究的目的。