课题1空气

  课题一

空气

人类时刻都离不开空气。没有空气就没有生命，也就没有生机勃勃的地球。

1.空气是由什么组成的

200多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他将少量水银放入密闭容器中，连续加热12天，发现部分银白色液态水银变成了红色粉末，同时容器内的空气体积也减少了几乎减少了 1/5。他研究了剩下的4/5体积的气体，发现这部分气体既不能提供呼吸也不能支持燃烧。他认为这些气体都是氮气（拉丁文原意是“不能维持生命”）。

拉瓦锡将水银表面生成的红色粉末收集起来，放入另一个较小的容器中再次加热，得到水银和氧气，而氧气的体积恰好等于密闭容器中减少后的体积。他将得到的氧气添加到之前容器中剩余4/5体积的气体中，生成的气体与空气的性质完全相同。

通过这些实验，拉瓦锡得出结论：空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5。

按照历史上这个著名实验的原理，我们来测量空气中的氧气含量。

在集气瓶中加入少量水，将水上方的空间分成5等份。用弹簧夹固定软管。将火石勺中的红磷点燃后，立即放入瓶中，将瓶塞塞紧，观察红磷燃烧现象。待红磷熄灭冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象和钓水面的变化。

在这个反应中，红磷（化学符号P）与空气中的氧气发生反应，生成一种叫做五氧化二磷（化学符号P 2 O 5 ）的新物质。这种反应可以用如下文字来表达：红磷加氧变成五氧化二磷

气瓶内液位上升约1/5，说明空气中的氧气被消耗，消耗的氧气约占空气体积的1/5 。

19世纪末之前，人们认为空气中只含有氧气和氮气。后来，人们发现了氨气、煤气、氯气、煤气、煤气、氮气等稀有气体，才意识到空气中除了氧气和氮气之外，还有其他成分。目前，人们已经能够通过实验方法准确测定空气的成分。

通过实验，空气的成分按体积计算，大约为氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94% ，二氧化碳0.03% ，其他气体和杂质0.03% 。

两种或两种以上物质混合形成的物质，如空气，称为混合物，组成混合物的各种成分保持各自的性质。

氮气、氧气、二氧化碳等都是由一种物质构成的，都是纯物质。纯物质可用化学符号表示，如氮气可用N2表示，氧气和二氧化碳可用O2、CO2表示。上述实验中使用的红磷和生成的五氧化二磷也是纯物质。

2. 空气是宝贵的资源

空气中的各种成分广泛用作化工、炼钢、石油加工、交通运输、电光源等领域的原料，是人类生产活动的重要资源。

1、氧气

过去，人们曾把氧气称为“养气”，充分说明了氧气的重要性。纯氧用于医疗急救，燃料燃烧离不开氧气，炼钢、气焊、化工生产、航空航天等行业都需要氧气。

2、氮气

氮气用途广泛，是制造硝酸和氮肥的重要原料；由于其化学性质不活泼，常被用作保护气体，如焊接金属时常用氮气作为保护气体，灯泡充氮以延长使用寿命，食品包装中充氮以防止腐蚀;医学上可以在液氮冷冻麻醉下进行手术；超导材料可以在液氮低温环境下表现出超导性能。

从红磷不能在氮气中继续燃烧，说明氮气不助燃。许多实验事实表明，氮的化学性质不如氧活泼。

3、稀有气体

在空气的组成中，稀有气体②（氮气、煤气、煤气、煤气、煤气、氮气）所占比例很小，但却是一类非常重要的气体。它们无色、无味且具有化学惰性。

稀有气体在生产和科研中有着广泛的应用。例如，稀有气体通电后能发出不同颜色的光，可制成各种用途的电光源，如航行灯、强光灯、手电筒、霓虹灯等；氮气可用于创造低温环境。

3.保护空气

洁净的空气对人类和其他动植物都非常重要。然而，随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘污染了空气。污染的空气会严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡。全球变暖、臭氧消耗和酸雨也与空气污染有关。

为了让天空更蓝，人类正在积极行动，加强空气质量监测，改善环境条件，使用清洁能源，积极植树造林、种草保护空气。

学完这个课题你应该知道

1、空气的成分按体积大约为：21%氧气、78%氮气、1%二氧化碳

2.纯物质由一种物质组成；混合物由两种或多种物质组成。氧气、氮气等是纯净物，空气是混合物。

3、空气是宝贵的自然资源，必须保护空气，防止空气污染。