内容正文:
2.1 空气的成分
第二单元 空气、物质的构成与组成
空气与我们朝夕相伴,离开了空气我们不能生存,你熟悉它的成分吗?
人类在探索空气成分的道路上都经历了怎样的过程呢?让我们踏着前人的足迹一起开始探究之旅吧!
拉瓦锡探究空气成分的实验
为了搞清楚空气的成分,很多科学家致力于这方面的研究,其中最有名的就是法国化学家拉瓦锡做的实验。
思考:拉瓦锡是如何进行上述实验的呢?通过上述实验,拉瓦锡又得出了怎样的结论?
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实验原理:
实验现象:
实验结论:
①银白色的液态汞变成红色粉末(氧化汞)。
②容器内的空气体积减少约1/5(氧气);剩余气体约4/5(氮气)。
空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。
实验步骤:
把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天。
汞+氧气 氧化汞
加热
为了搞清楚空气的成分,很多科学家都致力于这方面的研究,如瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别制得了氧气,英国化学家拉姆西发现了稀有气体氩,以后各个稀有气体氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)陆续被发现。
舍勒(1742~1786)
普利斯特里(1733~1804)
拉瓦锡(1743~1794)
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红磷
集气瓶
燃烧匙
止水夹
导气管
烧杯
测定空气里的氧气含量实验装置
实验室测定空气里的氧气含量的实验
1.红磷燃烧后生成的“大量白烟”可以说“大量白雾”吗?
讨论:
2.为什么要在集气瓶里放少量的水?
答:不能,烟是固体颗粒;雾是小液滴。
答:吸收可能扩散的五氧化二磷粉末;防止燃着的红磷溅在集气瓶底部,将集气瓶炸裂。
3.为什么点燃的红磷要立即伸入集气瓶中?
4.拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气占空气总体积的1/5,而在我们的实验中,为什么气体减少的体积小于1/5?
答:防止白烟污染空气。
答:1)红磷量不足;2)装置气密性不好;3)瓶内温度没有冷却到室温。
氮 气(78%)
氧气(21%)
稀有气体(0.94%)
其他(0.03%)
二氧化碳(0.03%)
注意:以上数据为体积分数。结论:空气是一种混合物。
空气成分示意图
空气的组成
无色、无味的气体,难溶于水,熔沸点低,
密度:1.251 g/L。
很稳定,常温下难跟其他物质发生反应,但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化。
物理性质:
化学性质:
氮气和稀有气体有用吗
氮气
化工原料
食品充气包装
冷冻剂
制氮肥
保护气
超导试验车
氮气的用途
稀有气体
稀有气体无色、无味,化学性质很不活泼,难溶于水。
用途:焊接保护气、激光技术、探空气球等。
稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。
怎样区分混合物和纯净物
人类的活动往往会造成空气的污染,成为空气的各种污染源,如工业污染源、交通污染源和生活污染源等。
污染源
工业污染源
交通污染源
生活污染源
空气污染危害大
机动车尾气的排放
煤燃烧排放的烟气
空气污染物 主要来源 突出的危害
二氧化硫 含硫燃料的燃烧 引发呼吸道疾病,严重者死亡;造成酸雨,破坏地面设施等
氮氧化物 汽车、飞机等尾气 引发眼睛、呼吸系统炎症;造成酸雨;破坏高空臭氧层等
一氧化碳 汽车尾气、含碳燃料不完全燃烧 破坏人体血液输氧功能,使人死亡等
可吸入颗粒物(粉尘、二氧化铅、碳颗粒等) 汽车尾气,建筑、生活等城市垃圾的扩散 引发咳嗽、咽喉病、“尘肺”;导致云雾增多,使能见度降低
为了监测各地大气环境的质量,我国已建立了空气质量日报的制度。空气质量日报的主要内容包括:首要污染物、空气质量指数和空气质量指数级别三项内容。
空气质量指数和空气质量指数级别的划分如下图所示。
保护大气环境
空气质量日报
颗粒物
细颗粒物
二氧化氮
一氧化碳
二氧化硫
臭氧
监测项目
大气监测车
空气质量监测的项目
1.废气达标排放;
2.煤炭综合利用;
3.改变能源结构;
4.使用无铅汽油;
5.绿化。
防治空气污染的主要措施
当堂检测
1.如图装置常用来测定空气中氧气的含量.下列对该实验的认识中正确的是( )
A.红磷燃烧产生大量白色烟雾
B.燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝
C.该实验可说明N2难溶于水
D.红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5
C
2.有五种物质,其中能对空气造成污染的是( )
①汽车排出尾气形成的烟雾 ②石油化工厂排出的废气
③天然水蒸发成水蒸气 ④植物光合作用放出的气体
⑤煤燃烧产生的烟尘
A.②④ B.①②⑤ C.⑧⑤ D.①③④
B
本节内容结束
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