🌬️ 空气的组成

探索我们呼吸的看不见的世界

漫画趣读化学 · 第01课
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🌍 认识空气

🤔 空气是什么?

空气是我们看不见、摸不着的气体混合物,它包围着地球,是我们生存必不可少的环境。虽然空气看起来空无一物,但实际上它由多种气体组成!让我们一起揭开空气的神秘面纱吧~

💡 你知道吗?

如果把空气中所有成分都分离出来,按照比例压缩成一个小球,那么氮气会占近80%,氧气占20%,剩下不到1%是其他气体。是不是很有意思?

📊 空气的成分

🎯 空气组成饼图

100%
空气
氮气
N₂
78%
氧气
O₂
21%
稀有气体
Ar、Ne...
0.94%
二氧化碳
CO₂
0.03%
其他杂质
水汽、尘埃等
0.03%
N
氮气
N₂
78%

空气中含量最多的气体,是一种无色、无味、无臭的气体,化学性质比较稳定。

主要用途:

  • 制造氮肥、硝酸的重要原料
  • 食品包装中充氮气防腐
  • 液氮用于医疗冷冻手术
  • 作为保护气防止金属氧化
O
氧气
O₂
21%

空气的第二大成分,无色无味,化学性质活泼,支持燃烧和呼吸。

主要用途:

  • 供给呼吸(医疗急救、潜水)
  • 支持燃烧(炼钢、焊接)
  • 火箭发射的氧化剂
  • 航空航天生命保障系统
Ar
稀有气体
Ar、Ne、He...
0.94%

包括氦、氖、氩等,化学性质极不活泼,通电时会发出不同颜色的光。

主要用途:

  • 霓虹灯(氖气发红光)
  • 探空气球(氦气)
  • 焊接保护气(氩气)
  • 激光技术(氦氖激光器)
C
二氧化碳
CO₂
0.03%

虽含量很少,但非常重要。它是植物光合作用的原料,也是温室效应的主要气体。

主要用途:

  • 植物光合作用原料
  • 灭火器的原料
  • 制造碳酸饮料
  • 干冰用于人工降雨

🔬 实验探究:测定空气中氧气的含量

水槽中的水 燃烧匙 水面上升约1/5 测定空气中氧气含量实验 红磷燃烧
1
准备装置
在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为五等份。用弹簧夹夹紧胶皮管,在燃烧匙内装入足量的红磷。
2
点燃红磷并伸入瓶中
点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧。红磷燃烧,产生大量白烟(五氧化二磷),放出热量。
3
冷却后打开弹簧夹
待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到烧杯中的水倒吸入集气瓶,约占瓶内原空气体积的 1/5
4
分析结论
原理:红磷燃烧消耗瓶内氧气,生成固体五氧化二磷,使瓶内压强减小。
现象:水面上升约1/5,证明氧气约占空气体积的 21%
注意:红磷要足量,装置不能漏气,需冷却至室温再打开弹簧夹。
⚠️ 实验注意事项

① 红磷要过量,确保将瓶内氧气完全消耗;② 装置气密性要好,否则测量结果不准确;③ 必须冷却至室温后再打开弹簧夹;④ 实验前要在集气瓶内预先加入少量水,吸收生成的五氧化二磷。

✏️ 练习挑战

1 空气中含量最多的气体是?
A
氧气
B
氮气
C
二氧化碳
D
稀有气体
2 氧气约占空气体积的百分比是?
A
78%
B
0.94%
C
21%
D
0.03%
3 下列用途与氮气无关的是?
A
制造氮肥
B
供给呼吸
C
食品防腐
D
液氮冷冻手术
4 测定空气中氧气含量实验中,不能用铁丝代替红磷的原因是?
A
铁丝不能燃烧
B
铁丝燃烧产生气体
C
铁丝燃烧需要高温
D
铁丝在空气中不能燃烧,无法消耗氧气
5 稀有气体的共同特点是?
A
化学性质极不活泼
B
无色有刺激性气味
C
密度比空气大
D
支持燃烧
0
正确率