中考初三化学知识点：我们身边的物质
第一节 由多种物质组成的空气
# 知识导学
本实验的核心在于通过红磷的燃烧来测定空气中氧气的含量。实验原理是利用过量红磷在密闭容器中完全燃烧，耗尽氧气而不产生其他气体，导致容器内压强下降。此时，容器内的水位上升部分即代表了被消耗掉的氧气体积。
实验成功的三个关键点：
1. 装置密封性：装置必须严密不漏气。如果装置有泄漏，外部空气会进入，使得内部压强变化不明显，无法准确测量。
2. 红磷过量：为了确保所有氧气都被消耗掉，红磷需要过量。这保证了红磷能充分燃烧，将容器内的氧气全部耗尽。
3. 温度控制：待温度降至室温后才能观察结果。高温下，尽管气体体积会减少，但压强变化不显著，不足以使水位明显上升。
红磷燃烧时会产生五氧化二磷固体颗粒，形成所谓的“白烟”。这里，“烟”指的是这些细小的固体颗粒。因此，描述现象时要注意区分“烟”和“雾”。
空气主要由氮气和氧气组成。氮气占据了大约78%的体积，而氧气占21%，其他气体占剩余的1%左右。这些数据都是体积分数，而非质量分数。值得注意的是，空气成分的比例在正常情况下是相对稳定的。
# 物质分类
物质可以根据其组成分为两类：纯净物和混合物。
纯净物是指由单一类型分子或原子构成的物质。虽然绝对纯净的物质理论上存在，但在实际操作中，我们可以认为某个物质达到了极高的纯度，从而将其视为纯净物。纯净物可以通过化学式来表示，比如水（HO）或氯化钠（NaCl）。
混合物则是由两种或更多种不同类型的物质混合而成，每种物质在混合物中都保持原有的性质。例如，空气就是一种典型的混合物，由氮气、氧气、二氧化碳等多种气体组成。
# 纯净物与混合物的区别
纯净物可以用化学式精确描述其组成，而混合物则无法用单一化学式表示。纯净物在特定条件下可以被提纯，使其达到极高纯度；而混合物中的各组分保持独立性质，无法通过简单的物理手段分离。
# 氮气的用途
氮气因其化学性质稳定而具有广泛的应用价值：
1. 工业生产：氮气是合成氨的重要原料，进一步用于制造硝酸和各种肥料。
2. 保护气体：在焊接金属时使用氮气作为保护气，防止金属氧化；在灯泡中充入氮气可以延长灯泡的寿命；食品包装中充入氮气有助于保鲜和防腐。
3. 医疗应用：液态氮在医疗领域有着特殊用途，如用于治疗某些皮肤疾病和在低温麻醉条件下进行手术。
4. 超导材料：某些超导材料在液氮环境中能表现出超导特性，大大提高了材料的导电性能。
# 稀有气体的用途
稀有气体由于其化学惰性而在多个领域发挥着重要作用：
1. 保护气体：在焊接金属时，稀有气体（如氩气、氦气）可用作保护气，防止金属氧化。
2. 电光源：不同稀有气体在通电时会发出不同颜色的光，如氩气发出蓝紫色光，氦气发出粉红色光，氙气发出白色光，这些特性使得它们成为制作各种灯管的理想选择。
3. 激光技术：稀有气体在激光器中起到关键作用，提供了稳定的光束。
4. 制冷剂：氦气因其极低的沸点常被用作制冷剂。
5. 麻醉剂：氙气在医学上可用于麻醉，提供无痛手术环境。
# 大气污染
大气污染是指大气中某些有害成分的浓度超过了自然净化能力，进而对人类健康和生态系统造成负面影响。主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等。这些污染物通常来源于工业排放、汽车尾气、燃烧化石燃料等活动。
大气污染监测方法多样，常见的包括通过压强差测量法来测定氧气的体积。具体操作是利用水位上升量来计算氧气的体积，或者通过密闭系统中的活塞移动来测量氧气的体积变化。
通过上述分析可以看出，空气的组成及其应用不仅涉及化学原理，还与日常生活密切相关。掌握这些基础知识对于理解环境问题及提高生活质量至关重要。