内容正文:
第6讲 空气
一、空气的成分
1.空气的存在:大气压,缺氧
2.空气的组成:生活所知 氧气(O2) 二氧化碳(CO2) 水蒸汽(H2O)
化学实验:拉瓦锡 汞 + 氧气氧化汞, 氧化汞汞 + 氧气。
银白 色 液 态金属(Hg ) 红 色粉末(HgO )
演示实验:(1)实验原理 磷 + 氧气 点燃 五氧化二磷
红 色 固体 体( P ) 白 色 固 体( P2O5 )
红磷在空气中燃烧,将集气瓶内氧气消耗掉,生成五氧化二磷白色固体,使密闭容器内压强减小;在大气压作用下,进入集气瓶内水的体积即为减少的氧气的体积。
(2).实验装置:
(3).实验步骤:
(1)将仪器连接好并检查装置的气密性。
(2)在集气瓶底装入少量的水,再把剩余的容积分成五等份并做上记号。
(3)用弹簧夹夹紧乳胶管。
(4)在燃烧匙内放入过量的红磷。
(5)点燃红磷迅速伸入集气瓶中,并把塞子塞紧。
(6)红磷燃烧停止,待集气瓶冷却到室温后,打开弹簧夹。
(4).实验现象:(1)红磷燃烧产生大量白烟并放出热量。
(2)打开弹簧夹后烧杯中的水倒吸入集气瓶中,进入水的体积约占集气瓶中空气体积的1/5。
(5). 实验结论:氧气约占空气体积的1/5。
烟与雾的区别:烟是固体小颗粒 雾是液态小液滴
实验中的注意事项:
(1)测定空气中氧气的体积分数时,所用物质应满足的条件:
①此物质能够在空气中燃烧,不能用铁丝代替红磷,铁丝在空气中不能燃烧。
②此物质在空气中燃烧时只能消耗氧气,不能消耗其他气体。不能选用镁代替红磷,因为镁不仅与空气中的氧气反应,还和二氧化碳、氮气反应。
③此物质在空气中燃烧时只能生成固体,而不能生成气体,一般不用木炭、硫代替红磷;若生成的气体能完全溶于集气瓶内的液体中也可以。
(2)实验失败与成功的原因:
测定结果低于1/5
①气密性不好,外界空气会进入容器。
②红磷量不足,未消耗容器内全部氧气。
③实验完毕,未待容器冷却至室温后,打开止水夹,因温度高,气体膨胀,大于外界大气压。
测定结果低于1/5
①弹簧夹未夹紧,②塞塞子的动作太慢
(21年天河一模卷)用右图装置测定空气里氧气的含量,会导致实验结果偏大的操作是(B)例1
A. 红磷过量
B. 燃烧过程中未夹紧弹簧夹
C. 未冷却到室温就打开弹簧夹
D. 实验后有水残留在导管中
空气的组成
气体
氮气(N2)
氧气(O2)
稀有气体
二氧化碳(CO2)
其他气体和杂质(水和污染物)
体积分数%
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
空气是一种混合气体,组成比较固定,特别是氧气、氮气、稀有气体的成分几乎不变,但个别地区略有不同。
许多人初到西藏会发生高原反应,身体不适,这是因为( C )例2
A.氧气体积分数大大低于21%,氮气体积分数大大超过78%
B.氧气含量减少,二氧化碳、稀有气体含量增加
C.氧气与氮气比例不变,但一定体积空气中气体质量减少
D.二氧化碳含量增大
二、空气是一种宝贵的自然资源
1.氮气( N2 ):无色、无味的气体,密度比空气略 小 , 难 溶于水。
氮气的化学性质不活泼。主要用途是用作保护气 、合成氮肥 等。
2.氧气( O2 ):无色、无味的气体,密度比空气大 ,不易 溶于水。
主要用途:供给呼吸 (医疗、潜水) 支持燃烧 (气焊、炼钢、宇航)
3.稀有气体:氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。无色、无味的气体,难 溶于水。
化学性质很不活泼 ,一般情况下不与其他物质反应。
通常作保护气 、制成多种电光源 、用于激光技术;氦用于制造低温 环境;氙用于医疗麻醉。
4. 二氧化碳(CO2)无色、无味的气体,植物光合作用原料,温室效应的主要气体 。
5. 空气的污染及防治
污染空气的物质:①粉尘;②有害气体(二氧化硫 SO2 、一氧化碳 CO 、二氧化氮 NO2 )
污染物的主要来源:①矿物燃烧;②工厂的废气;③汽车排放的尾气等
空气污染的危害:①损害人体的健康;②影响作物生长;③破坏生态平衡;④导致全球气候变暖;⑤破坏臭氧层;⑥形成酸雨
空气污染的防治:①使用清洁能源;②工厂的废气经过处理后再排放;③使燃料充分燃烧;④对化石燃料进行脱硫处理;⑤积极植树、造林、种草等
三大环境问题:温室效应(CO2、CH4、O3、氟氯代烷) 酸雨(NO2、SO2、NO) 臭氧空洞(氟氯代烷)
.空气质量日报中的“首要污染物”包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、粉尘(可吸入颗粒物)和臭氧
3、 混合物与纯净物
混合物:由两种或两种以上物质组成 组成,性质不固定 空气、溶液、矿