Состав воздуха

Рефераты> Физика> Состав воздуха


Воздух есть везде. Его можно обнаружить в стакане, в котором нет воды, в комке мела, куске кирпича, в пипетке. Воздух заполняет в предметах все пустые места. Когда предмет погружают в воду, то воздух выходит из этих полостей. Воздух есть в воде.

Несмотря на то, что человек живет на дне "воздушного океана", она выучила воздух, что ее окружает, гораздо позже, чем другие вещества. Это объясняется тем, что воздух невидим, не имеет ни запаха, ни вкуса.

Лишь в 1774 году французский ученый А. Лавуазье доказал, что воздух – это смесь газов – азота, кислорода и углекислого газа.

Опытами было установлено, что в воздухе содержится примерно 4 / 5 азота, 1 / 5 кислорода (по объему).

Качественный состав воздуха можно довести таким опытом. Нальем в глубокую стакан чашку воды. На поверхность воды ставим плавающую коробочку с фосфором. Зажигаем фосфор и моментально закрываем звоном (стеклянным бутылью без дна, рис 40). При этом вода в звоне поднимается примерно на 1 / 5 емкости колокола. В горении участвовал кислород. Он потратился, а его место заняла вода. Газ остается под колоколом – это азот, поскольку он в реакции горения фосфора не участвует. Азот занимает 4 / 5 емкости колокола.

В той части воздуха, которая осталась под звоном свеча лозунга, а мыши быстро погибали. Поэтому ее назвали азотом, что означает "не поддерживает жизнь".

В чашку нальем прозрачной известковой воды и поместим в нее деревянный брусок со свечой. Зажжем свечу и накроем ее звоном (рис. 41). Через некоторое время свеча погаснет, а уровень воды в звоне поднимется. Объясните почему.

Известковая вода помутнела. Это означает, что у нее перешел углекислый газ.

Все газообразные вещества, входящие в состав воздуха, имеют общие признаки. Они невидимы, прозрачны и бесцветны.

В конце 19 века воздуха составляет нижние слои атмосферы, уже было хорошо изучено. В воздухе есть так называемые благородные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон. Это газы без цвета и запаха. Космос богаче на благородные газы чем атмосфера Земли. В космосе распространенный гелий, а в атмосфере Земли – аргон.

В воздухе есть еще пыль, водяной пар и примеси различных газов: оксида серы, метана, аммиака, оксида углерода. Они вредны для окружающей среды и здоровья человека, загрязняющих атмосферный воздух.

Загрязненный воздух вызывается как природными факторами (извержение вулканов, пыльные бури, разнесение капель морской воды и пыльцы растений и т.п.), так и хозяйственной деятельностью человека (добыча руд и строительных материалов, сжигание топлива, работа автотранспорта и т.п.).

Особенно вредным и чрезвычайно опасно загрязнения воздуха радиоактивными веществами в результате ядерных испытаний или аварий на атомных электростанциях.

Человек и животные могут прожить определенное время без еды и воды (несколько дней), но они погибают через несколько минут, если их лишить воздуха. Это означает, что человечество должно особое внимание уделять тому, без чего жизнь невозможна. Проблему охраны воздуха от загрязнения решают все страны. Важную роль в этом деле играет международное сотрудничество.

Какие вещества входят в состав воздуха?

Как доказать, что в воздухе есть кислород?

Какой опыт подтверждает, что в воздухе есть углекислый газ?

Какого газа больше в воздухе?

Какими способами загрязняют воздух?

Как охранять воздух от загрязнения?


КИСЛОРОД И ЕГО СВОЙСТВА

Кислород – самый распространенный химический элемент на Земле. В свободном состоянии кислород есть в воздухе и в природных водах. В связанном состоянии кислород входит в состав воды, песка, глины, горных пород и минералов, а также в состав живых организмов.

Кислород играет особую роль в природе. Он выступает одновременно и как строитель, и как разрушитель. Окисляя органические вещества, кислород поддерживает дыхание, а следовательно и жизнь. Энергия, при этом высвобождается, обеспечивает жизнедеятельность организмов. Однако с участием кислорода в природе постоянно происходят и разрушительные процессы: ржавления металлов, горения веществ, гниения растительных и животных остатков.

Атмосферный кислород участвует в процессе дыхания. Сквозь легкие кислород попадает в кровь, разносится ею по всему организму и в клетках вызывает реакции окисления. Они происходят с выделением энергии, за счет которой поддерживается постоянная температура тела и осуществляется работа организмами: передвижения, работа мышц и другие жизненные процессы. Растения также поглощают кислород при дыхании.

Добыча кислорода. В лабораторных условиях кислород добывают из перманганата калия (марганцовокислого калия). Поместим в пробирку немного марганцевого калия (рис. 42). Пробирку заткнем пробкой, в которую вставлена изогнутая стеклянная трубка. Опустим в сосуд с водой чистую пробирку. Когда она наполнится водой, поднимем ее и преподнесем отверстие ее стеклянную трубку. Нагреем пробирку с марганцовокислым калием над пламенем спиртовки.

При нагревании пробирки из трубки выходить пузырьки газа в пробирку с водой. Вскоре газ вытеснит всю воду и в пробирке залиться только один газ.

Закроем отверстие пробирки пальцем, вынем ее из воды и внесем в нее тлеющую щепку. Лучина вспыхнет ярким пламенем.

Внесем тлеющую щепку в пробирку с воздухом. Лучина не вспыхнет. Итак, в первой пробирке был не воздух. Это был кислород.

Кислород можно добывать из других соединений.

В промышленности кислород добывают из воздуха. Основные компоненты воздуха – азот и кислород. Чтобы добыть кислород, воздух под давлением сжижают, а затем жидкий воздуха перегоняют. Температура кипения жидкого азота (-1960С) ниже температуры кипения жидкого кислорода (-1830С), поэтому азот испаряется, а жидкий кислород остается.

Сжиженный кислород хранят в специальных сосудах с двойными стенками, между которыми нет воздуха.

Физические свойства. Кислород – бесцветный газ, без вкуса и запаха, малорастворимых в воде (в 100 объемах воды при 200С растворяется 3 объема кислорода). Кислород немного тяжелее воздуха. 1 л кислорода при нормальных условиях весит 1,43 г, а 1 л воздуха – 1,29 г. (Нормальные условия – температура 00С и давление 760 мм рт.ст. или 1 атм.) При давлении 760 мм рт. ст. и температуре-1830С кислород сжижается, а со снижением температуры до-2190С твердеет.

Химические свойства. Кислород при нагревании энергично реагирует со многими веществами, при этом выделяется теплота и свет. Это реакция горения.

Мы уже говорили, что будет с тлеющей лучиной в кислороде. Она ярко вспыхивает.

Сера горит в кислороде ярким синим пламенем и образуется газ с резким запахом – оксид серы.

Фосфор сгорает в кислороде ярким пламенем и образуется белый дым – оксид фосфора.

В кислороде горят и такие вещества, которые считают негорючими, например железо. Если к тонкой стальной проволоки прикрепить спичку, зажечь его и опустить в пробирку с кислородом, то от спички займется и железо. Железо горит с треском, разбрасывая яркие искры.

С кислородом не сочетаются золото, серебро, платина.

Применение кислорода. Кислород широко применяется в промышленности при выплавки чугуна и стали, в химической промышленности при добыче серной и азотной кислот. Его используют для извлечения взрывчатых веществ, при сварке и резке металлов.

Кислород необходим для заполнения баллонов специальных приборов, которыми пользуются летчики, космонавты, при выполнении полетов, пожарники при спасательных работах, водолазы при работе под водой и т.д.

Кислород широко применяется в медицине. Кислородные подушки, кислородные палатки облегчают затруднено дыхание. Кислородные коктейли, лекарства из настоев трав дают значительный лечебный эффект.

На все вышеперечисленные нужды расходуется огромная масса кислорода Пополняется атмосферный кислород в процессе фотосинтеза, который происходит в зеленых растениях на свете. Вот почему так важно сохранять и распространять зеленые насаждения.

И. Как добывают кислород?

2. Какое значение имеет кислород в жизни человека?

3. Назвать физические свойства кислорода.

4. Назвать химические свойства кислорода.

5. Где применяют кислород?

б. Как пополняют запасы кислорода в атмосфере?

УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ И ЕГО СВОЙСТВА

Изучая "Состав воздуха" мы проводили опыт, изображенный на рисунке 41. Так как известковая недостаток помутнела мы сделали вывод, что в воздухе есть углекислый газ.

Положим в колбу кусочки мрамора (или обычного известняка) и нальем у нее уксусной или разведенной соляной кислоты. 3 мрамора с шипением будут выходить пузырьки. Это и есть углекислый газ.

Заткнем колбу пробкой, в которую вставлена изогнутая трубка / мал. 43 /. Подведем трубку под пробирку с водой и наполним ее углекислым газом. Закроем пробирку под водой пальцем и вынем ее из воды. Рассмотрим углекислый газ.

Углекислый газ невидим, прозрачный, бесцветный, без запаха. Углекислый газ хорошо растворяется в воде, особенно под давлением. Навес при невысоком давлении и комнатной температуре превращается в жидкость. Сжиженный углекислый газ хранят в стальных баллонах. Если его быстро вылить из баллона, он испаряется, вследствие чего часть газа превращается в снегоподобную массу. Твердый углекислый газ называют сухим льдом.

Углекислый газ в больших количествах вреден для человека и животных, вызывает головокружение, может повлечь удушье, поэтому помещение нужно часто проветривать.

В пробирку с углекислым газом опустим воспаленную щепку. Она потухнет. Следовательно, углекислый газ не поддерживает горения.

Углекислый газ в 1,5 раза тяжелее воздуха. Проведем опыт. Пришло в широкую стеклянную банку три свечи – одну маленькую, вторую – несколько большую, а третью – еще большую. Составим прибор для извлечения углекислого газа, дольем в колбу с мрамором соляной или уксусной кислоты. Подведем газопидвидну трубку в банке со свечами и зажжем их. Наблюдение за свечами показывают, что погаснет маленькая свеча, через некоторое время – большая, а уже потом – самая свеча. / Мал. 44 /.

Версия для печати Скачать реферат

Tags: