课题1空气知识点

课题1空气知识点

肇东十一中艾华盈2013.7

一、空气成分的发现第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家：法国化学家拉瓦锡（第一个用天平进行定量分析）。其中氧气约占空气总体积的1/5。

二、空气中氧气含量的测定

1. 实验原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，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。

2. 实验装置：①仪器：集气瓶、燃烧匙、导管、烧杯、弹簧夹、乳胶管。

②药品：红磷、水。③试验装置如右图

3. 实验步骤：①连接装置；②检查装置气密性；③在集气瓶

内加入少量水后，把集气瓶剩余容积五等分；④用弹簧夹夹

紧乳胶管；⑤点燃红磷后，立即伸入集气瓶内把塞子塞紧；

⑥燃烧结束冷却后，打开弹簧夹。

4. 实验现象：①红磷在集气瓶内燃烧，产生大量白烟（五氧化

二磷小颗粒），②冷却后，打开弹簧夹，水经过导管进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5

5. 分析与结论：红磷燃烧生成的五氧化二磷为固体，极易溶于水且几乎不占有体积，燃烧消耗了集气瓶内的氧气。冷却后，大气压把燃烧杯内的水压进集气瓶，压进的水的体积约是集气瓶内消耗的氧气的体积，由此证明氧气约占空气总体积的1/5

反应的文字表达式：磷+ 氧气→五氧化二磷

6. 注意事项

①装置的气密性要良好。避免瓶外空气进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，使测得的氧气的体积分数偏小

②红磷要过量。如果红磷的量不足，则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，导致测得空气中氧气的体积分数偏小

③不能用木炭、硫、铁丝等代替红磷。木炭、硫燃烧后的生成分别是CO2、SO2等气体，会弥补所消耗的氧气的体积，而铁丝在空中不燃烧。

④必须冷却至室温后在打开弹簧夹。由于气体体积随温度升高而增大，如不冷却到室温就打开弹簧夹，会使进入水的体积偏小，导致测量结果偏低。

⑤集气瓶内加少量的水。一是为了防止热的燃烧物溅落炸裂集气瓶；二是为了吸收红磷燃烧后生成的白色固体——五氧化二磷

⑥导管内实现应注满水，否则燃烧冷却后，进入的水有一部分存在于导管中，使进入集气瓶内水的体积减少，导致结果偏低

⑦烧杯内的水要足量

⑧弹簧夹要夹紧，防止红磷燃烧时使装置内气体受热膨胀沿导管逸出，导致进水量增多

⑨将点燃的红磷放入集气瓶要迅速，防止气体受热膨胀外逸而使进水量增多。

三、空气的成分

1. 空气的主要成分是O2和N2，按体积分数计算O2 21%（1/5）、N2 78%（4/5）、稀有气体0.94% 、CO20.03% 、其它气体和杂质0.03%

四、纯净物和混合物

我们判断纯净物和混合物时，可根据化学符号（化学式）来判断，纯净物有自己的化学符号（化学式）；混合物没有化学符号（化学式）。

五、空气是一种宝贵的资源

1.氧气O2的性质和用途

①供给呼吸，如医疗急救、潜水、登山等。

②支持燃烧，如燃料燃烧、炼钢、气割、气焊、化工生产、宇宙航行等。

2、氮气N2的性质和用途

（1）物理性质：是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气得略小

（2）化学性质：不活泼，一般情况下不支持燃烧，也不能燃烧，不供给呼吸。

（3）用途：

①是制氮肥和硝酸的重要原料。

②作保护气，如焊接金属时常用作保护气、灯泡中充氮气以延长使用寿命、食品包装时充氮气以防腐。

③医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术。

④超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能

3、稀有气体：

（1）稀有气体是氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn等气体的总称，是混合物。（2）物理性质：是一种无色无味的气体，难溶于水。

（3）化学性质：很不活泼，曾被称为惰性气体。

（4）用途

①保护气，如焊接金属用稀有气体来隔绝空气等。

②电光源，稀有气体在通电时发出不同颜色的光，如航标灯、闪光灯、霓虹灯等。

③氦气可用于制造低温环境。

六、保护空气

1、大气污染引发的三大环境问题温室效应——使全球变暖

酸雨——使土壤酸化、破坏建筑物等。

臭氧空洞——使紫外线危害人类和动植物。

2、空气污染物及来源

（1）污染物烟尘---可吸入颗粒

有害气体---二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等

（2）污染源工厂废气——多种有害气体

汽车尾气——一氧化碳、二氧化氮

煤等化石燃料的燃烧——二氧化硫、烟尘

3、空气污染防治措施

①加强空气质量监测：空气质量日报

②消除污染源：a、减少化石燃料的使用，更多使用清洁能源。

b、革新工艺，使工厂减少废气排放。

③治理废气： a、汽车尾气安装净化装置。

b、工厂废气处理后排放

注意：①空气质量级别越大，污染程度越高。

②CO2虽然造成温室效应，但不属于大气污染物。

例题1. 拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的五分之一,而在我们的实验中,为什么气体减少的体积小于五分之一? 红磷媳灭后瓶内还有没有残余的氧气？为什么？

例题2. 小红在做空气中氧气含量的实验时，发现气体减少的体积大于于五分之一，试分析

可能的原因有哪些？