内容正文:
第四单元 我们周围的空气
空气的组成
空气是一种重要资源
活动目标:
1.知道从空气中获得各成分的方法
2.了解空气中各成分的作用
3.感受空气各成分的对我们生活的影响
1
导入新课
空气是生命赖以生存的物质基础,也是重要的自然资源。
我们每时每刻都要吸入空气,空气成分的微小变化甚至会对人类的生存产生巨大的影响。
空气中的各种成分
都具有广泛的用途
。
2
新课讲授
一、空气的分离
工业上,通过降温加压使空气液化,然后加热液态空气,利用空气中氧气、氮气、稀有气体的沸点不同,使它们在不同温度下分别气化,从而逐一从空气中分离出来。
降温加压
液态空气
空气各成分
加热
原理:沸点不同
我们的用途有哪些呢?
氮气
氧气
稀有气体
氧气约占空气总体积的21%,占比如此之大,那这氧气有什么用呢?
一、氧气
氧气在通常状况下是一种无色、无味的气体,微溶于水。液氧一般保存在蓝色的钢瓶中。
1.氧气是生命之源,是人和动物生存的必需气体,用于呼吸,缺之则会窒息而亡。
在潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时,需使用氧气。
氧疗----“氧气疗法”
2.氧气本身不具有可燃性,但具有助燃性,可以帮助可燃物进行燃烧,并提供热量,根据其可支持燃料燃烧的性质,用于燃煤取暖和火力发电,为社会发展提供动力。
3.氧气因其具有助燃性,利用燃烧反应放出大量的热,可熔化钢铁,则可用于钢铁冶炼和金属焊接切割
工业上利用乙炔 (C2H2)在氧气里燃烧时产生的氧炔焰来焊接或切割金属,氧炔焰能产生3000℃以上的高温。
4.人们还利用液态氧浸渍木屑、木炭粉等多孔物质制成液氧炸药,用于开山凿石、挖沟采矿等露天工程爆破。
5.氧气(空气)也是生产硫酸、硝酸等化工产品的原料。
氮气在通常状况下是一种无色、无味的气体,且难溶于水。液氮一般保存在黑色的钢瓶中。
二、氮气
1.氮气性质稳定,一般不与其他气体发生反应,但在高温或其他条件下,可以与某些物质发生化学变化,用来制取对人类有用的新物质,是工业上生产氮气、硝酸和氮肥的重要原料。
2.根据氮气(N2)化学性质比较稳定,常温下难跟其他物质发生反应。食品包装袋中充入氮气可以延长食品的保质期也可避免食品挤压破碎。
3. 液氮的温度非常低,可达到零下196℃,在血液血浆冷库中使用液态氮进行冷冻可以迅速将温度降低到所需的极低水平。 这有助于防止微生物的繁殖和生长,并延长血液和血浆的保存时间。另外,液氮的低温还可以确保冷冻过程中的细胞和生物样本的结构不受到破坏,从而保持其完整性和生物活性。可用于冷藏血液,是良好的制冷剂。
氮气
78%
氧气
21%
稀有气体0.94%
稀有气体仅占空气体积的0.94%。这么少,是不是用途也很小呢?
三、稀有气体
稀有气体在通常状况下是 无色、无味的混合气体,难溶于水,化学性质稳定,不与其他物质反应。
1.稀有气体(包括氦、氖、氩、氪、氙、氡),利用稀有气体极不活动的化学性质,有的生产部门常用它们来作保护气。
例如,在焊接精密零件或镁、铝等活泼金属,以及制造半导体晶体管的过程中, 常用氩作保护气。
2.稀有气体可被填充在灯管中,用于制造多种用途的电光源。
氖灯常用在机场、港口、水陆交通线的灯标上。
灯管里充入氩气或氦气,通电时分别发出浅蓝色或淡红色光。
在灯管里充入不同含量的氨、氛、氩的混合气体,就能制得五光十色的霞虹灯。
3. 氦气是除了氢气以外最轻的气体,其不能燃烧也不助燃,化学性质稳定,而氢气易燃易爆,现在已用氨气代替氢气充填气球、气艇。
四、二氧化碳
二氧化碳(CO2),常温常压下是一种无色无味的气体,密度比空气大,而其水溶液呈酸性,占大气总体积的0.03%
1.二氧化碳能阻挡地球表面的热辐射向外散发,对大气和地球起着一定的保温作用,同时,二氧化碳是绿色植物光合作用生成氧气的原料。
2.二氧化碳也是一种重要工业原料,其溶于水呈弱酸性可用于汽水,除此之外其还可以纯碱、尿素和糖等工业产品。
3. 二氧化碳的固体又称“干冰”,其升华可快速制冷且产生烟雾效果, 可用于食品运输中的冷冻剂和制造舞台烟雾效果。
4. 二氧化碳不能燃烧不支持燃烧,密度比空气大,可以用于灭火,通常的灭火器就是利用化学反应产生的二氧化碳。
1.2024年4月25日,神舟十八号首次携带在轨水生生态研究项目成功升空,4条斑马鱼“一飞冲天”,成为举世瞩目的“鱼航员”。下列能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体是( A )
A.O2 B. N2
C.CO2 D. H2O
2.2024年10月1日是新中国成立75周年,全国多地点亮霞虹,璀璨绚丽,为祖国送上祝福,空气中与霞灯灯相关的气体成分是( D )
A.氮气 B.二氧化碳
C.氧气 D.稀有气体
A.氮气可制造氮肥,液氮可用作制冷剂
B.二氧化碳可以促进植物的光合作用
C.氧气可以支持燃烧,可用作火箭燃料
D.稀有气体可制成多种用途的电光源
3.空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法错误的是( C )
4.现有 氮气、氧气、稀有气体、 二氧化碳 四种物质,请按下列要求将上述物资填在横线上。
(3)可制取氮肥的气体是 氮气 。
(2)能充入灯泡延长其使用寿命又可制多种电光源的气体是 稀有气体 。
(1)占空气总体积0.03%的气体是 二氧化碳 。
5.阅读下面科普短文并回答问题。潜水员背着的瓶子叫做“水肺”。“水肺”中常见的潜水呼吸气有:压缩空气、高压氨氧混合气、高压氖氢混合气等,压缩空气是用空气压缩而成的,潜水员潜水时若采用压缩空气呼吸,可能会出现“氮麻醉”的情况,因此需限制潜水的时间。用氖气代替氮气(即高压氛氧混合气),可以避免“氮麻醉”,但由于氖气热传导系数高,潜水员会出现体温过低的症状。采用高压氖氢混合气作为潜水呼吸气可以避免上述问题。
(1)“水肺”中三种常见呼吸气中都含有的气体名称为 氧气 。
(2)压缩空气中含量最多的是 氮气 。
(3)用高压氖气混合气作潜水呼吸气,可以避免潜水员出现 避免“氮麻醉”,出现体温过低的症状 。
(4)氦气在生活中还有很多用途,如用氨气代替氢气填充飞艇,利用了氨气的物理性质是 密度比空气小 。
EVCapture4.2.2软件录制
Lavf57.25.100
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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