滬教版九年級化學上冊第2章第1節(jié)人類賴以生存的空氣2

2.1 地球的面紗地球的面紗 空氣的組成空氣的組成 第1、2課時 2007-10-8 對流層對流層 平流層平流層 中間層中間層 電離層電離層 外層外層/散逸層散逸層 極光產(chǎn)生極光產(chǎn)生 占大氣總質(zhì)量的占大氣總質(zhì)量的90%，天氣現(xiàn)象，天氣現(xiàn)象多發(fā)生在這層多發(fā)生在這層 臭氧層臭氧層 飛機飛行飛機飛行 反射無線電波反射無線電波 流星現(xiàn)象流星現(xiàn)象 向宇宙空間過渡的層次向宇宙空間過渡的層次 高度高度(KM) 大氣的分層大氣的分層 大氣圈的構(gòu)造大氣圈的構(gòu)造 一、大氣層一、大氣層 ：可吸收紫外線，保護人類和生物。：可吸收紫外線，保護人類和生物。 臭氧空洞：即臭氧層的破壞，是人類不恰當使用化學臭氧空洞：即臭氧層的破壞，是人類不恰當使用化學 制品（氟里昂）等有關(guān)。制品（氟里昂）等有關(guān)。 1、大氣層分為五層：對流層、平流層、中、大氣層分為五層：對流層、平流層、中間層、電離層、外層（間層、電離層、外層（散逸層散逸層）。）。 臭氧（臭氧（O3） 人為因素人為因素：工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、：工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、 燃料燃燒污染源燃料燃燒污染源 2：空氣污染與防治：空氣污染與防治 上海市天氣預報空氣質(zhì)量指標內(nèi)容：上海市天氣預報空氣質(zhì)量指標內(nèi)容： SO2、NO2、可吸入顆粒物、可吸入顆粒物 （ 2 ）、防治）、防治 （ 1 ）、污染因素）、污染因素 探索空氣之旅 “gas”的誕生的誕生 1630年左右，范海爾孟發(fā)明了氣體（ gas ）這個名詞。 英J.R.柏廷頓（著）、胡作玄（譯）：化學簡史，廣西師范大學出版社，2003.4，第76頁。 第一個收集氣體的人第一個收集氣體的人 可能是 羅伯特波意耳（16271691） 英J.R.柏廷頓（著）、胡作玄（譯）：化學簡史，廣西師范大學出版社，2003.4，第76頁。 小結(jié)小結(jié) 空氣是無色無味的氣體，沒有固定的形狀。 空氣易逃逸，得到的樣本要密封。 空氣是一種空氣是一種 混合物混合物 實驗設(shè)計實驗設(shè)計 證明空氣是混合物的實驗 舍勒的發(fā)現(xiàn)舍勒的發(fā)現(xiàn)“火空氣”火空氣” 空氣由兩種性質(zhì)不同的流體組成?！?舍勒把這兩種組分稱為“濁空氣”和“火空氣” 舍勒是第一個通過周密計劃的實驗所預期地獲得“火空氣”的科學家。 英J.R.柏廷頓（著）、胡作玄（譯）：化學簡史，廣西師范大學出版社，2003.4，第88頁、第90頁。 普里斯特利的發(fā)現(xiàn)普里斯特利的發(fā)現(xiàn) 在1774年8月1日，我試圖從水銀燒渣中提出“空氣”，我馬上發(fā)現(xiàn)，用這個透鏡，空氣很快就被趕出來但使我難以形容的驚奇是蠟燭在這種空氣以極強的火焰燃燒我真不知道怎么解釋它才好?！?英J.R.柏廷頓（著）、胡作玄（譯）：化學簡史，廣西師范大學出版社，2003.4，第98頁。 拉瓦錫研究空氣成分的著名實驗拉瓦錫研究空氣成分的著名實驗 英J.R.柏廷頓（著）、胡作玄（譯）：化學簡史，廣西師范大學出版社，2003.4，第107頁。 拉瓦錫的鐘罩實驗拉瓦錫的鐘罩實驗 “近代化學之父近代化學之父” 法國科學家拉瓦錫法國科學家拉瓦錫 用此裝置為用此裝置為什么可以測什么可以測量出氧氣的量出氧氣的體積分數(shù)呢？體積分數(shù)呢？ 拉瓦錫鐘罩實驗的原理 1 1、汞與、汞與密閉密閉裝置中的氧氣反應，裝置中的氧氣反應，生成生成 物的狀態(tài)為物的狀態(tài)為固體固體，氧氣氧氣要要反應完反應完。 2 2、氧氣消耗后裝置內(nèi)壓強減小，通過、氧氣消耗后裝置內(nèi)壓強減小，通過 一定的壓強差將液體壓入裝置。一定的壓強差將液體壓入裝置。 三、空氣的組成三、空氣的組成 、空氣組成的研究史、空氣組成的研究史 A:發(fā)現(xiàn)氧氣：舍勒發(fā)現(xiàn)氧氣：舍勒 普利斯特里普利斯特里 B:最早研究空氣組成：拉瓦錫最早研究空氣組成：拉瓦錫法法 結(jié)論：空氣由氮氣、氧氣組成結(jié)論：空氣由氮氣、氧氣組成 氮氣占空氣體積氮氣占空氣體積 氧氣占空氣體積氧氣占空氣體積 拉瓦希最早用天平進行實驗研究拉瓦希最早用天平進行實驗研究 C:空氣成分的繼續(xù)探索空氣成分的繼續(xù)探索 在前人發(fā)現(xiàn)氮氣的基礎(chǔ)上 1892年，英國物理學家瑞利發(fā)現(xiàn)“不允許的誤差”0，0064g/L。 英國化學家拉姆塞在瑞利的啟發(fā)下 1894年 氬 1895年 氦 1898年 氪 、氙、氖 1910年 氡 稀有氣體的發(fā)現(xiàn) （1）反應物的選擇）反應物的選擇 1 2 5 6 4 3 鎂鎂 鐵鐵 碳碳 硫硫 蠟燭蠟燭 磷磷 實驗設(shè)計實驗設(shè)計 設(shè)計一個測定空氣中氧氣的體積含量的實驗設(shè)計一個測定空氣中氧氣的體積含量的實驗 （2）根據(jù)拉瓦錫實驗裝置原理，設(shè)計一個測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗裝置 實驗步驟的確定: 1 1、檢查裝置的氣密性；、檢查裝置的氣密性； 2 2、用彈簧夾夾住導管；、用彈簧夾夾住導管； 3 3、將紅磷放在燃燒匙中，將燃燒匙中的紅磷點燃后、將紅磷放在燃燒匙中，將燃燒匙中的紅磷點燃后 迅速迅速插入集氣瓶中并塞緊塞子；插入集氣瓶中并塞緊塞子； 4 4、待燃燒完畢，冷卻、待燃燒完畢，冷卻, ,將導管放入燒杯中將導管放入燒杯中, ,打開彈簧打開彈簧 夾夾, ,觀察水倒吸情況；觀察水倒吸情況； 5 5、測量集氣瓶中氧氣的體積：進入集氣瓶中的水的、測量集氣瓶中氧氣的體積：進入集氣瓶中的水的 體積體積V V1 1 6 6、測量集氣瓶中空氣的體積：將集氣瓶裝滿水（蓋、測量集氣瓶中空氣的體積：將集氣瓶裝滿水（蓋 上橡皮塞），測水的體積上橡皮塞），測水的體積V V 哪些因素會影響測定結(jié)果呢哪些因素會影響測定結(jié)果呢 一、裝置的氣密性：一、裝置的氣密性：保證氣密性良好保證氣密性良好 二、紅磷的用量：二、紅磷的用量：保證氧氣要反應完保證氧氣要反應完 三、溫度：三、溫度：反應前后保證等溫反應前后保證等溫 微量氧測定儀微量氧測定儀 精精 度：度：O.2O.2( (被測氣體氧含量在被測氣體氧含量在1 12525時時) ) 小 結(jié) 實驗探究的一般步驟：實驗探究的一般步驟： 1 1、根據(jù)實驗目的來設(shè)計實驗方案；、根據(jù)實驗目的來設(shè)計實驗方案； 2 2、運用化學原理設(shè)計實驗的裝置；、運用化學原理設(shè)計實驗的裝置； 3 3、按照操作原理來確定操作步驟。、按照操作原理來確定操作步驟。 2Mg + O2 2MgO 點燃點燃 3Mg + N2 Mg3N2 點燃點燃 2Mg + CO2 2MgO + C 點燃點燃 1 2 5 6 4 3 反應物的選擇反應物的選擇 1 2 5 6 4 3Fe + 2O2 Fe3O4 點燃點燃 3 反應在純氧中進行反應在純氧中進行 反應物的選擇反應物的選擇 燃燒后會生成二氧化碳氣體燃燒后會生成二氧化碳氣體 1 2 5 6 4 C + O2 CO2 點燃點燃 3 反應物的選擇反應物的選擇 反應生成二氧化硫氣體反應生成二氧化硫氣體 1 2 5 6 4 S + O2 SO2 點燃點燃 3 反應物的選擇反應物的選擇 燃燒后會生成二氧化碳氣體燃燒后會生成二氧化碳氣體 1 2 5 6 4 蠟燭蠟燭 +氧氣氧氣 二氧化碳二氧化碳 + 水水 點燃點燃 3 反應物的選擇反應物的選擇 紅磷燃燒紅磷燃燒 現(xiàn)象：現(xiàn)象： 化學反應式：化學反應式： P + O2 點燃點燃 P2O5 濃厚的白煙濃厚的白煙 生成五氧化二磷固體；紅磷的著火點生成五氧化二磷固體；紅磷的著火點高，必須在容器外加熱點燃高，必須在容器外加熱點燃 1 2 5 6 4 4P + 5O2 2P2O5 點燃點燃 3 反應物的選擇反應物的選擇 2、空氣的組成、空氣的組成 氮氣氮氣 氧氣氧氣 測定錄像測定錄像 稀有氣體稀有氣體 二氧化碳二氧化碳 水蒸氣和其它氣體水蒸氣和其它氣體 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 3、空氣中各成分的用途、空氣中各成分的用途 (1) 氧氣的性質(zhì)、用途氧氣的性質(zhì)、用途 供呼吸供呼吸 供燃燒供燃燒 (2) 氮氣的性質(zhì)、用途氮氣的性質(zhì)、用途 化學性質(zhì)化學性質(zhì) 用途用途 常溫下化學性質(zhì)穩(wěn)定常溫下化學性質(zhì)穩(wěn)定。既不支持燃燒，也不既不支持燃燒，也不供給呼吸。供給呼吸。 充入燈泡，延長鎢絲充入燈泡，延長鎢絲使用壽命使用壽命 在一定條件下，但其在一定條件下，但其葉能和其它物質(zhì)發(fā)生葉能和其它物質(zhì)發(fā)生化學反應化學反應 充入包裝袋或糧倉內(nèi)，充入包裝袋或糧倉內(nèi)，延長食物保險期延長食物保險期 用氮氣來合成氨，制用氮氣來合成氨，制取氮肥、硝酸、炸藥取氮肥、硝酸、炸藥等等 (3) 稀有氣體的性質(zhì)、用途稀有氣體的性質(zhì)、用途 作霓虹燈作霓虹燈 代替氫氣填充氣球代替氫氣填充氣球 稀有氣體通電時能發(fā)稀有氣體通電時能發(fā)出不同顏色的光出不同顏色的光 氦氣是密度最小的氣氦氣是密度最小的氣體之一體之一 稀有氣體性質(zhì)很穩(wěn)定稀有氣體性質(zhì)很穩(wěn)定 氙燈稱作“人造小太陽”，氙燈稱作“人造小太陽”，在醫(yī)學上還可以作為麻醉劑在醫(yī)學上還可以作為麻醉劑 氦氣在原子反應堆中可做冷氦氣在原子反應堆中可做冷卻劑卻劑 氖氣、氪氣、氙氣可用于激氖氣、氪氣、氙氣可用于激光技術(shù)光技術(shù) 在電焊金屬時用氬氣在電焊金屬時用氬氣隔絕空氣作保護氣隔絕空氣作保護氣 氬氣、氮氣填充的燈氬氣、氮氣填充的燈泡經(jīng)久耐用泡經(jīng)久耐用 性質(zhì)：性質(zhì)：通電時發(fā)出有色光通電時發(fā)出有色光 化學性質(zhì)很穩(wěn)定（惰性氣體）化學性質(zhì)很穩(wěn)定（惰性氣體） 用途：利用性質(zhì)用途：利用性質(zhì) 作為保護氣。作為保護氣。 （物理性質(zhì)）（物理性質(zhì)） （化學性質(zhì)）（化學性質(zhì)） 利用性質(zhì)利用性質(zhì) 制作霓虹燈。制作霓虹燈。 利用氦氣密度小，用于充氣球或飛艇。利用氦氣密度小，用于充氣球或飛艇。 (3) 稀有氣體的性質(zhì)、用途稀有氣體的性質(zhì)、用途 全球十大環(huán)境污染事件全球十大環(huán)境污染事件 倫敦煙霧事件 1952年 自1952年以來，倫敦發(fā)生過12次大的煙霧事件，禍首是燃煤排放的粉塵和二氧化硫。 煙霧逼迫所有飛機停飛，汽車白天開燈行駛，行人走路都困難，煙霧事件使呼吸疾病患者猛增。1952年12月那一次，5天內(nèi)有4000多人死亡，兩個月內(nèi)又有8000多人死去。 全球十大環(huán)境污染事件全球十大環(huán)境污染事件 洛杉磯光化學煙霧事件 1943年 夏季，美 國西海岸的洛杉磯市。該市250萬輛汽車每天燃燒掉1100噸汽油。汽油燃燒后產(chǎn)生的碳氫化合物等在太陽紫外光線照射下引起化學反應，形成淺藍色煙霧，使該市大多市民患了眼紅、頭疼病。后來人們稱這種污染為光化學煙霧。1955年和1970年洛杉磯又兩度發(fā)生光化學煙霧事件，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死，后者使全市四分之三的人患病。 全球十大環(huán)境污染事件全球十大環(huán)境污染事件 馬斯河谷煙霧事件 1930年 比利時馬斯河谷工業(yè)區(qū)。在這個狹窄的河谷里有煉油廠、金屬廠、玻璃廠等許多工廠。12月1日到5日的幾天里，河谷上空出現(xiàn)了很強的逆溫層，致使13個大煙囪排出的煙塵無法擴散，大量有害氣體積累在近地大氣層，對人體造成嚴重傷害。一周內(nèi)有60多人喪生，其中心臟病、肺病患者死亡率最高，許多牲畜死亡。這是本世紀最早記錄的公害事件。 全球十大環(huán)境污染事件全球十大環(huán)境污染事件 切爾諾貝利核泄漏事件 1986年 4月26日，位于烏克蘭基輔市郊的切爾諾貝利核電站，由于管理不善和操作失誤，4號反應堆爆炸起火，致使大量放射性物質(zhì)泄漏。 西歐各國及世界大部分地區(qū)都測到了核電站泄漏出的放射性物質(zhì)。31人死亡，237人受到嚴重放射性傷害。而且在20年內(nèi)，還將有3萬人可能因此患上癌癥?；o市和基輔州的中小學生全被疏散到海濱，核電站周圍的莊稼全被掩埋，少收2000萬噸糧食，距電站7公里內(nèi)的樹木全部死亡，此后半個世紀內(nèi)，10公里內(nèi)不能耕作放牧，100公里內(nèi)不能生產(chǎn)牛奶 這次核污染飄塵給鄰國也帶來嚴重災難。這是世界上最嚴重的一次核污染。 空氣污染防治措施空氣污染防治措施 1、對化石燃料進行脫硫、脫氮處理、對化石燃料進行脫硫、脫氮處理 改善燃料結(jié)構(gòu)，使燃料充分燃燒改善燃料結(jié)構(gòu)，使燃料充分燃燒 2、工業(yè)上對三廢進行處理排放、工業(yè)上對三廢進行處理排放 3、開發(fā)新能源、開發(fā)新能源 4、大力植樹造林、大力植樹造林 5、制定相關(guān)法規(guī)，加強監(jiān)管、制定相關(guān)法規(guī)，加強監(jiān)管