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科粤版化学-九年级上册-《空气的成分》

2024-02-02

目录

contents

空气概述

主要气体成分及性质

空气污染与防治措施

实验探究：空气中氧气含量测定

拓展知识：其他相关化学现象解释

总结回顾与思考题

空气概述

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定义

空气是指地球大气层中的气体混合物，主要由氮气、氧气、稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡）、二氧化碳以及其他物质（如水蒸气、杂质等）组合而成。

特点

空气具有无色、无味、无固定形状、易流动等特性，同时随着海拔、温度、湿度的变化，其成分和性质也会发生相应变化。

空气是地球上所有生物生存的必要条件之一，为生物提供氧气，参与生物圈的物质循环和能量流动。

重要性

空气在工业生产、交通运输、能源利用、环境保护等领域发挥着重要作用，如空气分离技术、空气动力学研究、空气能利用等。

应用领域

氮气

约占空气总体积的78%，是一种无色无味的气体，化学性质相对稳定，主要用于制造氮肥、保护气等。

约占空气总体积的21%，是一种无色无味的气体，具有助燃性和氧化性，是生物呼吸和燃烧的必要条件。

包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体，它们在空气中的含量很少，但具有独特的物理和化学性质，被广泛应用于照明、电子等领域。

约占空气总体积的0.03%，是一种无色无味的气体，是植物光合作用的原料之一，也是温室气体之一。

包括水蒸气、杂质等，它们在空气中的含量因地区、气候等因素而异，对空气的性质和用途也有一定影响。

氧气

二氧化碳

其他物质

稀有气体

主要气体成分及性质

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氮气的化学性质不活泼，常温下很难与其他物质发生反应。

氮气无毒，无色无味，是空气的主要成分之一，约占空气体积的78%。

氮气在食品包装中常用作保护气，防止食品与氧气接触而腐败。

液态氮气可用作深度冷冻剂，在医疗、科研等领域有广泛应用。

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氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生反应。

氧气约占空气体积的21%，是动植物呼吸和燃烧所必需的气体。

氧气具有助燃性，常用于金属切割、焊接等工艺中。

氧气在医疗领域有重要应用，如用于急救、氧疗等。

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稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等，它们在空气中的含量很少。

稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，因此被广泛应用于霓虹灯、日光灯等照明设备中。

稀有气体的化学性质非常稳定，很难与其他物质发生反应。

氦气密度小且化学性质稳定，常用于填充气球和飞艇。

二氧化碳是一种无色无味的气体，不供给呼吸，密度比空气大。

二氧化碳是植物光合作用的原料之一，对植物生长有重要影响。

二氧化碳能与水反应生成碳酸，使紫色石蕊试液变红。

二氧化碳可用于灭火，因为它既不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大。

空气污染与防治措施

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随着工业化和城市化的快速发展，我国空气污染问题日益严重，已成为影响人民健康和生活质量的重要因素。

空气污染会对人体呼吸系统、心血管系统等造成损害，长期暴露于污染空气中还会增加患癌风险，对生态环境和气候变化也产生不良影响。

空气污染的危害

空气污染现状

包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧等。

常见空气污染物

主要来源于工业生产排放、交通运输尾气排放、农业活动排放、生活污染源等。

污染物来源

防治措施

包括推广清洁能源、加强工业污染治理、控制交通污染、提高城市绿化水平等。

政策措施

政府应出台更加严格的环保法规和标准，加强环境监管和执法力度，鼓励企业和公众参与环保行动，共同改善空气质量。

实验探究：空气中氧气含量测定

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利用可燃物消耗空气中的氧气，使气体体积减小，压强降低，水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的体积来测定空气中氧气的体积分数。

实验原理

实验装置包括集气瓶、燃烧匙、橡胶塞、导管、烧杯等。集气瓶用于收集空气并作为反应容器，燃烧匙用于盛放可燃物，橡胶塞和导管用于连接集气瓶和烧杯，烧杯用于盛放水。

装置介绍

实验步骤

检查装置气密性；装入药品（红磷），将装置固定；点燃红磷，迅速伸入集气瓶中并塞紧橡胶塞；待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察现象。

操作注意事项

红磷要足量，以充分消耗装置中的氧气；装置气密性要好，防止外界空气进入；点燃红磷后要迅速伸入集气瓶中，防止瓶内气体受热逸出；待红磷熄灭并冷却后再打开弹簧夹，防止气体受热膨胀影响实验结果。

数据处理

计算进入集气瓶中水的体积占集气瓶总体积的比例，即为空气中氧气的体积分数。

数据记录

记录集气瓶中进入水的体积和集气瓶的总体积。

结果分析

正常情况下，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的1/5，说明空气中氧气的体积分数约为1/5。如果实验结果偏差较大，可能原因是装置气密性不好、红磷量不足、未冷却至室温就打开弹簧夹等。

拓展知识：其他相关