教室内二氧化碳含量检测

摘 要 上课的时候，同学们经常会感到很疲倦，听课效果非常差，从化学的角度我们猜想这种现象可能与教室内二氧化碳含量有关。本文就教室内二氧化碳含量进行检测分析。

关键词 二氧化碳;含量;检测

中图分类号：052，R927.2，R134+.4 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2018）14-0215-01

一、问题的提出

美国的《环境与健康展望》（Environmental Health Perspectives）指出：在密閉环境下，周围人呼出的二氧化碳集合起来可能会使人的思考速度变得更慢。

上课的时候，同学们经常会感到很疲倦，听课效果非常差，从化学的角度我们猜想这种现象可能与教室内二氧化碳含量有关。一个成年人，每小时消耗多少氧气？产生多少二氧化碳？带着这样的疑问，我们查阅了相关资料。查阅的资料：

数据：室内空气中二氧化碳卫生标准值≤0.10%（2000mg/m³）

二氧化碳浓度含量与人体生理反应：

350～450ppm：同一般室外环境;

350～1000ppm：空气清新，呼吸顺畅;

1000～2000ppm：感觉空气浑浊，并开始觉得昏昏欲睡;

2000～5000ppm：感觉头痛、嗜睡、呆滞、注意力无法集中、心跳加速、轻度恶心;

大于5000ppm：可能导致严重缺氧，造成永久性脑损伤、昏迷、甚至死亡。

文摘1：干净的新鲜空气中二氧化碳的含量为300ppm（即百万分之三百），而成年人因呼吸或代谢，每小时呼出约20升二氧化碳。人呆在不通风或通风较差的房间里，空气中的二氧化碳不断上升，一般情况下，数十平方米的房间两小时二氧化碳的含量就会超过1500ppm，此时空气质量变差，人会感到不适，人的注意力和记忆力都会衰退。

文摘2：室内空气二氧化碳在0.07%以下时属于清洁空气，人体感觉良好;当浓度在0.07%—0.1%时属于普通空气，个别敏感者会感觉有不良气味;在0.1%—0.15%时属于临界空气，室内空气的其它症状开始恶化，人体开始感觉不适;达到0.15%—0.2%时属于清度污染，超过0.2%属于严重污染;在0.3%—0.4%的人呼吸加深，出现头疼、耳鸣、血压增加等症状当达到0.8%以上时就会窒息死亡。

我们又提出了第二个问题：一个成年人，每小时消耗多少氧气？产生多少二氧化碳？

文摘3：每当我们消耗1摩尔的氧气时，就会产生1摩尔的二氧化碳。每分钟，一个成年人要消耗将近300毫升的氧气，男性平均消耗310毫升，女性平均消耗260毫升。

文摘4：二氧化碳浓度对人的影响：0.03%正常;1%有害;4-5%气喘、头晕;>10%窒息死亡。

我们的分析：

一个房间空气的体积：10平方米×3米（高）=30立方米

总氧气量：30立方米×20%=6立方米

消耗：300毫升/分钟×60分钟=18升/人小时

一个人呼吸完全消耗的时间：6000升/18升=333（小时）=14天

房间中可以导致有害的1%浓度的二氧化碳总量：30立方米×1%=0.3立方米=300升

一个人产生所需的时间：300升/18升=16（小时）

两个人产生所需的时间：16/2=8（小时）。

10平方米的房间，一个人消耗达到强烈危害健康的浓度的时间为16×4.5=72小时。（3昼夜）达到窒息的浓度的时间为

16×10=160小时（近1周）

两个人则分别为36小时和80小时。

按1%浓度有害的情况，一个人在一个10平方米的密封房间，时间不要超过16小时，两个人不要超过8小时。超过这个时间一定要换风，不然，危害人体健康。为了验证这一分析，我们决定检测我们教室内二氧化碳的浓度。

二、实验过程

地点：云南省曲靖市第一中学日新楼三楼高一（14）班;天气：晴朗

三、实验后的思考

全班同学共同见证了不同情况下教室内二氧化碳的浓度，大家都认识到了开门窗通风的重要性。同学们通过参与这次的检测，大家学习化学的热情非常的高，原来科学探究不仅仅是科学家的事，它离我们并不远，只要我们勤于思考，勇于实践，善于总结，我们也可以做得很好。

指导教师：顾燕

课题成员：吴江蛟，田凯奇（高一202114班学生）