内容正文:
我们周围的空气
第一节 空气的成分
一、认识空气的组成
1.空气中各种成分的含量用 体积分数 表示。
2.空气中氧气含量的测定
如图所示实验是依据混合物中各组分 性质 的差异,利用化学反应,在 不引入新的气态杂质 的前提下,将氧气转化为固态 氧化铜 ,从而达到测定空气中氧气含量的目的。
二、空气是一种重要的资源
1.空气的分离
(1)原理:根据氮气、氧气等成分的 沸点 不同,分离 液态空气 得到不同成分。
(2)过程:空气先液化。液化的方法是 降温加压 ,然后再 加热 。在不同温度下,让它们分别汽化。该过程属于 物理 变化。
2.空气成分的用途
氧气: 供给呼吸 、 支持燃烧 ;
氮气:作 保护气 、液氮作 制冷剂 等。
三、关注空气质量
空气污染物主要有有害气体和烟尘,其中有害气体主要是 二氧化硫 、 一氧化碳 、 二氧化氮 、臭氧等。
【判一判】
1.稀有气体是混合物。 ( √ )
2.大气中二氧化碳过多会引起温室效应,所以二氧化碳是空气污染物。 ( × )
3.拉瓦锡首先通过实验测定了空气中氧气的含量。 ( √ )
4.分离空气可以制取大量氢气。 ( × )
5.稀有气体在通电时可以发出各种不同颜色的光是利用稀有气体的物理性质。( √ )
【选一选】
6.二百多年前用定量方法研究了空气的成分,并得出氧气约占空气总体积1/5结论的科学家是( C )
A.张青莲 B.门捷列夫
C.拉瓦锡 D.屠呦呦
7.空气成分中,可供给动植物呼吸的是( A )
A.氧气 B.氮气
C.稀有气体 D.二氧化碳
8.如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识正确的是( D )
A.该实验中的铜粉可以换成炭粉
B.停止加热后,趁装置未冷却马上读数
C.正确操作情况下,反应结束后,消耗的氧气的总体积应该是反应前注射器内气体体积的1/5
D.实验结束后,硬质玻璃管内剩余的气体主要是氮气
解析:A.炭粉燃烧生成二氧化碳气体,装置内的压强几乎不变,所以不能用炭粉代替铜粉测定空气中氧气的含量;B.停止加热后,要等到装置冷却至室温后再读数,否则测定结果偏小;C.正确操作情况下,反应结束后,消耗的氧气的总体积应该是反应前注射器内气体和玻璃管内气体体积总和的;D.足量的铜粉在加热的条件下将装置内的氧气完全耗尽,剩余的气体主要是氮气。
测定空气中氧气的含量
1775年,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天,发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末,同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。他研究了剩余4/5体积的气体,发现这部分气体既不能供给呼吸,也不能支持燃烧,他认为这些气体全部都是氮气。
通过这些实验,拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
探究1 实验是在敞口还是在密闭的容器中进行的?在实验中汞起了什么作用?
答:实验是在密闭的容器中进行的,汞的作用是消耗掉氧气,不产生新气体。
探究2 由于金属汞有毒,我们可以用铜粉代替汞,用如下装置模拟该过程。如何测得消耗掉氧气的体积?
答:利用硬质玻璃管内气体减少,压强变小,注射器变化的气体体积等于消耗的氧气的体积。
1.测定空气中氧气含量的一种实验装置如图所示,其原理是磷+氧气五氧化二磷(五氧化二磷是一种白色粉末)。下列有关说法正确的是( B )
A.实验结束后,剩余气体主要是CO2
B.选用红磷是因为反应只消耗O2,生成固态的P2O5
C.装置内水位不会发生变化
D.本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体
解析:A.燃烧匙中的红磷不能换成硫或木炭,硫或木炭在空气中燃烧生成二氧化硫气体或二氧化碳气体,虽除去氧气,但增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量;B.选用红磷是因为反应只消耗O2,生成固态的P2O5,没有生成新的气体;C.装置内水位会发生变化,最终会上升至玻璃罩容积的1/5处;D.本实验不能证明空气含有N2、CO2和稀有气体。
2.下列实验装置中,不能用来测定空气中氧气含量的是( C )
空气污染与保护
事件一:1952年冬天的一天,英国伦敦天气特别冷而阴湿,家家都烧煤取暖。由于几天无风,气象出现特殊变化,逆温层把烟雾压在下面几天不散,引起人们呼吸困难,几千市民出现胸闷、喉痛、咳嗽症状。年老体弱者死亡4 000 多人。
事件二:1984年12月印度博帕尔市因甲基异氰酸毒气罐泄漏,致使50万人中毒,10万人终身致残,2 850人死亡。
可见,空气的污染会给人类带来多大的危害。
探究1 空气污染是怎样形成的呢?
答:由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,当这些物质浓度达到有害程度时就会造成空气污染。
探究2 酸雨