魯教版九年級(jí)化學(xué)空氣的成分

魯教版九年級(jí)化學(xué)空氣的成分2024-02-01目錄空氣概述氮?dú)庋鯕庀∮袣怏w二氧化碳污染性氣體實(shí)驗(yàn)：探究空氣成分01空氣概述定義空氣是指地球大氣層中的氣體混合物，主要由氮?dú)?、氧氣、稀有氣體（氦、氖、氬、氪、氙、氡）、二氧化碳以及其他物質(zhì)（如水蒸氣、雜質(zhì)等）組合而成。特點(diǎn)空氣具有無(wú)色、無(wú)味、無(wú)固定形狀、易流動(dòng)等特性，同時(shí)受地球引力和溫度等因素的影響，空氣密度和壓力會(huì)發(fā)生變化?？諝舛x與特點(diǎn)空氣是人類(lèi)及動(dòng)植物生存所必需的，它提供了氧氣以支持呼吸作用，同時(shí)也是地球氣候和生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。重要性空氣在工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、能源利用、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，如用于燃燒、冷卻、通風(fēng)、氣體分離等。應(yīng)用領(lǐng)域空氣重要性及應(yīng)用領(lǐng)域氧氣約占空氣總體積的21%，是一種無(wú)色、無(wú)味、助燃的氣體，用于支持呼吸和燃燒等。氮?dú)饧s占空氣總體積的78%，是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒的惰性氣體，主要用于制造氮肥、保護(hù)氣氛等。稀有氣體包括氦、氖、氬、氪、氙、氡等，約占空氣總體積的0.934%，具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于照明、電子等領(lǐng)域。其他物質(zhì)包括水蒸氣、塵埃、微生物等，含量較少，但對(duì)空氣質(zhì)量和氣候變化有一定影響。二氧化碳約占空氣總體積的0.04%（400ppm），是一種無(wú)色、無(wú)味的氣體，對(duì)植物光合作用至關(guān)重要，同時(shí)也是溫室氣體之一。空氣組成成分簡(jiǎn)介02氮?dú)獾獨(dú)馐且环N無(wú)色無(wú)味的氣體，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，氮的沸點(diǎn)為-195.8℃，熔點(diǎn)為-209.8℃。無(wú)色無(wú)味氣體空氣中主要成分化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定氮?dú)馐强諝獾闹饕煞?，按體積計(jì)算，空氣中含有78%的氮?dú)猓加泻艽蟮谋壤?。氮?dú)夥肿拥慕Y(jié)構(gòu)使其具有相對(duì)穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，常溫下很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。030201氮?dú)庑再|(zhì)與存在形式膜分離法利用某些聚合材料制成的薄膜對(duì)不同氣體的滲透率不同，在一定壓力下，使空氣通過(guò)薄膜，氮?dú)夂推渌麣怏w在膜兩側(cè)被富集，從而達(dá)到分離的目的。液態(tài)空氣分餾法利用空氣中各成分的沸點(diǎn)不同，通過(guò)液態(tài)空氣的分餾，將氮?dú)鈴目諝庵蟹蛛x出來(lái)。吸附法利用吸附劑對(duì)空氣中氮?dú)獾奈侥芰Υ笥谄渌麣怏w，從而將氮?dú)鈴目諝庵蟹蛛x出來(lái)。氮?dú)庵苽浞椒ǖ獨(dú)庠诨ゎI(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，如作為保護(hù)氣、反應(yīng)氣、載氣等，參與各種化學(xué)反應(yīng)過(guò)程?；ぴ系?dú)獗挥糜谑称钒b中，可以排除包裝中的氧氣，防止食品氧化變質(zhì)，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。食品包裝在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，氮?dú)饪捎糜诶鋬鲋委?、麻醉等醫(yī)療過(guò)程中，同時(shí)也可用于制備藥物和醫(yī)療器械的消毒等。醫(yī)療衛(wèi)生氮?dú)膺€被廣泛應(yīng)用于冶金、電子、航空航天、科研等領(lǐng)域，發(fā)揮著重要的作用。其他領(lǐng)域氮?dú)鈶?yīng)用領(lǐng)域03氧氣無(wú)色、無(wú)味、氣態(tài)，密度略大于空氣，不易溶于水。物理性質(zhì)助燃性，氧化性，能與多種元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)性質(zhì)主要以游離態(tài)存在于大氣中，也存在于水、礦物等化合物中。存在形式氧氣性質(zhì)與存在形式利用液氧與液氮的沸點(diǎn)不同，通過(guò)分離液態(tài)空氣法制得。工業(yè)制法通過(guò)加熱高錳酸鉀、氯酸鉀或過(guò)氧化氫等分解反應(yīng)制得。實(shí)驗(yàn)室制法氧氣制備方法醫(yī)療、冶金、化工、航天等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。使用氧氣時(shí)需注意防火、防爆、防窒息等安全問(wèn)題；長(zhǎng)時(shí)間吸入高濃度氧氣可能導(dǎo)致氧中毒。氧氣應(yīng)用領(lǐng)域及注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)應(yīng)用領(lǐng)域04稀有氣體稀有氣體種類(lèi)氦（He）、氖（Ne）、氬（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）和氡（Rn）六種。稀有氣體性質(zhì)無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味，微溶于水，溶解度隨分子量的增加而增大；化學(xué)性質(zhì)極不活潑，很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。稀有氣體種類(lèi)與性質(zhì)隨后，科學(xué)家們又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了氦氣、氖氣、氪氣、氙氣和氡氣等稀有氣體。這些氣體的發(fā)現(xiàn)，不僅豐富了人們對(duì)元素周期表的認(rèn)識(shí)，也為后來(lái)的科學(xué)研究提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。1894年，英國(guó)化學(xué)家瑞利和拉姆賽發(fā)現(xiàn)了氬氣，這是人類(lèi)首次發(fā)現(xiàn)的稀有氣體。稀有氣體發(fā)現(xiàn)歷程照明領(lǐng)域稀有氣體在電光源中有特殊的應(yīng)用，如氖燈、氪燈等，它們能發(fā)出不同顏色的光，被廣泛應(yīng)用于各種指示燈、廣告燈等領(lǐng)域。氦氖激光器是以四能級(jí)方式工作的，產(chǎn)生激光的是氖原子，氦原子只是把它吸收的能量共振轉(zhuǎn)移給氖原子，起很好的媒介作用。氙氣可用于醫(yī)療麻醉劑，在激光作用下氙氣與氟混合可產(chǎn)生氟化氙準(zhǔn)分子激光，在近視眼手術(shù)中，用它的激光能量，改變角膜表面的曲率，以矯正眼睛的屈光不正。氬氣是一種重要的工業(yè)氣體，被廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶煉、焊接、電子制造等領(lǐng)域。由于氬氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可以作為保護(hù)氣體，防止金屬在高溫下被氧化。激光技術(shù)醫(yī)療領(lǐng)域工業(yè)領(lǐng)域稀有氣體應(yīng)用領(lǐng)域05二氧化碳

二氧化碳性質(zhì)與存在形式物理性質(zhì)無(wú)色、無(wú)味、密度比空氣大、可溶于水。化學(xué)性質(zhì)不燃燒、不支持燃燒、能與水反應(yīng)生成碳酸、能與堿反應(yīng)生成鹽和水等。存在形式二氧化碳存在于大氣中，是空氣的重要組成部分之一，也是許多天然水體和土壤中的溶解氣體。高溫煅燒石灰石、電解碳酸鹽溶液等。工業(yè)制法大理石或石灰石與稀鹽酸反應(yīng)，生成氯化鈣、水和二氧化碳。實(shí)驗(yàn)室制法發(fā)酵過(guò)程、呼吸作用等也可以產(chǎn)生二氧化碳。其他制法二氧化碳制備方法二氧化碳對(duì)環(huán)境影響及治理措施環(huán)境影響二氧化碳是主要的溫室氣體之一，過(guò)量排放會(huì)導(dǎo)致全球氣候變暖、海平面上升等環(huán)境問(wèn)題。治理措施減少化石燃料的使用、開(kāi)發(fā)新能源、植樹(shù)造林、提高能源利用效率等是減少二氧化碳排放的有效措施。同時(shí)，也可以采用碳捕集和封存技術(shù)來(lái)減少大氣中的二氧化碳濃度。06污染性氣體硫氧化物氮氧化物碳氧化物揮發(fā)性有機(jī)化合物污染性氣體種類(lèi)及來(lái)源01020304主要來(lái)源于煤炭、石油等燃料的燃燒過(guò)程，以及化工、冶煉等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。主要來(lái)源于汽車(chē)尾氣、火力發(fā)電廠和其他工業(yè)燃料的燃燒過(guò)程。主要為一氧化碳和二氧化碳，分別來(lái)源于不完全燃燒和燃燒過(guò)程。來(lái)源于化工、油漆、涂料、溶劑等生產(chǎn)和使用過(guò)程。導(dǎo)致酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞等環(huán)境問(wèn)題，影響生態(tài)平衡。對(duì)環(huán)境的影響刺激呼吸道、降低肺功能、引起慢性呼吸系統(tǒng)疾病等，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。對(duì)人體健康的影響污染性氣體對(duì)環(huán)境和人體健康影響治理措施采用清潔能源、改進(jìn)燃燒技術(shù)、安裝尾氣處理裝置等，減少污染性氣體的排放。政策法規(guī)制定嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，限制污染性氣體的排放，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)和執(zhí)法力度。同時(shí)，推廣環(huán)保知識(shí)，提高公眾的環(huán)保意識(shí)和參與度。污染性氣體治理措施和政策法規(guī)07實(shí)驗(yàn)：探究空氣成分VS通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究空氣的組成成分，了解各成分的性質(zhì)和占比。原理利用化學(xué)反應(yīng)消耗空氣中的氧氣，使空氣壓力減小，通過(guò)觀察壓力變化來(lái)推斷空氣中氧氣的含量。同時(shí)，通過(guò)其他實(shí)驗(yàn)方法檢測(cè)空氣中氮?dú)?、二氧化碳等成分的存在。目的?shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮韺?shí)驗(yàn)器材和步驟器材：集氣瓶、燃燒匙、橡膠塞、止水夾、紅磷、白磷、氫氧化鈉溶液等。步驟1.在集氣瓶中裝入少量水，并做上記號(hào)。3.待紅磷熄滅并冷卻后，打開(kāi)彈簧夾，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及水面的變化情況。4.使用氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，再次進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異。2.用彈簧夾夾緊乳膠管。點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊，觀察紅磷燃燒的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，消耗了空氣中的氧氣，使集氣瓶?jī)?nèi)氣壓減小。打開(kāi)彈簧夾后，水被吸入集氣瓶中，約占集氣瓶剩余容積的1/5。使用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)明顯變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和討論01分析討論02紅磷燃燒消耗了空氣中的氧氣，使集氣瓶?jī)?nèi)氣壓減小，水被吸入集氣瓶中。這說(shuō)明