跨学科实践活动01 微型空气质量“检测站”的组装与使用（原卷版）.docxVIP

跨学科实践活动01微型空气质量“检测站”的组装与使用

一、空气的成分和用途

1．空气的成分

空气的成分

氮气

氧气

稀有气体

二氧化碳

其他气体和杂质

体积分数

78%

21%

0.94%

0.03%

0.03%

2．空气主要成分的性质和用途

氧气

氮气

稀有气体

主要性质

无色、无味气体，不易溶于水，不可燃，能支持燃烧，能供给呼吸。

无色、无味气体，难溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸，化学性质不活泼。

无色、无味气体，通电时能发出不同颜色的光（物理性质），化学性质很不活泼（不易和别的物质反应）。

用途

①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行

①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥

①作保护气②制多种用途的电光源等③氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定）④氦气用于制造低温环境

二、空气的污染及其防治

1．空气的污染和防治

空气的污染物

排放到空气中的有害气体(一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮)和粉尘；

可吸入颗粒物：PM2.5、PM10

污染物的来源

化石燃料的燃烧、工厂排出的废气、植被破坏引起的沙尘等

空气污染造成的危害

严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态环境，其中全球气候变暖、

臭氧层破坏和酸雨等都与空气污染有关

防治污染的措施

加强空气质量检测的监测，使用清洁能源，积极植树造林等，以保护空气

2．空气质量日报

（1）空气质量日报的主要内容包括：空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况等。

（2）目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。

3．大气污染

（1）有害气体，如：SO2、NO2、CO等，其中CO主要来源于汽车尾气，而SO2、NO2是形成酸雨的主要物质。

（2）粉尘，如：灰尘、粉煤灰等。

（3）空气中CO2浓度增大会导致温室效应，而含氟物质的排放会破坏O3(臭氧)层，使得地球表面受紫外线辐射加重。

【归纳总结】①监测空气环境质量的空气质量日报主要包含三项内容：首要污染物、空气污染指数和空气质量级别。污染指数在0～500之间，是一个相对数值，数值越小，表示污染物的含量越少，空气质量越好。

②二氧化碳不是空气污染物。因为二氧化碳是空气的成分，同时二氧化碳也没有列入空气污染指数。

4．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。

“绿色化学”的核心是利用化学原理从源头消除污染，其特点是：

（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。

三、测定空气中氧气的含量

【药品选择】

（1）该物质在空气中能燃烧且只与氧气反应；

（2）该物质燃烧后生成物最好为固态，不能为气态。

【实验原理】

利用可燃物燃烧消耗空气中的氧气，使密闭容器中压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。

【实验装置】

（1）仪器：集气瓶、燃烧匙、玻璃导管、烧杯、弹簧夹、胶皮管

（2）药品：红磷、水

（3）实验装置：

【实验操作】

（1）连接仪器，检查装置的气密性；

（2）在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间5等分，用弹簧夹夹紧胶皮管；

（3）点燃燃烧匙内过量红磷后，立即伸入集气瓶中并塞紧塞子，观察红磷燃烧的现象；

（4）待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。

【实验现象】

红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟，并放出热量。打开弹簧夹后，烧杯中液体被倒吸入集气瓶中，约占集气瓶内原有空气总体积的1/5。

【实验结论】氧气约占空气体积的1/5。

【实验反思】

（1）实验时，需要加入过量的红磷，为什么呢？

（2）集气瓶中加入少量水的作用是什么？

（3）实验时，若装置气密性不好，对氧气含量的测定会有什么影响？

（4）实验后，集气瓶中剩余气体主要是什么？该实验说明这种气体有什么性质？

【实验原理】

【文字表达式】磷(P)+氧气(O2)点燃五氧化二磷(P2O5)

【符号表达式】P+O2点燃P2O5

【化学方程式】4P+5O22P2O5

命题点一空气的成分及其用途

空气中含量较多，并且在医疗