第四章《我们周围的空气》资料.doc

我们周围的空气 空气的成分 一．空气的组成 空气的成分（体积分数）： 氮气 N2 78% 氧气 O2 21% 稀有气体0.94% 二氧化碳 CO2 0.03% 其他气体和杂质约占0.03% 【知识解读】 （1）空气中主要是氮气和氧气，氮气约占空气总体积的4/5，氧气约占空气总体积的1/5。 （2）要注意“体积分数”或“占空气总体积的”字眼。一般情况下，气体和液体的量都用体积来表示，而不用质量来表示。 二．空气中氧气的体积分数的测定 1．燃烧物的选择：能在空气中与氧气反应且没有气体生成。常用铜丝、红磷、白磷来除去气体中的氧气。 2．用加热铜丝的方法测定空气中氧气的体积分数 实验原理：2Cu+O2加热2CuO 实验装置： 实验现象：加热一段时间后，红色的铜丝变为黑色；冷却到室温后，注射器内空气体积减少到原来的4/5。 实验结论：①空气中，氧气约占总体积的1/5；②该实验证明空气是由多种物质组成的混合物；③该实验证明，剩余的气体（主要是氮气）化学性质稳定，不能与铜丝反应。 该实验要注意： ①实验前要检查装置的气密性。②铜丝必须过量，且卷成螺旋状，以保证于试管中空气里的氧气与铜丝充分接触，并能把空气中的氧气全部耗尽。③该实验所用的硬质玻璃管不可太细太短，防止加热时橡皮管被烤焦。④要反复交替缓慢推动两个注射器活塞，以保证于试管中空气里的氧气与铜丝充分接触。⑤铜丝必须被加热到红热状态，即保证把温度加热到反应所需要的温度。⑥加热时间要足够，保证铜丝与氧气充分反应。⑦反应结束后，要等到装置冷却到室温后，再读取反应后注射器内空气的体积。 如果不同的实验者之间所测得空气中氧气的体积分数相差太大的原因： ①装置漏气，结果偏大。②铜丝用量不足，结果偏小。加热温度达不到反应温度，结果偏小。③反应不充分，结果偏小。④反应结束后，没有等到装置冷却到室温就开始读数，结果偏小。 用该实验代替红磷燃烧来测定空气中氧气的体积分数的优点：不会导致环境污染。 3．通过红磷燃烧来测定空气中氧气体积分数： 实验原理：4P+5O2点燃2P2O5 实验装置 实验现象：红磷燃烧，产生浓厚的白烟，释放出大量的热量；待集气瓶冷却到室温后，打开止水夹，水沿导管进入到集气瓶中，约占集气瓶总容积的1/5。 实验结论：a. 空气中，氧气约占总体积的1/5；b. 该实验证明空气是由多种物质组成的混合物；c. 该实验证明，剩余的气体（主要是氮气）化学性质稳定，不能燃烧也不能支持燃烧，且不易溶于水。 该实验应注意：a.实验前应检查装置的气密性，如果气密性不好装置漏气，所测结果会偏大；b.红磷要过量，否则不能将集气瓶内的氧气耗尽，结果偏小；c.点燃红磷后，塞瓶塞动作不要太慢，否则红磷燃烧释放出的热量将瓶内部分空气排出，致使结果偏大；d.要等到集气瓶冷却到室温后才能打开止水夹，否则结果偏小；e.最好实验前，导管里先注满水。 该实验的一些变形实验： 三．空气是一种重要资源（热点） 1．1775年，法国化学家拉瓦锡首次用自制的天平定量研究了空气的组成，发现了空气是由氧气和氮气组成的。 2．工业上制取氧气的方法：分离液态空气法；原理：氧气的沸点比氮气高，氮气先从液态空气中蒸发出来，剩下的就是液态氧气。流程： 3．氧气的用途：供给呼吸，支持燃烧。 4．氮气：氮气的化学性质比较稳定，通常情况下不能和其它物质反应。用途：①工业上生产硝酸和化肥；②食品包装时，常充入氮气作防腐剂；③液氮常作制冷剂。 5．稀有气体：化学性质非常稳定，又叫作“惰性气体”。用途：①由于稀有气体通电时，能发出不同颜色的光，填充在灯泡中，用于制造霓虹灯等多种用途电光源；②可用于焊接金属的保护气。 四．空气质量日报（热点） 1．空气质量日报的内容：空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况。 2．计入空气污染指数的项目：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物。 　 3.污染物的主要来源(1)矿物燃料（煤和汽油、柴油等）的燃烧(2)化工厂的废气(3)水泥厂的粉尘(4)燃放烟花爆竹(5)焚烧枯枝野草树叶等 　 4.防止和减少空气污染的方法(1)工厂做到废气回收与处理　(2)发展民用煤气生产(3)严禁燃放烟花爆竹(4)禁止焚烧树叶、野草(5)提高汽油、柴油质量 5．空气中二氧化碳含量过高会导致温室效应，但是二氧化碳不是空气污染物。空气污染物，是指对人体有毒、有害的气体和粉尘，而二氧化碳无毒，所以不是空气污染物。 五、例题 1. 空气中含量较多而且性质不活泼的气体是 ( ) A.二氧化碳 B.氧气 C.氮气 D.水蒸气 2. 灯泡中如果有氧气存在，则灯丝由于与氧气发生氧化反应而很容