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关于“空气、氧气”知识详解
空气
一、空气成分的研究史
1.18世纪70年代,瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里,分别发现并制得了氧气。
2.法国科学家拉瓦锡较早运用天平作为研究化学的工具,用定量的方法研究了空气的成分,先进次明确提出了“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的结论。
二、空气中氧气成分的测定
1.实验现象:
A.红磷燃烧发出黄白色火焰,放出热量,冒出白色浓烟
B.(过一会儿白烟消失,装置冷却到室温后打开弹簧夹)烧杯内的水倒流入集气瓶,约占瓶子容积的1/5。
2.实验结论:
说明空气不是单一的物质;氧气约占空气总体积的1/5。
注意事项:
A.所用的红磷必须过量,过少则氧气没有全部消耗完
B.要等集气瓶(装置)冷却后才能打开弹簧夹,
C.装置的气密性要好,(否则测量结果偏小),
D.要先夹住橡皮管,然后再点红磷(否则测量结果偏大)。
E.点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞(否则测量结果偏大)。
思考:
(1)可否换用木炭、硫磺、铁等物质?如能,应怎样操作?
答:不能用木炭或蜡烛(燃烧产生了气体,瓶内体积变化小),不能用铁(铁在空气中不能燃烧)
(2)可否用镁代替红磷?
不能用镁,因为镁不但跟氧气反应而且还跟氮气等反应,结果测得的不只是空气中氧气的体积。会远远大于氧气的体积。
5..实际在实验中测得的结果比真实值小
其原因可能是A.红磷量不足;B.装置气密性差;C.未冷却至室温就打开止水夹;D.没有预先在导管中装满水
三、空气的主要成分
按体积分数:
氮气(N2)78%,
氧气(O2)21%(氮气比氧气约为4:1),
稀有气体0.94%,
二氧化碳(CO2)0.03%,
其它气体和杂质0.03%。
空气的成分以氮气和氧气为主,属于混合物。
空气成分口诀:
氮七八氧二一,零点九四是稀气;
零点零三有两个,二氧化碳和杂气。
四、物质的分类
纯净物和混合物
1.纯净物:由一种物质组成的,“纯净”是相对的,少有纯净的物质是没有的,只要杂质含量低,不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物。
2.混合物:两种或多种物质组成的,这些物质相互间没有发生化学反应,各物质都保持各自的性质。
注意:划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。只含一种物质的就属于纯净物,含有几种物质的就属于混合物
五、空气是一种宝贵的资源
1.氮气:无色、无味的气体,不溶于水,不燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸,化学性质不活泼。
2.稀有气体:无色、无味的气体,通电时能发出不同颜色的光,化学性质很不活泼。
六、空气的污染及防治
1.造成空气污染的物质:
有害气体(一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2))和烟尘。
2.污染来源:
空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧,石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
3.被污染的空气带来的危害:
损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
存在的环境问题:温室效应(二氧化碳含量过多引起)、臭氧空洞(飞机的尾气、氟里昂的排放)、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。
4.防止空气污染的措施:加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。
5.目前空气污染指数包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
七、未来化学
将朝着“绿色化学”——“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。核心是利用化学原理从源头消除污染。
特点:
①充分利用资源和能源,原料无毒无害
②减少向环境排放废物
③原料中的原子全部被消纳,实现零排放(在化合反应中体现)
④生产出环境友好产品。
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