化学自习室移动版

一

(1)通过观察红磷燃烧的实验推断空气的成分。

空气的成分以氮气、氧气为主，是长期以来自然界里各种变化造成的。

空气的成分按体积计算，氧气占21％，氮气约占78％。另外还有氦、氖、氩、氪、氙等稀有气体，以及二氧化碳和其它气体杂质。

通常计算气体混合物的百分组成是用体积比而不是质量比。同时，由于各种气体密度不同，所以气体的体积分数不等于质量分数。

(2)学习稀有气体时，要注意它们的“惰性”是相对的，在一般情况下，由于稀有气体元素的原子具有稳定的结构，因此很难与其它物质发生化学反应，但在一定条件下，有些稀有气体也能跟某些物质发生化学反应。例如，现已制出的XeF₂，KrF₄等化合物。

学习稀有气体用途时，要联系它们的性质。例如，利用它们一般不跟其它物质发生化学反应的性质，常把它们用作保护气以隔绝空气，防止金属在高温下跟其它物质起反应，可以充入灯泡，使灯泡经久耐用。又如，那五光十色的霓虹灯就是利用稀有气体在通电时会发出有色光的特性制成的。

(3)关于空气的污染和防止污染。

空气的成分一般来说比较稳定，可是，工业生产排放到空气里一些有害气体和烟尘，改变着空气的成分。应采取保护环境的措施为人类提供清洁的空气。

二

(1)空气由多种物质组成，由于组成空气的各种气体(主要是氮气和氧气)，都是无色无气味的，因此空气也是无色无气味的。但要注意，这是我们在“通常状况”下观察的结果。

(2)空气是人类生命和生活不可缺少的物质。一个成年人，每天呼吸空气大约2万多次。吸入的空气量达15－20m³，为每天所需食物和饮水重量的10 倍。生命一时一刻离不开空气。人在5周内不吃饭，5天内不饮水，尚能生存，而断绝空气5 min就会死亡。空气也是人们维持生活所必需的，每天做饭在燃料燃烧时都需要空气。

在环境科学中，对室内、车间、厂区空气的污染，称为空气污染，而对区域性空气污染，则称为大气污染。

人类从事生活和生产活动，向大气排放各种污染物，例如，煤燃烧产生的烟，石油化工厂排放的废气，汽车排气形成的烟雾等等。污染物超过了环境所能允许的极 限，就会使大气的质量发生恶化，对人们的生活、健康、建筑物等直接或间接破坏或产生恶劣影响，这种现象称为大气污染。当前一些城市的大气污染日益严重，给 人类造成很大的危害。因此，在发展工业的同时，一定要把大气污染的防治提到议事日程，采取措施，防止大气污染，保护环境，为人类生活提供清洁的空气。

(3)空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气，能与多种物质发生作用，在使用或保存化学药品时应考虑到这些因素。

(4)不要把氮气化学性质的相对稳定性和稀有气体化学性质的稳定性相提并论。稀有气体的化学性质比氮气或其他物质都稳定。

三

空气看不到摸不着，是没有颜色，没有气味的混合气体。空气是养育着人类和万物的一座天然宝库。人和动物每时每刻都要从空气中吸取氧气，植物的光合作用要 吸收空气中的二氧化碳，氮气可以转化成植物生长所需要的养分，空气中水蒸气的变化影响着全球的气候。高层大气中存在着臭氧，它吸收了太阳光中的大部分紫外 线，保护了人和一切生物。

在原始的绿色植物出现以前，大气主要由二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨气组成。在绿色植物出现以后，植物光合 作用吸进二氧化碳放出氧气，使原始大气中的一氧化碳氧化成二氧化碳，甲烷氧化成水蒸气和二氧化碳，氨氧化成氮气和水蒸气。由于植物的光合作用持续进行，大 气中的大部分二氧化碳逐渐被植物吸收，终于形成了以氮气和氧气为主要成分的空气。

氮气是空气中含量最多，化学性质不活泼的气体。英国科学家卡文迪许在1772年曾经分离出氮气，把它称为“窒息的空气”。同年普利斯特里通过实验证明空气中有五分之四的气体比空气轻，不助燃，也不维持生命，这就是氮气。氮气的希腊文原意是“不能维持生命”。

氧气是空气中化学性质活泼的气体。人和动物的呼吸作用及各种可燃物的燃烧都要消耗氧气，而植物的光合作用又放出氧气，从而使空气中氧气的含量几乎保持恒定。

空气中还有稀有气体。随着科学技术的发展，稀有气体的用途越来越广泛。空气中氮气、氧气、稀有气体的含量几乎保持不变，是空气中相对比较恒定的成分。

空气中的可变成分是二氧化碳和水蒸气。空气中二氧化碳含量约在0.03%～0.04%.工矿区二氧化碳含量高。随着工业的发展，燃料消耗的增加，空气中二氧化碳的含量正在逐年增加，对世界气候产生了不可忽视的影响。

水蒸气的含量从两极到热带相差很大。其含量也影响着世界各地的气候和降水量。

此外在工矿区的空气中还含有少量的氨气、酸气以及微量的氢气、臭氧、甲烷等气体。灰尘、烟尘是空气中固体悬浮杂质。空气中这些杂质含量虽小，危害却很大。

总之，空气的成分是比较稳定的。随着离地面高度的增加，空气的密度会逐渐减小，但百分组成仍保持不变。

地球有强大的吸引力，80％的空气集中在离海平面15km的范围内。这一空气层对人类的生活、生产影响很大。空气是宝贵的自然资源，从液态空气分馏出来的氮气、氧气和各种稀有气体，在工农业生产和国防建设中有着广泛的应用。

氮气可以充灯泡，作焊接金属的保护气。豆科作物的根瘤菌具有特殊的固氮能力，它能巧妙地把空气中的氮气转化为植物能吸收的氮肥。化学家正在努力研究生物固氮的奥秘。

由于工业发展，燃料的消耗不断增长，燃烧产生的大量废气、烟尘污染了空气。污染空气的有害物质主要有硫的氧化物、氮的氧化物、一氧化碳、粉尘、碳氢化合 物、硫化氢以及酸雾、油雾等。在有些工业发达国家出现的光化学烟雾事件夺走了成千上万人的生命。有的国家甚至把新鲜空气作为商品出售。因此保护环境，以确 保人类能够呼吸到新鲜干净的空气，已成为全人类所面临的重大课题。

从发现稀有气体时起，化学家就力图使稀有气体跟其它元素化合。直到1862年巴特列特用氟气与氙气化合制出四氟化氙晶体以后，氪、氡等多种稀有气体化合物才相继制备出来。这些化合物的制备成功，说明稀有气体的惰性是相对 的。因此才把“惰性气体”的名称改为“稀有气体”或“空素”。