们周围的空气由哪些物质组成?
空气的探究历史:二百多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分,得出了空气由氧气和氮气组成,氧气占空气总体积的1/5的结论。以后经过许多科学家研究发现,空气中还含有氦、氖、氩、氪、氙等稀有气体。
气体
氮气
氧气
稀有气体(氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn)
水、
二氧化碳
体积分数
78%
21%
0.94%
0.06%
(1)氮气的性质和用途:
氮气(N2)
物理性质
通常状况下无色无味的气体,难溶于水,熔、沸点很低,在标准状况下密度约为1.251g/L。
化学性质
常温下化学性质不活泼,不支持燃烧也不供给呼吸,氮气不参与人的新陈代谢
用途
①保护气(焊接金属时常作保护气、灯泡中充氮气以延长使用寿命、食品中充氮气防腐)
②制作硝酸和化肥
③液氮可作医疗冷冻剂
(2)氧气的性质和用途
氧气(O2)
物理性质
无色无味的气体,难溶于水,密度比空气大;
化学性质
活泼,能跟许多金属和非金属发生反应;
具有氧化性(在氧化反应中提供氧),能助燃,支持呼吸;
用途
①供给呼吸(医疗急救、宇宙航行、潜水);
②支持燃烧(炼钢、气焊)。
(3)稀有气体
氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气等气体在空气中含量约为1%且化学性质很稳定,化学上把它们总称为稀有气休,又称惰性气体。
惰性气体
组成
氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn
物理性质
无色无味的气体
化学性质
很稳定。一般不跟其他物质发生反应
用途
①常作保护气,如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气;灯具中填充稀有气体可以经久耐用;
②制作多用途电光源:通电时发出不同颜色的光,可用作电光源
③氦气密度仅次于氢气,且不能燃烧,可用于填充安全汽艇,用于制造低温环境;
④氙气可以作为麻醉剂;
(4)其他气体
二氧化碳
二氧化碳(CO2)
物理性质
无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水
化学性质
不能支持燃烧,二氧化碳与水反应生成碳酸,二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀
用途
①能用于灭火 ②检验澄清石灰水
检验方法
①可使燃烧着的木条熄灭
②能使澄清的石灰水变浑浊
附:温室效应又称“花房效应”,人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强。
危害:1、 地球上的病虫害和传染疾病增加;
2、海平面上升;
3、气候反常,海洋风暴增多;
4、土地干旱,沙漠化面积增大。
注意:二氧化碳不是有毒有害的气体,而且是空气正常的成分之一(动植物呼吸会释放),不是空气污染物。
臭氧
臭氧(O3)
物理性质
淡蓝色、鱼腥味的气体
用途
(1)吸收太阳辐射的紫外线,使地球上的生物避免遭受过多的紫外线辐射
(2)强氧化剂,具有杀菌消毒作用
化学性质
不稳定,极易转化为氧气,并放出大量的热。臭氧的氧化能力比氧气强得多。
(5)空气的污染和防治
空气污染物:参与空气质量评价的污染物为SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO等六项;只要是有毒气体,均为大气污染气体,如 CO、H2S 等。
危害:1、二氧化硫会造成酸雨,其主要来源是工业上大量燃烧含硫燃料,如煤炭;
2、长期暴露于颗粒物中会引发心血管病和呼吸道疾病以及肺癌;
3、PM2.5极易吸附多环芳烃等有机污染物和重金属,使致癌、致畸、致突变的机率明显升高。
【例题1】空气中含量最多的气体是
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.水蒸气
【答案】A
【例题2】空气成分中,体积分数21%的气体是
A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体
【答案】B
【例题3】下列关于空气中各组成成分说法正确的是( )
A.空气中的O2只有点燃时才能发生化学反应
B.空气中的CO2是导致酸雨的主要原因
C.空气中的N2可作为生产氮肥的原料
D.空气中的稀有气体没有任何使用价值
【答案】C