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第3章空氣與生命
第一節(jié)空氣與氧氣一、空氣里有什么?
探究活動:問題;空氣中氧氣的比例大約為多少?思考:利用身邊的材料,設(shè)計實驗測定空氣中氧氣含量?實驗:P71實驗中可以觀察到:紅磷在空氣里燃燒發(fā)出黃光,產(chǎn)生大量的白煙(煙是固體小顆粒),放出大量熱;打開彈簧夾后,燒杯中的水沿導(dǎo)氣管進(jìn)入集氣瓶中,至約占集氣瓶內(nèi)空間的1/5。通過實驗得知,空氣中氧氣的體積約占
思考:實驗時紅磷過少會產(chǎn)生什么后果?1/5
會使實驗測出氧氣含量偏?。∷匀紵桌镆⑷脒^量的紅磷,紅磷過量,足以使鐘罩中密封的氧氣反應(yīng)完,使測得氧氣的體積更接近空氣中氧氣的實際體積。
思考:實驗時為什么要選用紅磷,用碳行嗎?
不行?。?!紅磷燃燒后生成固體五氧化二磷,使集氣瓶中空氣的壓強(qiáng)變小,小于外界大氣壓。在外界大氣壓的作用下,燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶。而碳燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w,瓶內(nèi)氣壓基本不變!通過實驗得出的結(jié)論是氧氣約占空氣總體積的1/5,而在這個實驗中,為什么有時氣體減少的體積小于1/5呢?導(dǎo)致結(jié)果偏低的原因可能有哪些?(1)紅磷的量不足;(2)瓶內(nèi)氧氣沒有耗盡;(3)裝置漏氣(如塞子未塞緊、燃燒匙與橡皮塞之間有縫隙等),使外界空氣進(jìn)入瓶內(nèi);(4)未冷卻至室溫(沒有充分冷卻)就打開彈簧夾,使進(jìn)入瓶內(nèi)的水的體積減少。瓶內(nèi)為什么要事先裝入少量的水?便于快速冷卻至室溫!思考:該實驗中有時氣體減少的體積大于1/5,又是為什么呢?
(1)點燃紅磷后插入燃燒匙時,瓶塞塞得太慢,使得瓶中空氣受熱膨脹,部分空氣外泄。(2)實驗開始時,沒有夾或沒夾緊止水夾(瓶內(nèi)空氣外泄)。其它裝置圖拉瓦錫(1743—1794)法國化學(xué)家,他建立料燃燒理論,創(chuàng)立了化學(xué)物質(zhì)分類新體系,開創(chuàng)了化學(xué)發(fā)展新紀(jì)元。空氣的組成成分氧氣二氧化碳氮氣稀有氣體其他氣體(21%)(78%)水蒸汽及雜質(zhì)(0.03%)(0.94%)(0.03%)體積分?jǐn)?shù)一百份體積的空氣空氣的組成(體積分?jǐn)?shù))氧氣(O2)21%氮氣(N2)78%稀有氣體0.94%二氧化碳0.03%其他氣體雜質(zhì)0.03%氮氣:1無色無味的氣體。2化學(xué)性質(zhì)較不活潑!所以可做燈絲保護(hù)氣,防止燈絲氧化。也可充入食品袋作防腐劑!3是制造化肥,炸藥的原料。4液氮汽化吸收大量熱量,可作冷凍劑。稀有氣體是氦、氖、氬、氪、氙等氣體的總稱1沒有顏色沒有氣味2化學(xué)性質(zhì)不活潑,故又叫惰性氣體。所以常作焊接金屬時的保護(hù)氣!隔絕空氣,防止金屬氧化不牢固!3通電時會發(fā)出不同顏色的光,所以可制作各種電光源。4用于激光技術(shù),制造低溫環(huán)境和醫(yī)療麻醉。一般說來,空氣的成分是比較固定的空氣的密度為1.293克/升二、空氣的利用討論:說說氧氣的用途?
過去,人們曾把氧氣叫做“養(yǎng)氣”、這充分說明了氧氣的重要性。在通常情況下,人吸入空氣就可以了,但如潛水、醫(yī)療急救等時,則需要用純氧(或富氧空氣);燃料燃燒離不開氧氣,煉鋼、氣焊以及化工生產(chǎn)和宇宙航行等都要用到氧氣。1、氧氣的用途(1)提供呼吸(2)支持燃燒
氮氣具有廣泛用途,它是制硝酸和化肥的重要原料;由于氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑,因此常用作保護(hù)氣,如焊接金屬時常用氮作保護(hù)氣,燈泡中充氮以延長使用壽命,食品包裝時充氮以防腐;醫(yī)療上可在液氮冷凍麻醉條件下做手術(shù);超導(dǎo)材料在液氮的低溫環(huán)境下能顯示超導(dǎo)性能。2、氮氣(1)氮是構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的主要元素(2)氮氣是無色無味不活潑的氣體(3)用途:充填燈泡、食品保鮮:制氮肥、炸藥;作冷凍劑討論:二氧化碳對生物有哪些影響?3、二氧化碳的用途固態(tài)干冰作致冷劑;用于滅火;作化工原料(制純堿、尿素、汽水)
在生產(chǎn)和科學(xué)研究中,稀有氣體有廣泛的用途。由于稀有氣體有惰性,因此常用作保護(hù)氣,如焊接金屬時用稀有氣體來隔絕空氣,燈泡中充稀有氣體以使燈泡耐用;稀有氣體在通電時能發(fā)出不同顏色的光,可制成多種用途的電光源,如航標(biāo)燈、強(qiáng)照明燈、閃光燈,霓虹燈等;稀有氣體還可用于激光技術(shù);氦可用于制造低溫環(huán)境;氙可用于醫(yī)療麻醉。4、稀有氣體又叫惰性氣體燈色
氣體
玻璃管顏色大紅
氖
無深紅
氖
淡紅金黃
氦
淡紅藍(lán)體積分?jǐn)?shù):氬80%
氖2
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