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2.1自学化学:空气

2024-07-25科学
空气是我们日常生活中不可或缺的组成部分,其成分和性质对于地球上的生命至关重要。首先,我们来了解一下空气的主要成分。

1️⃣ 空气主要由氮气(约占78%)和氧气(约占21%)组成,这两种气体对于生命活动至关重要。氮气是植物进行光合作用的重要原料,而氧气则是人类和动物呼吸所必需的。

2️⃣ 除了氮气和氧气,空气中还含有少量的其他气体,如二氧化碳(约占0.04%)、氩气(约占0.93%)以及微量的稀有气体等。这些气体虽然含量较少,但同样对地球生态系统和人类生活有重要影响。

3️⃣ 空气的性质主要体现在其密度、湿度、温度和压力等方面。空气密度随海拔升高而降低,这解释了为什么高山上的空气更加稀薄。空气密度随着温度和气压的变化而变化。一般来说,在相同温度和压力下,空气密度比液体和固体要小得多。 * 可压缩性:空气具有可压缩性,即在一定温度和压力下,空气可以被压缩成较小的体积。这种性质使得空气可以用于各种压缩气体设备中。 * 流动性:空气是一种流体,具有流动性。在地球表面,空气受到重力的作用而形成大气层,并在地球表面形成风、气流等自然现象。 * 湿度:空气中含有水蒸气,其含量随着温度和压力的变化而变化。湿度对于人类生活、农业生产、工业生产等方面都有重要影响。

空气里所含主要成分的用途是什么?

  1. **氧气(O₂)**: - 供给呼吸:对于人类、动物等生命体来说,氧气是维持生命活动所必需的,比如登山、医疗、潜水等场合都需要氧气供给。 - 支持燃烧:氧气是燃烧过程中不可或缺的氧化剂,如炼钢、气焊、航空等工业过程都需要氧气的支持。

  2. **氮气(N₂)**: - 保护气:由于氮气化学性质不活泼,它常被用作保护气,如汽车安全气囊、灯泡、食品袋等都可能充有氮气。 - 化工原料:氮气是合成氨、制硝酸和化肥的重要原料。 - 冷冻麻醉:在医疗领域,液氮由于其低温特性,可以用于冷冻麻醉下做手术。

  3. **稀有气体**: - 保护气:稀有气体化学性质稳定,常被用作保护气,如焊接金属的保护气、灯泡内保护气等。 - 电光源:稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,因此被广泛用于制造各种电光源,如霓虹灯、闪光灯等。 - 激光技术:稀有气体也被应用于激光技术等高科技领域。

  4. **二氧化碳(CO₂)**: - 冷藏与致冷:固态二氧化碳(干冰)常用作制冷剂,用于冷藏易腐败的食品或制造低温环境。 - 灭火:二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大,因此可用于灭火。 - 化工原料:二氧化碳是制造纯碱、尿素和汽水等的重要工业原料。 - 气体肥料:植物进行光合作用需要二氧化碳,因此二氧化碳也可用作气体肥料。 这些就是空气里所含主要成分的常见用途,它们在我们的日常生活和工业生产中都扮演着不可或缺的角色。