有趣的空气教学课件

有趣的空气教学课件第一章空气无处不在地球大气层森林与空气地球被一层厚达数百公里的气体包围，这就是我森林是地球的肺，每天都在不断净化空气，释们赖以生存的大气层它就像一件看不见的保护放氧气一棵成熟的树每年可以生产约118公斤衣，守护着地球上的所有生命的氧气，足够一个人呼吸10个月水中的空气室内空气水中也含有空气！鱼类通过鳃从水中提取溶解的即使在密闭的房间里，空气也无处不在现代建氧气呼吸如果水中没有足够的氧气，鱼类就无筑设计注重通风系统，确保室内空气流通，维持法生存健康的生活环境空气是什么？空气是一种由多种气体组成的混合物，主要成分包括氮气（约）稳定大气成分，减缓燃烧过程•78%氧气（约）支持生命呼吸和燃烧•21%其他气体（约）包括二氧化碳、氩气、氖气等•1%空气的特性看不见空气是无色的，光线可以直接穿过•摸不着空气分子间距离大，难以直接感知•无味纯净的空气本身没有气味•流动性空气可以自由流动填满容器•可压缩性空气可以被压缩到更小的体积•尽管我们无法直接看到空气，但它确实存在于我们周围的每一个角落从我们站立的地面到高空的云层，甚至延伸到距离地面公里以上的大气层，空气无处100不在实验塑料袋里的空气宝宝实验目的实验步骤通过简单有趣的方式，帮助孩子们感知空气的存在，理解

1.将塑料袋完全摊开，确保袋内没有异物空气虽然看不见但确实占据空间的概念

2.在空气中快速挥动塑料袋，使袋子抓住空气所需材料

3.迅速扎紧袋口，防止空气逃逸

4.观察塑料袋的形状变化，感受袋内的空气•透明塑料袋（最好是可密封的）

5.尝试轻轻挤压塑料袋，观察空气的流动•彩色丝带或橡皮筋（用于扎紧袋口）

6.可以用记号笔在袋子上画出眼睛和嘴巴，创造一个空•记号笔（可选，用于绘制空气宝宝的表情）气宝宝观察与思考为什么塑料袋能鼓起来？这说明空气占据了空间塑料袋里的空气从哪里来？是我们周围无处不在的空气尝试挤压塑料袋，空气会向哪里移动？观察塑料袋形状的变化延伸探索如果将空气宝宝放入水中，会发生什么？（它会浮起来）尝试将袋口打开一点点，空气会怎样？（慢慢逃逸）空气宝宝为什么看不见却能感觉到它的存在？（空气无色但有质量和体积）空气占空间，有质量尽管空气看不见摸不着，但它确实具有物质的基本特性占据空间并具有质量这些特性在日常生活中随处可见，只是我们通常不会特别注意空气占据空间的证据•气球膨胀吹气时，空气填满气球内部空间，使气球体积增大•打开汽水瓶听到嘶嘶声，是瓶内压缩空气释放•游泳圈充气空气占据游泳圈内部空间，使其浮在水面•倒扣杯子入水水无法完全进入杯中，因为空气已占据空间空气有质量（重量）的证据•充气前后的气球重量不同•气象学测量显示，地球大气总质量约为

5.1×10^18千克•一个标准大气压下，1立方米空气的质量约为

1.29千克有趣的事实你知道吗？我们每个人每天大约要呼吸约12,000升空气！尽管空气看不见，但它确实是我们生活中不可或缺的物质思考问题如果空气没有重量，风会存在吗？课堂活动尝试用天平测量充气前后气球的重量差异日常观察第二章空气的流动与风1,600372500+公里/小时风力发电站风力等级地球上记录的最强飓风风中国目前拥有的风力发电我国古代就有清风、微速，发生于1996年的热带站数量，为世界第一大风风、飞风、厉风等多种风气旋奥利维亚电市场力等级划分风是空气的流动，是地球上最常见的自然现象之一从轻柔的微风到猛烈的台风，风的强度变化多端，影响着我们的日常生活风不仅带来气候变化，还塑造了地貌，传播种子，甚至影响了人类文明的发展方向在这一章中，我们将探索风的形成原理，了解不同类型的风，以及风对自然环境和人类活动的影响通过观察和实验，我们将亲身感受空气流动的力量，理解风与地球气候系统的密切关系风是空气在动风是由于大气中不同区域的气压差异引起的空气水平流动这种气压差异主要由温度差异造成风的形成过程太阳不均匀加热太阳辐射在地球表面的分布不均匀，导致不同区域温度差异热胀冷缩较热的空气密度降低上升，较冷的空气密度增加下沉气压差形成空气上升区形成低气压，下沉区形成高气压空气流动空气从高气压区流向低气压区，形成风风的特性风向风吹来的方向，常用北风表示从北方吹来的风风速空气流动的速度，单位为米/秒或公里/小时风力风的强度，通常用蒲福风级表示，从0级（无风）到12级（飓风）科学小知识地球自转产生的科里奥利力会使风向发生偏转，北半球向右偏，南半球向左偏，这就是形成气旋和反气旋的原因1地方风受地形影响形成的局部风，如山谷风、坡风等2季风随季节变化方向的大尺度风系统，如亚洲季风实验手背上的风实验目的实验步骤通过简单的感官实验，帮助孩子们直接感受空气流动带来的物理效应，加深对风的理解

1.将一只手的手背伸直，保持稳定

2.将嘴靠近手背约10厘米处所需材料

3.轻轻吹气，观察手背的感觉•无需特殊材料，只需要自己的手和嘴

4.然后张大嘴，用力呼气•可选小纸片、羽毛、气球等辅助物品

5.比较两种不同强度气流带来的感觉差异科学原理

6.尝试用湿润的手背重复实验，感受差异延伸活动当我们呼出气流时，加速流动的空气分子会带走皮肤表面的热量，产生降温效果同时，空气流动也会增加皮肤表面水分的蒸发速率，进一步带走热量这就是为什么流动的空气会让我们感到凉爽的原因•用纸片替代手背，观察纸片在气流作用下的移动•尝试用不同温度的气流（如对着手心呼气）感受差异•在户外不同风力环境中感受手背上的风观察与记录思考问题生活应用轻吹时，手背感觉到微凉和轻柔的触感为什么流动的空气会让我们感到凉爽？电风扇、空调的工作原理与此相似用力呼气时，感觉到更强的凉意和压力夏天为什么用扇子扇风能感到凉快？理解风寒效应在户外活动中的重要性湿润的手背比干燥的手背感觉更凉爽风速与体感温度有什么关系？了解风在散热和蒸发中的作用海风与陆风的故事白天海风形成温度差异太阳照射使陆地比海洋升温快，陆地上热空气上升，形成低压区海面上的冷空气流陆地和海洋的比热容不同，陆地比海洋更容易升温和降温，这是形成海陆风的根本原向陆地，形成海风因海洋调节夜晚陆风形成海洋具有巨大的热容量，温度变化缓慢，这使得沿海地区气候相对温和，昼夜温差夜间陆地散热快，温度低于海洋，陆地上形成高压区空气从陆地流向海洋，形成陆小风海陆风的特点海风陆风•白天形成，从海洋吹向陆地•夜间形成，从陆地吹向海洋•风速通常在5-10米/秒之间•风速通常较海风弱，约2-5米/秒•带来清新湿润的空气，气温较低•带来较干燥的空气•影响范围一般在海岸线内30-40公里•影响范围一般在海岸线向海10-20公里•常在上午10点至下午4点最为明显•常在傍晚至凌晨最为明显海陆风是局地环流的典型例子，它对沿海地区的气候和生态有重要影响渔民和航海者自古就利用海陆风规律安排航行；现代城市规划也考虑海陆风对城市通风和污染物扩散的影响海陆风循环是太阳能量驱动地球系统的一个生动例证，展示了自然界中热能转化为动能的过程风速和风向的测量工具风速测量风速计风向测量风向标风速计是测量风速的专业仪器，常见类型包括杯形风速计最常见的风速计，由三个或四个半球形杯子组成，风吹动杯子旋转，旋转速度与风速成正比热线风速计利用风速与热量散失率的关系测量风速，适合测量低速气流超声波风速计通过测量超声波在空气中传播速度的变化计算风速，精度高皮托管风速计测量动压和静压差值计算风速，常用于飞机蒲福风级英国海军军官蒲福于1805年创立的风力等级表，将风力分为0-12级•0级无风，烟直上•3-4级微风，树叶摇动•6-7级强风，行走困难•10-12级暴风至飓风，可造成严重破坏风向标是指示风向的装置，通常由以下部分组成指针通常为箭头形状，指向风的来源方向尾翼面积较大，受风力推动，使指针对准风向方位指示标明东南西北等方位简易风向观测方法•观察旗帜飘动方向•观察树叶摇动方向•用湿手指感受风向（迎风一侧感觉更凉）•抛撒轻粉尘观察飘动方向小朋友的观察方法记录与分析第三章空气压力的秘密101,

3251.

30.5帕斯卡吨帕/米标准大气压力值，相当于760毫米汞柱每平方米地面承受的空气重量海平面附近气压随高度变化的平均速率空气压力是指空气对物体表面施加的压力，是空气分子不断撞击物体表面产生的力尽管我们通常感觉不到它的存在，但空气压力无时无刻不在影响着我们的生活，从天气变化到日常用品的工作原理，甚至我们的身体健康在这一章中，我们将探索空气压力的基本概念，了解它如何随高度变化，以及它在自然现象和人类技术中的应用通过一系列有趣的实验，我们将揭示这个看不见但无处不在的力量的奥秘空气压力的研究涉及气象学、物理学和工程学等多个领域，它不仅帮助我们理解自然世界的运行规律，还为我们开发新技术提供了基础让我们一起进入空气压力的奇妙世界，探索这个隐形巨人的力量！什么是空气压力？空气压力是指空气分子不断运动，撞击物体表面产生的压力尽管单个空气分子的撞击力极小，但数量庞大的分子同时撞击产生的总压力相当可观空气压力的基本特点各向均匀空气压力从各个方向均匀地作用于物体随高度减小高空空气密度低，压力也较低随温度变化温度升高，分子运动加快，压力增大不易察觉我们习惯于生活在大气压下，通常感觉不到它的存在标准大气压科学家定义了标准大气压作为参考值•101,325帕斯卡（Pa）•

1.013巴（bar）•760毫米汞柱（mmHg）•

14.7磅/平方英寸（psi）一个成年人身体表面积约

1.7平方米，承受着约17吨的空气压力！之所以我们感觉不到这么大的压力，是因为我们体内也有相应的压力与之平衡气压计的原理气压计是测量大气压力的仪器，主要有以下几种水银气压计利用大气压支持水银柱的高度空盒气压计利用密封金属盒随气压变化的形变电子气压计利用压力传感器测量气压高度与气压关系气压随高度增加而减小•海平面约1013百帕•2000米高空约800百帕•5500米高空约500百帕•10000米高空约250百帕实验气压的力量实验一吸管与水实验二气球的膨胀与收缩材料透明吸管、水杯、水步骤

1.将吸管插入水中

2.用手指按住吸管上端，然后提起吸管

3.观察水在吸管中的状态材料气球、小瓶子、热水、冷水

4.松开手指，再次观察步骤原理当堵住吸管上端时，外界气压推动水停留在吸管中；松开后，空气进入，水因重力流出

1.将气球套在干净空瓶子口上

2.将瓶子放入热水中，观察气球变化

3.再将瓶子放入冷水中，继续观察原理热水加热瓶中空气，分子运动加快，气压增大，气球膨胀；冷水使瓶中空气冷却，分子运动减慢，气压降低，气球收缩气压与天气的关系高气压系统低气压系统形成空气下沉，密度增大，压力增高形成空气上升，密度减小，压力降低特点空气辐散流动（顺时针流动）特点空气辐合流动（逆时针流动）典型天气晴朗、少云、干燥典型天气多云、降水、风力增强季节影响夏季带来炎热天气，冬季带来寒冷天气季节影响带来不稳定天气，可能引发暴风雨高气压区域通常天气稳定，适合户外活动在地图上常用H表示低气压区域天气变化快，常伴有降水在地图上常用L表示老话说晴天多高压，这是有科学依据的高气压系统下沉的空气抑制了云的形成，带来晴朗天空雨天多低压，这是因为低气压系统中上升的空气冷却后形成云和降水气压快速下降1气压计读数明显下降，可能预示风暴或强降水即将来临2气压缓慢下降预示天气将逐渐转坏，可能出现阴天和小雨气压稳定3表明当前天气状况将持续一段时间，天气相对稳定4气压缓慢上升通常预示天气将逐渐好转，云层减少气压快速上升5可能表明天气将迅速转晴，但冬季可能带来寒潮气压与生活的关系气压变化不仅影响天气，还可能影响人体健康和日常生活关节疼痛一些人在气压变化时会感到关节不适，尤其是老年人头痛气压快速变化可能诱发偏头痛情绪影响低气压天气可能让一些人感到情绪低落日常活动气压变化影响钓鱼、航空、农业等活动的安排通过观察气压变化，我们可以在一定程度上预测天气变化，做好相应准备现代气象预报正是基于对气压系统分布和变化的分析，结合其他气象因素，提供准确的天气预测第四章空气的成分和质量78%21%氮气氧气稳定大气成分，减缓燃烧支持生命呼吸和燃烧

0.93%

0.04%氩气二氧化碳惰性气体，用于特殊照明温室气体，植物光合作用原料空气是地球生命系统中最基础的要素之一，它不仅提供生命必需的氧气，还通过其组成和质量影响着地球的气候系统和生态环境尽管从远处看，空气似乎是均匀的，但实际上它是由多种气体组成的混合物，并且还包含各种微粒和污染物在这一章中，我们将深入探索空气的详细成分，了解各种气体在生态系统中的作用，以及空气质量如何影响人类健康和环境通过认识空气污染的来源和危害，我们能更好地理解保护空气质量的重要性随着城市化和工业化的发展，空气质量已成为全球关注的重要环境问题了解空气成分和质量的基本知识，有助于我们做出更环保的生活选择，共同保护我们赖以生存的大气环境空气里有什么？空气是一种复杂的混合物，包含多种气体、水蒸气和悬浮颗粒干净的空气主要由以下成分组成主要气体成分氮气N₂约

78.08%，相对惰性，不易参与化学反应氧气O₂约

20.95%，支持呼吸和燃烧氩气Ar约

0.93%，惰性气体，不参与化学反应二氧化碳CO₂约

0.04%，温室气体，植物光合作用的原料微量气体氖Ne、氦He、甲烷CH₄、氪Kr总含量不到

0.01%臭氧O₃平流层中的臭氧层过滤紫外线水蒸气H₂O含量变化大，约0-4%，影响天气和气候悬浮颗粒自然颗粒花粉、孢子、盐分、火山灰、沙尘人为颗粒烟尘、工业排放物、汽车尾气中的颗粒空气中的生物空气中还存在着大量肉眼看不见的微生物•细菌和病毒•真菌孢子•微小的昆虫和植物碎片科学家估计，在城市空气的每立方米中，可能包含数千到数百万个微生物细胞！特殊现象空气中的水蒸气和颗粒物质共同作用，形成许多自然现象•雾空气中水滴悬浮•霾空气中污染物积累•彩虹阳光通过水滴折射空气的未来空气的演变人类活动正在改变空气成分大气层结构空气质量好坏影响健康空气污染对健康的影响敏感人群污染的空气会对人体健康造成各种不良影响，从短期症状到长期疾病某些人群对空气污染更为敏感，受到的影响更大短期影响儿童呼吸系统仍在发育，肺部受损风险更高老年人免疫系统和肺功能可能已有下降呼吸系统咳嗽、气喘、呼吸困难孕妇空气污染可能影响胎儿发育眼睛刺激、发红、流泪慢性病患者已有心肺疾病的人群风险更高头痛空气中的一氧化碳可导致头痛户外工作者长时间暴露在室外空气中过敏反应打喷嚏、皮肤瘙痒长期影响医学研究表明，全球每年约有700万人死于空气污染相关疾病，其中包括许多儿童儿童的呼吸频率比成人快，相对体重摄入更多空气污染物，且器官发育尚未完全，因此更易受到伤害慢性呼吸道疾病哮喘、慢性支气管炎心血管疾病长期暴露在污染空气中增加心脏病风险肺功能下降持续接触污染物导致肺功能减弱免疫系统影响降低免疫力，增加感染风险91%80%26%全球人口生活在不符合世界卫生组织空气质量标准的地区城市居民暴露在超标空气污染中的比例全球儿童哮喘病例中与空气污染有关的比例改善室内空气质量的方法通风定期开窗通风，特别是在空气质量良好的时段植物室内种植吊兰、虎尾兰等能吸收部分有害气体的植物空气净化器在污染严重地区使用合格的空气净化设备减少室内污染源少用化学清洁剂，不在室内吸烟控制湿度保持适宜湿度（40-60%），减少霉菌生长了解空气质量对健康的影响，有助于我们做出更好的生活选择，特别是为儿童和老人创造更健康的生活环境在空气质量不佳的日子，尽量减少户外活动，特别是剧烈运动，可以有效降低健康风险空气污染的来源交通排放工业排放汽车、卡车、飞机等交通工具的尾气包含一氧化碳、氮氧化物和挥发性有机物，在城市中贡献了大量污染工厂排放的废气含有二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等多种污染物，是城市空气污染的主要来源之一物自然来源燃烧活动火山喷发、沙尘暴、森林火灾等自然现象也会向大气中释放大量污染物，影响区域空气质量燃烧煤炭、木材、垃圾等产生的烟雾含有大量有害物质，农村地区和发展中国家尤为严重农业活动室内污染源农药喷洒、畜牧业产生的氨气、秸秆焚烧等农业活动也是重要的空气污染来源烹饪烟雾、吸烟、清洁产品、装修材料等都会释放污染物，导致室内空气质量下降主要空气污染物及其来源颗粒物PM

2.5/PM10氮氧化物NOₓ•燃煤电厂•汽车尾气•柴油车辆•发电厂•建筑工地•工业锅炉•道路扬尘挥发性有机物VOCs二氧化硫SO₂•油漆溶剂•燃煤发电•加油站•冶金工业•印刷厂•石油炼制•家具制造跨区域污染问题第五章保护我们的空气空气保护的重要性空气污染的全球影响清洁的空气对人类和地球生态系统至关重要保护空气质量不仅事关当代人的健气候变化空气中温室气体浓度上升导致全球变暖康，也关系到未来世代的生存环境随着全球化和工业化的发展，空气污染已成生物多样性减少酸雨和污染物危害植物和动物为一个全球性挑战，需要各国共同应对粮食安全地面臭氧污染减少农作物产量空气保护是一项系统工程，需要政府、企业和个人的共同努力从能源结构调整水资源影响大气污染物沉降影响水体生态到交通方式改变，从工业升级到生活方式转变，每一个环节都可能对空气质量产文化遗产破坏酸性气体腐蚀历史建筑和文物生重要影响联合国环境规划署指出，如果全球能够实现2030年空气质量目标，每年可挽救在中国，空气质量改善已成为生态文明建设的重要内容通过蓝天保卫战等一系约200万人的生命，并显著提高数亿人的生活质量列行动，许多城市的空气质量已有明显改善，但仍面临诸多挑战25%

4.2%40%通过改善空气质量可减少的全球疾病负担比例全球GDP因空气污染造成的经济损失2013年以来中国重点城市PM

2.5平均浓度降幅在本章中，我们将探讨保护空气的重要性，了解各种减少空气污染的方法，以及个人和社会如何共同参与空气保护行动通过教育和实践，我们可以培养下一代对空气保护的意识，共同创造一个蓝天常在的美好未来正如古语所言天苍苍，野茫茫，蓝天是地球赐予我们的宝贵礼物，保护它是我们每个人的责任让我们携手行动，为守护这份蓝色礼物而共同努力！为什么要保护空气？健康原因减少疾病风险清洁空气可降低呼吸系统疾病、心血管疾病和癌症的发病率提高生活质量良好的空气质量让人精力充沛，提高工作和学习效率保护儿童发育空气污染会影响儿童的肺部发育和认知能力发展延长寿命研究表明，空气质量改善可显著延长人均寿命生态原因维护生物多样性空气污染威胁许多物种生存，尤其是敏感的植物和昆虫保护森林健康酸雨和臭氧污染损害树木和森林生态系统维护水生态系统大气沉降可导致水体酸化和富营养化保护授粉昆虫空气污染会干扰蜜蜂等授粉昆虫的活动经济原因减少医疗支出空气污染相关疾病每年造成巨大医疗费用提高农业产量清洁空气有利于作物生长，提高产量促进旅游业蓝天白云、清新空气是吸引游客的重要因素减少财产损失污染物对建筑和设施的腐蚀造成经济损失世界银行研究显示，全球每年因空气污染造成的经济损失高达

5.11万亿美元，相当于全球GDP的

4.2%其中，中国因空气污染导致的福利损失约占GDP的10%全球气候稳定环境公平代际责任减少温室气体和短寿命气候污染物排放，有助于减缓全球气候变化弱势群体往往更容易受到空气污染影响，改善空气质量是实现环境正义的重要一步保护空气质量是我们对未来世代的责任，确保他们能呼吸清新空气，享受蓝天文化和精神价值我们能做什么？个人行动社区参与每个人的小行动汇聚起来，可以产生巨大的积极影响在社区层面，我们可以通过组织和参与各种活动保护空气绿色出行绿化行动步行和骑行短距离出行选择步行或骑自行车植树活动参与社区植树，增加绿地面积公共交通优先选择公交、地铁等公共交通工具屋顶花园在条件允许的建筑上建设屋顶花园共享出行尝试拼车或共享单车减少总体排放垂直绿化支持墙面绿化，增加城市绿量减少不必要旅行通过视频会议替代部分商务差旅宣传教育节能减排环保讲座组织或参加空气保护相关的讲座节约用电随手关灯，使用节能电器社区监测参与空气质量监测志愿活动适度调节空调夏季不低于26℃，冬季不高于20℃知识分享向亲友传播空气保护知识减少使用煤气灶烹饪时盖锅盖，减少烹饪时间避免露天焚烧不焚烧垃圾和落叶趣味游戏踩气球放空气宝宝游戏目的游戏规则通过有趣的游戏形式，帮助孩子们直观感受空气的存在和作用，增强对空气重要性的认识，同时锻炼身体协调能力和团队合作精神

1.每个孩子拿到2-3个不同颜色的气球游戏准备

2.将气球吹起来系好，代表捕捉了空气宝宝

3.游戏开始后，孩子们尝试踩破自己的气球，同时保护其他人的气球不被踩破材料不同颜色的气球（每个孩子2-3个）

4.可以设置时间限制（如3分钟），看谁能在规定时间内踩破最多气球场地宽敞的室内或室外场地

5.也可以分组进行比赛，看哪个组先踩完所有气球人数适合10-30人的班级游戏变化道具背景音乐（可选）、计分板（可选）接力赛分组进行，每人踩破一个气球后传递给下一位队友游戏设置寻宝版在部分气球内放入小纸条，踩破后获得任务或奖励将气球比喻为空气宝宝，孩子们通过踩气球释放空气宝宝，同时观察空气的流动和气球的变化可以根据不同颜色的气球设置不同的任务或音乐停止音乐停止时必须踩破一个气球，否则淘汰分值，增加游戏的趣味性和挑战性科学原理讲解安全注意事项游戏结束后，可以引导孩子们思考和讨论开展游戏时需注意以下安全事项•气球被踩破时，听到的砰声是什么原因造成的？（空气突然释放）•确保场地安全，没有尖锐物体•为什么有些气球踩不破？（气压分散，需要集中力量）•注意不要踩到他人脚部•踩破气球后，空气去了哪里？（融入了周围空气）•对乳胶过敏的孩子应避免直接接触气球•如果没有空气，气球能膨胀吗？（不能）•教育孩子不要将气球碎片放入口中•游戏结束后及时清理气球碎片，防止环境污染教育意义这个游戏不仅有趣，还蕴含丰富的教育价值科学认知感受空气的存在和压力环境意识了解空气的重要性，培养保护环境的意识身体协调锻炼平衡能力和动作协调性社交能力增强团队合作和互动能力安全意识学习在游戏中注意安全通过这个融合了科学原理和身体活动的游戏，孩子们可以在欢笑中学习，在游戏中成长，加深对空气这一看不见却无处不在的物质的理解和认识第六章空气在生活中的应用日常应用空气在我们的日常生活中无处不在，从轮胎充气到烹饪烘焙，从打气筒到风铃，空气的特性被巧妙利用工业应用现代工业大量利用空气的特性，如气动工具、空气分离制氧、空气悬浮运输等，推动生产效率提升能源应用风能作为重要的可再生能源，通过风力发电机组将空气流动的动能转化为电能，为绿色发展贡献力量交通应用从古老的帆船到现代的飞机，空气的流动和压力特性为人类的交通运输提供了基础支持空气不仅是生命赖以生存的基础，也是人类智慧的重要应用对象人类通过理解和利用空气的物理特性，开发出丰富多样的技术和工具，从简单的日常用品到复杂的工业设备，从传统工艺到前沿科技，空气的应用无处不在在这一章中，我们将探索空气在生活中的各种应用，了解人类如何巧妙利用空气的特性解决问题，创造价值通过这些例子，我们能够更深入地理解空气的重要性，以及科学知识如何转化为实际应用空气应用的探索也是科学教育的重要内容，它将抽象的原理具体化，帮助孩子们建立科学概念与日常生活的联系，激发他们的好奇心和创造力让我们一起走进空气应用的精彩世界！空气帮我们做什么？充气物品中的空气许多日常用品利用空气的可压缩性和弹性，通过充气实现特定功能运动与娱乐用品球类足球、篮球、排球等依靠内部空气压力保持形状和弹性游泳圈利用空气的浮力帮助人们漂浮在水面充气城堡通过持续充气，形成儿童游乐设施气垫船底部充气形成气垫，减少与水面的摩擦生活用品气垫床利用空气支撑，提供舒适的睡眠体验轮胎汽车、自行车轮胎通过充气提供缓冲和抓地力充气靠枕旅行中的便携式舒适支持气泡包装利用空气气泡提供缓冲保护物品科学原理充气物品主要利用了以下空气特性可压缩性空气可以被压缩到更小体积弹性压缩后的空气有恢复原状的趋势均匀传力空气压力在各个方向均匀分布密度小空气比水轻，具有浮力空气动力学应用空气流动产生的力被广泛应用于各种领域日常应用风扇叶片旋转推动空气流动，带走热量风筝利用气流产生升力使风筝飞起降落伞利用空气阻力减缓下落速度风铃空气流动带动风铃发出声音你知道吗？一个普通的足球充气后，内部气压约为

0.8-

1.0个大气压，比外界大气压高出约

0.8-

1.0倍！这个压力能让足球在被踢时变形并迅速恢复，产生弹性飞行的秘密空气的力量飞机如何飞行？其他飞行器飞机的飞行依赖于空气动力学原理，主要涉及四种力的平衡不同类型的飞行器利用不同的空气动力学原理四种基本力直升机升力垂直向上作用于飞机的力，主要由机翼产生•旋转的螺旋桨产生向上的升力重力垂直向下作用于飞机的地球引力•通过调整螺旋桨角度控制方向推力飞机前进的驱动力，由发动机提供热气球阻力阻碍飞机前进的空气阻力•利用热空气密度小于冷空气的原理伯努利原理•气球内的热空气产生浮力使气球上升机翼产生升力的核心原理是伯努利原理滑翔机•机翼上表面弯曲，下表面较平•无发动机，利用上升气流获得高度•空气流过上表面的路径更长，速度更快•通过优化设计减少阻力，延长滑翔距离•根据伯努利原理，流速快的区域压力低•上表面形成低压区，下表面压力较高一架大型客机起飞时的升力可达数百吨！这足以抵消飞机及所有乘客、行李和燃油的重量这种强大的力量完全来自于空气流动产生•压力差产生向上的升力的压力差纸飞机原理鸟类飞行火箭原理纸飞机也利用空气动力学原理飞行适当的折法可以创造出稳定的机翼形状，产生足够的升鸟类通过拍打翅膀产生升力和推力，羽毛的特殊结构帮助减少阻力，提高飞行效率火箭在大气层内也受空气动力学影响，但主要依靠牛顿第三定律（作用力与反作用力）推力进自制飞行器实验可以通过简单的实验体验空气动力学原理纸飞机尝试不同的折叠方式，观察飞行距离和稳定性的变化风力小车制作一个用风力推动的小车，探索风向和车速的关系悬浮球用吹风机向上吹气，使球悬浮在气流中，体验伯努利原理简易降落伞用塑料袋和绳子制作降落伞，观察空气阻力的作用了解飞行原理，不仅能满足我们对天空的向往，也能培养科学思维和创新能力空气的力量在这里展现得淋漓尽致，让我们对这个看不见的物质充满敬畏和好奇实验制作简易风车实验目的科学原理通过制作简易风车，让孩子们直观地观察和理解风能（空气流动）如何转化为机械能，体验空气流动产生的力量，同时培养动手能力和创新思维风车工作原理涉及几个基本的物理概念所需材料能量转换风的动能转换为风车的机械能作用力空气分子撞击风车叶片产生推力•正方形纸片（彩色纸更好）角度效应叶片角度影响空气流动方向和力的大小•大头针或图钉摩擦力轴承处的摩擦影响风车转动效率•铅笔（带橡皮擦的一端）实验变化•剪刀•尺子可以尝试不同的设计方案，比较效果•细吸管（可选）•改变风车叶片的数量（3片、4片、6片等）•珠子（可选，作为固定装置）•改变风车叶片的大小和形状制作步骤•改变叶片的弯曲角度

1.取一张正方形纸（约15×15厘米）•使用不同硬度和重量的材料

2.从四个角向中心画对角线，但不要完全相交，距中心约1厘米停止

3.沿着画好的线将纸张剪开，但不要剪到中心风车的历史可以追溯到古代波斯（现在的伊朗），约公元7世纪最早的风车用于磨面和抽水今天，现代风力涡轮机是风车原理的高科技应用，用于发电

4.将每个角的一个尖角轻轻弯曲到中心，但不要折痕

5.用大头针穿过所有弯到中心的角，再穿过纸的中心

6.将大头针固定在铅笔的橡皮擦端

7.确保风车能自由旋转观察与记录延伸探索实验过程中可以引导孩子们观察以下现象基于风车实验，可以引导孩子们进一步思考•风车在不同风速下的转动速度•风力发电的原理与风车有什么相似之处？•风向改变对风车转动方向的影响•古代风车是如何用于磨面和抽水的？•风车叶片角度对转动效率的影响•除了风能，还有哪些可再生能源？•不同设计的风车性能比较•如何设计一个效率更高的风车？鼓励孩子们记录观察结果，可以使用表格或图表形式可以组织小组讨论或进行小型研究项目生活应用通过风车实验，孩子们可以理解空气流动在现实生活中的应用风力发电现代风力涡轮机将风能转化为电能风力水泵在一些地区使用风车抽取地下水通风系统建筑中的风扇和排气扇利用类似原理风力帆船利用风力推动船只前进这个简单的风车实验不仅能让孩子们亲身体验空气流动的力量，还能培养他们的观察能力、动手能力和科学思维通过将抽象的物理概念具体化，帮助孩子们建立对能量转换和可再生能源的基本认识第七章空气的科学探究科学探究的重要性科学探究的步骤科学探究是理解空气性质和行为的最佳方式通过亲身参与实验和观察，我们可以完整的科学探究通常包括以下步骤•将抽象概念具体化，加深理解提出问题发现感兴趣的现象或问题•培养观察能力和批判性思维形成假设基于已有知识，提出可能的解释•体验科学发现的乐趣设计实验规划如何测试假设•建立科学方法和科学态度收集数据进行实验并记录结果•激发对自然世界的好奇心分析结果整理数据，寻找规律得出结论验证或修正原假设对于儿童来说，科学探究不仅是学习知识的途径，更是发展思维和创造力的过程通过动手实验，孩子们能够建立对空气这一抽象概念的具体认识，从而形成科学的世界观交流分享与他人分享发现和结论在空气相关的科学探究中，我们可以设计各种实验来探索空气的存在、性质和行为，从简单的观察到复杂的测量，都能帮助我们更好爱因斯坦曾说我没有特殊的才能，我只是对问题极其好奇科学探究正是从好奇心开始，引导我们发现世界的奥秘地理解这个看不见的物质探索气泡气压实验气象观测通过制作和观察肥皂泡，探索表面张力、反光和空气流动原理气泡的彩色光环展示了光通过倒扣装满水的杯子、用吸管提水等实验，直观展示空气压力的存在和作用这些实验制作简易气象站，记录气温、气压、风向等数据，了解天气变化规律长期观测有助于建的干涉现象，而气泡的寿命则与湿度和温度有关帮助理解大气压如何影响我们的日常生活立对天气系统和季节变化的科学认识在本章中，我们将探索一系列关于空气的科学实验和观察活动，帮助孩子们通过亲身体验来理解空气的性质和行为这些活动不仅有趣，还能培养科学思维和实验技能，为未来的科学学习打下基础科学探究不需要复杂的设备，许多关于空气的实验可以使用家中常见物品完成重要的是保持好奇心和观察力，关注细节，勇于提问，并乐于分享发现让我们一起踏上空气科学探究之旅！小小科学家实验室实验气泡观察实验空气在物体中材料透明容器、水、吸管、放大镜（可选）步骤

1.在透明容器中倒入约三分之二的水材料海绵、小石块、木块、透明容器、水

2.将吸管一端放入水中步骤

3.轻轻吹气，观察产生的气泡

1.在透明容器中倒入清水

4.尝试控制吹气强度，观察不同大小的气泡

2.依次将干燥的海绵、石块、木块放入水中

5.用放大镜仔细观察气泡上升过程

3.仔细观察是否有气泡从物体中释放观察重点

4.尝试轻轻挤压水中的海绵，观察更多气泡•气泡形状（通常为球形，因为表面张力）

5.比较不同材质物体释放气泡的多少•气泡大小与吹气强度的关系科学解释•气泡上升速度（大气泡上升更快）许多看似实心的物体内部其实含有空气海绵等多孔材料内部有大量空隙，充满空气；木材的细胞结构中也含有空气；而密实的石块则几乎不含空气当这些物体•气泡到达水面时的变化（破裂或合并）浸入水中时，水会逐渐替代物体中的空气，释放出气泡观察与记录培养观察能力科学记录方法观察是科学探究的基础，特别是对于空气这种看不见的物质，需要通过其影响和效果来间接观察记录观察结果是科学探究的重要环节，有助于发现规律并分享发现观察空气的方法记录工具视觉观察注意空气流动引起的物体运动（树叶摇动、旗帜飘扬）科学日志专门记录观察和实验的笔记本触觉感知用皮肤感受风的方向和强度观察表格设计表格记录系统性观察数据听觉辨别聆听风穿过不同物体产生的声音绘画记录通过简笔画记录观察到的现象实验观察通过简单实验揭示空气的存在和性质照片和视频使用相机记录难以描述的现象培养观察习惯录音记录风的声音或口头描述记录内容•定期观察同一地点的风向变化•注意云的形状和移动，推测高空风向•观察日期、时间和地点•观察不同天气条件下空气的变化•天气条件（晴、阴、雨等）•关注季节变化对空气质量的影响•观察到的具体现象•主观感受和思考著名科学家达尔文曾说我的成功，如果有的话，很大程度上归功于我对事物细致入微的观察能力培养细致的观察习惯，是科学探究的第一步•提出的问题和假设观察现象通过多种感官和工具仔细观察，如记录一周内不同时间的风向提出问题从日常现象中发现值得探究的问题，如为什么风向经常变化？记录数据系统记录观察结果，可以使用表格、图表或文字描述分享发现与他人交流发现和想法，获取不同视角的反馈分析思考寻找数据中的规律和关联，如风向与温度变化的关系结语空气，生命的隐形守护者空气的重要意义对未来的思考通过本课件的学习，我们已经了解到空气虽然看不见摸不着，却是地球上最重要的物质之一随着人类活动对环境影响的加剧，空气保护面临着严峻挑战生命之源空气中的氧气维持着生命活动，是所有生物呼吸的基础气候变化大气中温室气体浓度上升，全球气候正在发生变化气候调节者空气构成大气层，调节地球温度，形成各种天气现象空气污染工业排放、交通尾气等持续影响空气质量声音传递者声波通过空气传播，使我们能够听到各种声音臭氧层破坏某些化学物质仍在损害保护地球的臭氧层自然屏障大气层保护地球免受紫外线和太空辐射的伤害资源消耗化石燃料燃烧不仅消耗不可再生资源，也污染空气资源载体空气是风能等可再生能源的载体，为人类提供清洁能源面对这些挑战，我们需要全社会共同努力，采取积极行动保护空气质量，为子孙后代留下蓝天白云空气像母亲一样，默默地拥抱着地球上的每一个生命，给予我们生存和发展的基本条件，却从不索取回报令人鼓舞的是，全球已有越来越多的国家认识到空气保护的重要性，制定了严格的环保法规，开发清洁能源技术，推动绿色发展中国的蓝天保卫战也取得了显著成效了解认识空气的性质和重要性，理解污染的危害关爱培养爱护空气的意识，珍惜清新空气行动从小事做起，减少污染，保护空气分享向家人朋友传播空气保护知识未来共同创造一个空气清新、环境健康的美好未来教育的力量空气教育不仅是传授知识，更是培养环保意识和责任感科学素养通过空气相关实验培养孩子们的科学思维和探究能力环境意识帮助孩子们理解人与自然的关系，培养环保意识生活习惯从小养成节能减排、绿色出行等环保习惯社会责任认识到每个人都有保护环境的责任全球视野了解空气污染和气候变化是全球性挑战，需要国际合作空气，这个看不见摸不着却无处不在的物质，是地球生命系统的基础，也是人类赖以生存的环境要素它默默地守护着我们的生命，维持着地球的生态平衡作为地球的居民，我们有责任保护这个隐形守护者，让蓝天常在，让清新空气伴随人类文明持续发展。