一、空氣成分的研究史

1.18世紀(jì)70年代，瑞典科學(xué)家舍勒和英國(guó)的科學(xué)家化學(xué)家普利斯特里，分別發(fā)現(xiàn)并制得了氧氣。

2.法國(guó)科學(xué)家拉瓦錫最早運(yùn)用天平作為研究化學(xué)的工具，用定量的方法研究了空氣的成分，第一次明確提出了“空氣是由氧氣和氮?dú)饨M成的”。其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結(jié)論。

二、空氣中氧氣成分的測(cè)定

1.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

⑴ 紅磷燃燒發(fā)出黃白色火焰，放出熱量，冒出白色濃煙。

⑵ 過(guò)一會(huì)兒白煙消失，裝置冷卻到室溫后打開(kāi)彈簧夾，燒杯內(nèi)的水倒流入集氣瓶，約占瓶子容積的1/5。

⒉ 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

⑴ 說(shuō)明空氣不是單一的物質(zhì)；

⑵ 氧氣約占空氣總體積的1/5。

3.原理：

表達(dá)式：磷(P)＋氧氣(O2)→(點(diǎn)燃)五氧化二磷

化學(xué)方程式：4P＋5O2＝(點(diǎn)燃)2P2O5

4.注意事項(xiàng)：

⑴ 所用的紅磷必須過(guò)量，過(guò)少則氧氣沒(méi)有全部消耗完；

⑵ 要等集氣瓶(裝置)冷卻后才能打開(kāi)彈簧夾；

⑶ 裝置的氣密性要好，(否則測(cè)量結(jié)果偏小)；

⑷ 要先夾住橡皮管，然后再點(diǎn)燃紅磷(否則測(cè)量結(jié)果偏大)；

⑸ 點(diǎn)燃紅磷伸入瓶中要立即塞緊瓶塞(否則測(cè)量結(jié)果偏大)。

思考：

⑴ 可否換用木炭、硫磺、鐵等物質(zhì)？如能，應(yīng)怎樣操作？

答：不能用木炭或蠟燭（燃燒產(chǎn)生了氣體，瓶?jī)?nèi)體積變化?。灰膊荒苡描F（鐵在空氣中不能燃燒）。

⑵ 可否用鎂代替紅磷？

答：不能用鎂，因?yàn)殒V不但跟氧氣反應(yīng)而且還跟氮?dú)獾确磻?yīng)，結(jié)果測(cè)得的不只是空氣中氧氣的體積。會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氧氣的體積。

5.誤差分析：

在實(shí)驗(yàn)中實(shí)際測(cè)得的結(jié)果比真實(shí)值小，其原因可能是：

⑴ 紅磷量不足；

⑵ 裝置氣密性差；

⑶ 未冷卻至室溫就打開(kāi)止水夾；

⑷ 沒(méi)有預(yù)先在導(dǎo)管中裝滿(mǎn)水。

三、空氣的主要成分

按體積分?jǐn)?shù)：氮?dú)猓∟2）78%，氧氣（O2）21%（氮?dú)獗妊鯕饧s為4：1），稀有氣體0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它氣體和雜質(zhì)0.03%。

空氣的成分以氮?dú)夂脱鯕鉃橹?，屬于混合物?/p>

空氣成分口訣：氮七八氧二一，零點(diǎn)九四是稀氣；零點(diǎn)零三有兩個(gè)，二氧化碳和雜氣。

四、物質(zhì)的分類(lèi)：

純凈物和混合物。

1.純凈物：由一種物質(zhì)組成的，“純凈”是相對(duì)的，絕對(duì)純凈的物質(zhì)是沒(méi)有的，只要雜質(zhì)含量低，不至于對(duì)生產(chǎn)和科學(xué)研究產(chǎn)生影響的物質(zhì)就是純凈物。

2.混合物：兩種或多種物質(zhì)組成的，這些物質(zhì)相互間沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，各物質(zhì)都保持各自的性質(zhì)。

注意：

⑴ 劃分純凈物、混合物的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)物質(zhì)的種類(lèi)來(lái)劃分的。

⑵ 只含一種物質(zhì)的屬于純凈物，含有幾種物質(zhì)的就屬于混合物。

五、空氣是一種寶貴的資源

1.氮?dú)猓?/strong>無(wú)色、無(wú)味的氣體，不溶于水，不燃燒也不支持燃燒，不能供給呼吸，化學(xué)性質(zhì)不活潑。

⑴ 作保護(hù)氣；⑵ 化工原料；⑶ 超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)車(chē)；⑷ 食品充氮作防腐劑等。

⒉ 氧氣：

⑴ 動(dòng)植物呼吸；⑵ 醫(yī)療上急救病人；⑶ 登山、潛水、航空、宇航提供呼吸；⑷ 支持燃燒：⑸ 煉鋼、氣焊與氣割、⑹ 液氧炸彈、火箭助燃劑。

⒊ 稀有氣體：無(wú)色、無(wú)味的氣體，通電時(shí)能發(fā)出不同顏色的光，化學(xué)性質(zhì)很不活潑。

⑴ 作保護(hù)氣；⑵ 制多種用途的電光源；⑶ 激光技術(shù)；⑷ 液氦冷凍機(jī)等。

六、空氣的污染及防治

1.造成空氣污染的物質(zhì)：

有害氣體：一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））和煙塵。

⒉ 污染來(lái)源：

空氣中的有害物質(zhì)來(lái)自化石燃料的燃燒，石油化工廠(chǎng)排放的廢氣及汽車(chē)排放的尾氣。

⒊ 被污染的空氣帶來(lái)的危害：

⑴ 損害人體健康、影響作物生長(zhǎng)、破壞生態(tài)平衡。

⑵ 存在的環(huán)境問(wèn)題：溫室效應(yīng)（二氧化碳含量過(guò)多引起）、臭氧空洞（飛機(jī)的尾氣、氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。

⒋ 防止空氣污染的措施：

加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，改善環(huán)境狀態(tài)、植樹(shù)造林、使用清潔能源。

⒌ 目前空氣污染指數(shù)包括：

一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入顆粒物、臭氧。

七、綠色化學(xué)

未來(lái)化學(xué)將朝著“綠色化學(xué)”——“綠色消毀”和“綠色生產(chǎn)”的方向發(fā)展。

核心是利用化學(xué)原理從源頭消除污染。

特點(diǎn)：

⑴ 充分利用資源和能源，原料無(wú)毒無(wú)害；

⑵ 減少向環(huán)境排放廢物；

⑶ 原料中的原子全部被消納，實(shí)現(xiàn)零排放（在化合反應(yīng)中體現(xiàn)）；

⑷ 生產(chǎn)出環(huán)境友好產(chǎn)品。