第05讲 人类赖以生存的空气（教师版）

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3.0 周伟光 2024-09-27 4 4 712.39KB 17 页 5积分
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第05 讲 人类赖以生存的空气
引入：大气层分五层：对流层、平流层、中间层、电离层和外层。
臭氧的作用：吸收太阳光中的紫外线，保护地球上的生物免遭紫外线过量辐射。
一、认识空气“大家族”
1、实验：磷与氧气的反应
现象：磷燃烧时产生浓厚的白烟，放出热量。打开止水夹，水倒流进入集
气瓶，约占集气瓶容积的 1/5。
反应表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷
P O2 P2O5
问：1、集气瓶内水位为什么只能上升到一定高度？
水倒吸进入集气瓶约 1/5 体积，是因为磷燃烧消耗了瓶内的氧气，证
明了氧气体积约占空气的 1/5。
2、集气瓶内剩下的是什么气体？
留下不支持燃烧的氮气。
2、空气的成分（按体积计算）：
氮气 78%、氧气 21%、其它气体 1%（稀有气体、二氧化碳等）。
3、空气的成分实验分析
1.空气中氧气含量的测定
实验原理
利用过量红磷在密闭容器中燃烧，消耗容器内的氧气，使密闭容器
内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即容器内减
少的氧气的体积
实验装置
实验现象
红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量；冷却至室温打开弹簧夹，烧
杯中的水进入集气瓶，进入的水的体积约占瓶内原有空气总体积的
1/5
实验结论 氧气约占空气总体积的 1/5
[拓展延伸]实验误差分析
因素 影响
测定结果
小于 1/5
装置漏气 反应结束后外界空气进入
红磷的量不足 氧气不能完全被消耗
未待装置冷却到室温就打开弹
簧夹
温度较高,气体膨胀,剩余气体占有较
大的体积
测定结果
大于 1/5
点燃的红磷插人瓶中后未立即
塞上塞子 空气受热膨胀，部分逸出
最初弹簧夹未夹紧 空气受热膨胀，部分逸出
4、氮气的性质与用途
氮气的化学性质不活泼，不支持燃烧，也不供给呼吸。
作用：作保护气，食品保鲜，重要化工原料，医疗冷冻剂等等。
5、稀有气体的性质和用途
性质很稳定，“惰性”——作保护气
通电时发出有色的光——作霓虹灯、小太阳等
二、我们需要洁净的空气
1、空气人为污染源：工业污染源、燃料燃烧污染源和农业污染源
酸雨的形成原因：
酸雨是指 pH 值小于 5.6 的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。大量的环境监测资料明，由于大
气层中的酸性物质增加，地球大部分地区上空的云水正在变酸，如不加控制，酸雨区的面积将继续扩
大，给人类带来的危害也将与日俱增。现已确认，大气中的二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物
质。美国测定的酸雨成分中，硫酸占 60%，硝酸占 32%，盐酸占 6%，其余是碳酸和少量有机酸。大
气中的二氧化硫和二氧化氮主要来源于煤和石油的燃烧，它们在空气中氧化剂的作用下形成溶解于雨
水的酸。据统计，全球每年排放进大气的二氧化硫约1亿吨，二氧化氮约 5000 万吨，所以，酸雨主要
是人类生产活动和生活造成的。
目前，全球已形成三大酸雨区。我国覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏
和青岛等省市部分地区，面积达 200 多万平方公里的酸雨区是世界三大酸雨区之一。我国酸雨区面积
扩大之快、降水酸化率之高，在世界上是罕见的。世界上另两个酸雨区是以德、法、英等国为中心，
波及大半个欧洲的北欧酸雨区和包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。这两个酸雨区的总面积大约
1000 多万平方公里，降水的 pH 值小于 0.5，有的甚至小于 0.4。
酸雨会造成的危害：
　　下酸雨时，树叶会受到严重侵蚀，树木的生存受到严重危害。并且，地面也会酸化。在土壤中生
长着许许多多的细菌生物，这些生物对植物的生长有着极为重要的作用。例如，在黑土里生长着种类
与世界人口一样多的细菌。若土壤被酸雨侵蚀，除一少部分，土壤里面的大多数细菌都将无法存活。
　　此外，土壤中的营养成分被酸溶解后会流失掉，这也构成了对树木的危害。
　　在加拿大和欧洲，有 15%到60%的森林受到不同程度的酸雨侵蚀而大面积枯萎。若如此下去，在
不久的将来，森林就将会部消失。
　　不仅森林受到严重威胁，土壤由于受到酸性侵蚀，也会引起农业减产。为此，我们正在把碱性石
灰投入到酸性土壤中进行中和。但是，用石灰中和并不是万全之策，还不能从根本上解决问题。
　　此外，酸雨容易腐蚀水泥、大理石，并能使铁金属表面生锈，因此，建筑物容易受损，公园中的
雕刻以及许多古代遗迹也容易受腐蚀。
　　酸雨造成的危害，若用金钱来衡量，损失是巨大的，而且，许多损失是用金钱无法挽回的。
2、防治大气污染
制定措施、大搞植树造林、开发新的洁净能源、进行尾气净化、监测空气质量等
3、空气质量日报：
主要监测项目——可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮（氮氧化合物）
一、单选题
1．空气成分中，体积分数最大的是
A．氧气 B．稀有气体 C．二氧化碳 D．氮气
【答案】D
【解析】
空气的成分按体积分数计算大约是：大约是氮气占（78%），氧气占（21%），稀有气体占（0.94%），二
氧化碳占（0.03%），其它气体和杂质占（0.03%）。所以其中体积分数最大的是氮气。故选 D。
2．如图为空气成分示意图(按体积计算)，其中“乙”代表的是
摘要：

第05讲人类赖以生存的空气引入：大气层分五层：对流层、平流层、中间层、电离层和外层。臭氧的作用：吸收太阳光中的紫外线，保护地球上的生物免遭紫外线过量辐射。一、认识空气“大家族”1、实验：磷与氧气的反应现象：磷燃烧时产生浓厚的白烟，放出热量。打开止水夹，水倒流进入集气瓶，约占集气瓶容积的1/5。反应表达式：磷+氧气五氧化二磷PO2P2O5问：1、集气瓶内水位为什么只能上升到一定高度？水倒吸进入集气瓶约1/5体积，是因为磷燃烧消耗了瓶内的氧气，证明了氧气体积约占空气的1/5。2、集气瓶内剩下的是什么气体？留下不支持燃烧的氮气。2、空气的成分（按体积计算）：氮气78%、氧气21%、其它气体1%（稀有...

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