常見的氣體
從金屬的世界里走出來,你有什么樣的感想呢?你有沒有覺得化學(xué)的世界很神奇呢?在這個神奇的化學(xué)世界里暢游,你有沒有覺得很激動呢?讓人激動的還在后面呢,現(xiàn)在我們一起走進氣體的世界??纯催@些氣體又會給我們帶來怎樣的驚喜和驚嚇吧!
空氣將我們生活的地球緊密包圍,為我們創(chuàng)造了生存的條件。因此,請對空氣懷有感恩之心吧!
空氣不簡單
你知道常見的氣體有哪些嗎?你是不是馬上就想到了空氣。不錯,空氣也是一種氣體,但是它是一種混合氣體。空氣由很多氣體和塵埃組成。空氣中固定的組成部分,主要有氧氣、氮氣以及氬、氖、氦、氪、氙等稀有氣體;還有一些不固定的組成部分——二氧化碳和水蒸氣。
氮氣和氧氣,它們分別是氮元素和氧元素組成的單質(zhì)。下面讓我們更進一步地了解它們吧!
通常情況下,空氣既不會爆炸,也不會燃燒,是不是因為它含有那么多的氮氣(惰性氣體)呢?
1. 氮氣
氮氣是空氣的主要組成部分,約占空氣體積的78%,它是一種無色無味的氣體,通常情況下是沒有毒的。但是當(dāng)空氣中的氮氣超過84%時,會沖淡空氣中的氧氣,使進入人體中的氧氣氣壓不夠,從而導(dǎo)致呼吸不暢。如果氮氣的濃度超過90%可能會導(dǎo)致頭暈、惡心、胸痛、四肢麻木等,嚴(yán)重者可能昏迷,甚至死亡。
液態(tài)的氮氣,溫度非常低,皮膚接觸很少量也會被嚴(yán)重灼燒。
你一定沒想到吧,我們天天和氮氣打交道,卻不知道它會對人體產(chǎn)生這么大的危害吧?這就是化學(xué)的神奇之處,讓我們對那些即使最熟悉的物質(zhì)也會有一個全新的認識。這樣的化學(xué)真讓人激動!
你知道嗎
氮氣還能幫助我們除去臉上的斑、痘等。這看上去似乎很有趣。但是當(dāng)你知道它的工作原理之后,你一定不敢嘗試。
人們首先把氮氣合成氨,然后把氨氣液化,這種液態(tài)的氨氣溫度非常低,能夠把斑和痘痘凍掉。但是在凍掉痘痘和斑的同時,也會凍傷皮膚,讓皮膚留下疤痕,這樣反而得不償失。因此,當(dāng)醫(yī)生要幫你除痘或者除斑的時候,你一定要問問:“你使用的是液態(tài)氨嗎?”
2. 氧氣
氧氣是人類生存所必需的氣體,如果沒有氧氣,人類會在短時間內(nèi)迅速死亡。氧氣也是一種無色無味的氣體,但是液態(tài)的氧氣呈淡藍色。氧氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑,能和很多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),所以用途非常廣泛,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等方面都有重要作用。
通常,液氧都是被壓縮裝進鋼瓶里的。因為自然狀態(tài)下,氧要在零下200℃以下才能變成液體;而常溫下,在巨大的壓力下,它也能變成液體??磥恚跻彩恰捌圮浥掠病钡?。
你知道嗎
氧氣能幫助呼吸,所以在醫(yī)學(xué)上常常會給病人輸氧,這一點大家都知道。但是氧氣在醫(yī)學(xué)上的其他用途你可能還不知道。例如,人們利用純氧治療腦外傷,這個治療的過程人們稱之為高壓氧。一般來說,腦部受傷的患者或者進行顱內(nèi)手術(shù)的患者都要接受高壓氧的治療。這種治療可以減少顱內(nèi)的氣壓,減少腦細胞變壞、壞死……這種治療方式非常有效。
3. 稀有氣體
空氣中固定的組成成分還有一些稀有氣體——氬、氖、氦、氪、氙。稀有氣體和氮氣、氧氣一樣都是無色無味的氣體。下面分別來認識一下吧!
首先向大家介紹的是氬氣。這是在空氣中含量最多的一種稀有氣體,也是最早發(fā)現(xiàn)的稀有氣體。氬氣的最早用途是充入燈泡內(nèi)。你知道為什么嗎?
在燈泡中充入氬氣,能夠保護鎢絲,讓它不容易被燒斷。
其次要讓大家了解的是氖氣。也許你會覺得 這種氣體很陌生,但是霓虹燈你應(yīng)該很熟悉吧!霓虹燈之所以能發(fā)出美麗的光芒,其中少不了氖氣的功勞。氖氣在放電時,會放出橘紅色的光芒,氖氣和氬氣混合后,還能產(chǎn)生美麗的藍光。
你知道嗎
為什么往燈泡內(nèi)沖入氬氣?原因就在于氬氣是一種惰性氣體,不容易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。往燈泡內(nèi)沖入氬氣,是因為即使在高溫下,它也不會和燈絲發(fā)生化學(xué)反應(yīng),能夠有效保護鎢絲,以延長燈泡的使用壽命。
但是,要提醒大家,現(xiàn)在很多燈泡能發(fā)出美麗的光,可能并不是因為其中含有氖氣,而是在燈泡內(nèi)壁上涂了一層顏料。當(dāng)然,燈光效果肯定沒有含有氖氣的霓虹燈的效果好。
看到了嗎?這就是美麗的氖燈!
再來認識一下氦氣。氦氣的用途非常廣泛。你知道磁懸浮列車嗎?在磁懸浮列車廣受關(guān)注的超導(dǎo)體中,一定不能缺少氦氣。
因為氦氣也是一種惰性氣體,且比空氣輕,所以常常用于飛船或者廣告氣球中。
氦氣充入熱氣球中最好了。既能飛很高,又安全。因為它不僅密度很小(僅次于氫),而且又是惰性氣體。要知道,充入氫氣的熱氣球一旦遇到火星,就會爆炸,而充入氦氣的則很安全。
下面我們一起去看看氪氣。在燈泡中也常常充入氪氣,這比功率相同的充入氬氣的燈泡,發(fā)光率高,體積小,使用的壽命長。
你知道嗎
一個有趣的現(xiàn)象,吸入氦氣會讓人的聲音發(fā)生變化,說話的聲音要比平常高,知道這是為什么嗎?
我們在說話的時候,雖然是聲帶發(fā)聲,但是聲帶發(fā)出的聲音很小,需要口腔的共鳴作用才能把聲音放大。氦氣的共鳴頻率比空氣高,吸入氦氣的時候,提高了話音中的高頻成分。所以人們聽上去感覺聲音變高了。
最后認識一下氙氣。氙氣和其他稀有氣體一樣能充入燈泡內(nèi),充入氙氣發(fā)出的光和日光非常接近,所以在汽車的車燈內(nèi)充入氙氣比充入其他氣體效果更好。這是氙氣最特殊的地方。
為什么車燈的照明效果那么好?因為車燈里面裝有氙氣。
4. 二氧化碳和水蒸氣
前面我們提到的這些氣體都是單質(zhì),即只由一種元素構(gòu)成。還有一些氣體它們以化合物的形式出現(xiàn)。例如空氣中不固定的組成成分二氧化碳和水蒸氣。
二氧化碳的化學(xué)式是(CO2),其中包含兩種元素,氧元素和碳元素。
碳酸飲料中,不斷冒出來的氣泡就是二氧化碳!
二氧化碳的用途非常廣,尤其是固態(tài)的二氧化碳,俗稱干冰。在食品、工業(yè)、衛(wèi)生、餐飲中都有應(yīng)用。你知道嗎?干冰還可以用來幫助人工降雨,也可以用來滅火。
二氧化碳還可以用來做汽水。夏天我們喝汽水的時候,打開瓶蓋就會感覺有一股氣體冒出來,這就是二氧化碳。
我們可以玩一個整人游戲。去超市買一罐碳酸飲料,在地上來回地滾動,然后請朋友喝飲料。不過在你的朋友打開之前,你一定要走遠一點。接著,你會聽到“嘭”的一聲響,然后飲料就會從瓶子里噴出來。如果你的朋友責(zé)怪你,你可以告訴他:“這不是我的錯,是二氧化碳的錯?!?/p>
二氧化碳是一種溫室氣體,它能導(dǎo)致全球變暖。
水蒸氣就是氣態(tài)的水,是氫氣和氧氣的化合物。在前文中,我們已經(jīng)了解過了,這里就不再介紹了。
你身邊的氣體
下面還有一些并不屬于空氣的組成部分,但與我們的生活息息相關(guān)的氣體,一起來認識一下吧!
1. 氨氣
你是不是經(jīng)常聽人說:“是誰排放了氨氣,怎么這么臭?”用最通俗的話說就是:“是誰放了屁?”但是這種說法很粗俗,所以人們常常用前一句話來代替。其實人體排放的氣體中氨氣的成分并不是很多,但是氨氣是一種有刺激性的惡臭氣體,即使含量少,也能聞得到。因此,才有了上面的說法。
2. 笑氣
你知道嗎,有一種氣體人吸入之后,就會抵制不住地發(fā)笑。
正因為如此,科學(xué)家把這種氣體稱之為笑氣。當(dāng)然,它還有一個化學(xué)名稱,叫做一氧化二氮。笑氣曾經(jīng)被用來做麻醉劑,但是由此帶來的負面效應(yīng)也不少,所以現(xiàn)在很少用了。笑氣還會對環(huán)境產(chǎn)生破壞性作用,它不僅是一種溫室氣體,還會破壞臭氧層。
笑得如此開懷,難道吸入了笑氣?生活中,笑氣具有輕微麻醉的效果,常用于牙科手術(shù),而兒童也多用它做麻醉劑。不過,它會破壞臭氧層。
3. 一氧化碳
你聽說過煤氣中毒嗎?這就是一氧化碳在作怪。一氧化碳是一種無色無味的氣體,不容易被察覺,所以一不小心就會發(fā)生這樣的慘劇。
一開始,血紅蛋白與氧氣在血管中過著快樂的生活。
后來,一氧化碳來了,它搶走了氧氣。血紅蛋白再也沒有氧氣提供給人體。不久,人體死去了。
為什么會引起中毒呢?因為血紅蛋白與一氧化碳的結(jié)合能力比與氧氣的結(jié)合能力要強得多,所以當(dāng)一氧化碳進入人體后,血紅蛋白會迅速地與一氧化碳結(jié)合,搶奪了氧氣與血紅蛋白結(jié)合的機會,這樣一來,組織細胞無法從血液中獲得足夠的氧氣,人就會呼吸困難。
自然界的氣體多種多樣,有的以單質(zhì)的形式存在,有的以化合物的形式存在。如果想要了解更多的氣體,知道更多的化學(xué)知識,你們一定要熱愛化學(xué),并努力學(xué)習(xí)。希望將來有一天,你們能發(fā)現(xiàn)一種氣體,并找到這種氣體的性質(zhì),為人類社會的發(fā)展進步做出自己的貢獻。
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