第二單元 我們周圍的空氣

1. 空氣成分的發現

圖 2-1 拉瓦錫

圖 2-2 拉瓦錫研究空氣成分所用的裝置

（1）實驗原理：①汞（Hg） 氧氣（O2 ） △ 氧化汞（HgO）；

②氧化汞 △ 汞 氧氣。

（2）實驗結論：①空氣是由氧氣（O2 ）和氮氣（N2 ）組成的混合物；

②氧氣約占空氣體積的 1/5；

③氮氣的性質： 不能燃燒、不支持燃燒、不供給呼吸。

2. 空氣中氧氣含量的測定

（1）實驗原理：利用可燃物燃燒消耗密閉容器内空氣中的氧氣， 使密閉容器内壓強減小， 在大氣壓的作用下， 進入容器内水的體積即為減少氧氣的體積。

（2）實驗裝置

①儀器：集氣瓶、燃燒匙、導管、燒杯、彈簧夾、乳膠管、橡膠塞；

②藥品：紅磷和水。

（3）實驗步驟

①連接裝置；

②檢查裝置的氣密性；

③在集氣瓶内加入少量水後， 把集氣瓶剩餘容積 5 等分；

④用彈簧夾夾緊乳膠管；

⑤點燃紅磷後， 立即伸入集氣瓶内并把膠塞塞緊；

⑥燃燒結束，冷卻至室溫後，打開彈簧夾。

（4）實驗現象

紅磷在集氣瓶内燃燒，産生黃色火焰，生成大量白煙并放出大量的熱，冷卻到室溫後打開彈簧 夾，水經導管進入集氣瓶，集氣瓶中的水面上升約占剩餘體積的 1/5。

（6）誤差分析

①紅磷量不足；

②未冷卻至室溫就打開彈簧夾；

③彈簧夾未夾緊；

④點燃紅磷後伸入集氣瓶過慢；

⑤裝置氣密性不好

以上操作會使測量結果偏小的是： ①②⑤ ； （填序号， 下同）

以上操作會使測量結果偏大的是： ③④ 。

（7）實驗反思

①可燃物的選擇（針對本實驗中所用裝置）

Ⅰ 、該物質能與空氣中的氧氣反應且隻與氧氣反應

Ⅱ、該物質與氧氣反應之後能産生壓強差

②集氣瓶中加少量水的作用 加速冷卻、吸收生成的五氧化二磷， 防止其污染空氣 ；

③該裝置的缺陷： 沒有形成完全的密閉環境 。

3. 測定空氣中氧氣含量的其他方法

（1）改進裝置 1 ①裝置圖：

②實驗現象：白磷燃燒，産生黃色火焰， 生成大量白煙， 放出大量的熱，活塞先向右移 動，然後再逐漸向左移到刻度 4 處。

③實驗原理：白磷＋氧氣 點燃 五氧化二磷； P＋O2 點燃 P2O5

（2）改進裝置 2 ①裝置圖：

②注意事項：實驗過程中要不斷緩慢地推動注射器，目的是讓裝置中的空氣與銅粉完全反應；氣球的作用是平衡氣壓。

③實驗原理：銅＋氧氣 △ 氧化銅； Cu＋O2 △ CuO

（3）改進裝置 3 ①裝置圖：

②原理分析：圖1 利用電阻絲産生的熱量引燃白磷， 圖2利用銅絲導熱引燃白磷。

③裝置比較：與書本中的裝置比較， 下 圖 所示裝置操作簡便，密封性好，避免了點燃紅磷伸入反應容器快慢對測量結果的影響。

（4）其他改進裝置 ①裝置圖：

②說明：原理與上面的裝置類似。

1. 空氣的組成

注意：1. 均為體積分數。

2. 空氣中各組的體積分數可以變化，但是一般情況下相對固定。

2. 混合物和純淨物

1. 空氣的污染物及其來源

（1）污染物： ①煙塵：可吸入顆粒物（PM10）；

②有害氣體：二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2 ）等。

（2）污染源： 工廠廢氣、汽車尾氣及化石燃料的燃燒

2. 空氣污染的防治措施

（1）可吸入顆粒物：①圍欄施工； ②路面灑水； ③植樹造林。

（2）汽車尾氣（CO）： ①改進發動機的燃燒方式，使燃料充分燃燒；

②采用催化轉化裝置，将有害氣體轉化為無害氣體；

③推廣使用液化石油氣。

（3）工廠廢氣（SO2、NO2）：

①采用脫硫技術，預先對化石燃料進行處理；

②開發新能源， 減少化石燃料的燃燒；

③工廠廢氣經堿液吸收達标後再排放。

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