在社会和生活中化学的独到作用是什么

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在社会和生活中化学的独到作用是什么
1个回答 分类:化学 2014-11-01

问题解答:

我来补答
你的自行车会生锈不?
主要:氧气21%,二氧化氮78%,二氧化碳0.03%,还有稀有气体0.94%,其他杂质和气体0.03%
国水资源现状不容乐观
中国是一个干旱缺水严重的国家.淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2200立方米,仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5,在世界上名列121位,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一.
扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后,中国现实可利用的淡水资源量则更少,仅为11000亿立方米左右,人均可利用水资源量约为900立方米,并且其分布极不均衡.到20世纪末,全国600多座城市中,已有400多个城市存在供水不足问题,其中比较严重的缺水城市达110个,全国城市缺水总量为60亿立方米.
据监测,目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染,且有逐年加重的趋势.日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,进一步加剧了水资源短缺的矛盾,对中国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响,而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康.
水同其它物质一样,受热时体积增大,密度减小.纯水在摄氏零度时密度为999.87千克/立方米,在沸点时水的密度为958.38千克/立方米,密度减小4%.
在正常大气压下,水结冰时,体积突然增大11%左右.冰融化时体积又突然减小.据科学家观测,在封闭空间中,水在冻结时,变水为冰,体积增加所产生的压力可达2500个大气压力.这一特性对自然界和工业有重要意义.岩石裂隙在反复融冻时裂隙逐渐增大就是这个道理.地埋输水塑料管为防冻坏,一般要求一定的埋深(大于冻土层深度).
水的冻结温度随压力的增大而降低.大约每升高130个大气压,水的冻结温度降低1摄氏度.水的这种特性使大洋深的水不会冻结.
水的沸点与压力成直线变化关系.沸点随压力的增加而升高.
水的热容量除了比氢和铝的热容量小之外,比其它物质的热容量都高.水的传热性则比其它液体小.由于这一特性,天然水体封冻时冰体会级慢地增厚,即使在水面长其封冻时,河流深处可能仍然中液体,水的这种特性对水下生命有重要意义
氧气的物理性质:氧气通常是一种无色、无气味的气体(氧气的液体和雪花状固体都是淡蓝色).标态下密度为1.429克/升,密度比空气略大,微溶(或不易溶)于水.工业中常加压储存于天蓝色钢瓶中.
氧气的化学性质:氧气是一种比较活泼的气体,可燃物在氧气中燃烧更旺,在空气中不易燃烧的铁、铜、铝等金属也可以在氧气中燃烧(助燃性).供呼吸也属于化学性质.
碳在氧气中燃烧:碳+氧气 点燃二氧化碳
C + O2 点燃 CO2
现象:燃烧更旺、发白光(在空气中发红光)、放热、生成使澄清石灰水变浑浊的气体.
(2)、硫在氧气中燃烧:硫+氧气点燃 二氧化硫
S + O2 点燃 SO2
现象:在空气中淡蓝色火焰、在氧气中明亮蓝紫色火焰、燃烧更旺、放热、生成有刺激味气体.
(3)、磷在氧气中燃烧:磷 +氧气 点燃五氧化二磷
4P + 5O2 点燃 2P2O5
现象:燃烧更旺、发黄光、大量白烟、放热、生成白色固体.
(4)、铁在氧气中燃烧:铁+ 氧气 点燃 四氧化三铁
3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
现象:剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放热.
* 在集气瓶底部放少许水或细沙的目的:防止高温熔化物溅落、炸裂瓶底.
(5)、石蜡在氧气中燃烧:石蜡 + 氧气 点燃 二氧化碳 + 水
现象:燃烧更旺、发白光、放热、瓶壁有液滴、生成使澄清石灰水变浑浊的气体.
(6)其他许多物质也能够在氧气中燃烧:
2Mg+O2点燃或加热2MgO (镁:Mg 氧化镁:MgO)
2Hg+O2点燃或加热2HgO (汞:Hg 氧化汞:HgO)
2Cu+O2点燃或加热2CuO (铜:Cu 氧化铜:CuO)
4Al+3O2点燃或加热2Al2O3 (铝:Al 氧化铝:Al2O3)
CH4+2O2点燃2H2O+CO2 (甲烷:CH4)
2C2H2+5O2点燃2H2O+4CO2 (乙炔:C2H2 )
3、氧气的用途:
(1)、供呼吸:医疗、登山、潜水、航空等.
(2)、助燃性:炼铁、炼钢、气焊、气割、宇航、液氧炸药等.
4、⑴、化合反应:由两种或两种以上物质反应生成一种物质的化学反应.(由几种变为一种).
特征和判断依据:多变一.
⑵、氧化反应:物质与氧(不能说成氧气)发生的化学反应.
可以多变一、多变多等.
⑶、化合反应不一定是氧化反应,氧化反应不一定是化合反应.
第三节 氧气的制备
一、教学要求:
1、催化剂、催化作用:常识介绍. 2、氧气的工业制备:了解.
3、氧气的实验室制备:掌握. 4、分解反应:理解.
二、知识要点;
1、氧气的工业制备:(是物理变化)
依据空气中氧气和氮气的沸点不同用分离液态空气的方法制备.
2、 基本概念:
⑴、分解反应:由一种物质反应生成两种或两种以上物质的化学反应.(由一种变为几种). 特征和判断依据:一变多.
⑵、催化剂:化学反应中改变其他物质的反应速度,本身的化学性质和质量在反应前后都不改变的物质.
⑶、MnO2不是专用催化剂,在反应中起催化作用.
3、 氧气的实验室制备:
⑴、 反应原理:
①、高锰酸钾 加热 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
(紫黑色) (绿色) (黑色)
2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
②、 氯酸钾、氯化钾都是白色
2KClO3 MnO2 2KCl +3O2↑

*MnO2在反应中起催化作用,加热不放出氧气,氯酸钾单独加热到熔化并沸腾才能有氧气放出.
③、水 通电 氧气 + 氢气 (一般不用)
2H2O通电2H2 ↑+O2↑
④、氧化汞 △ 汞 + 氧气
2HgO加热2Hg + O2↑
二氧化碳是空气中的一种重要气体,它的含量很少,仅占空气体积分数的0.03%,但与人类的生产、生活有着密切的关系.你知道人类认识这种气体经历了多少艰难的历程,用了多少年时间吗?说来你也许不信,大约用了1500年.
二氧化碳的发现 早在公元300年以前,我国西晋时期的张华就在他所写的《博物志》一书中作了烧白石作白灰有气体发生的记载.17世纪,比利时科学家海尔蒙特发现在一些洞穴中有一种可以使燃烧着的蜡烛熄灭的气体,并且与木炭燃烧,与麦子、葡萄发酵以及石灰石与醋酸接触后产生的气体一样.这种气体是由什么组成的,为何来源不同性质却相同,海尔蒙特也只知其然,不知其所以然.1755年,英国化学家布拉克又进一步定量地研究这种气体,他一次次把石灰石放到容器里煅烧,烧透后再一次次仔细称量剩下的石灰质量,发现每次都减轻了44%;改用酸来与石灰石反应,并用一定量的石灰水来捕捉反应时生成的气体,发现石灰水能很好地捕捉住这些气体,而且又刚好是44%;这气体不烧不出来,好像固定在石灰石中一样,他把它叫作“固定空气”.布拉克用蜡烛、麻雀、小老鼠等放在这“固定空气”里,发现这气体跟一般空气不一样,它能熄灭蜡烛,还会无情地扼杀麻雀、小老鼠的生命!布拉克和其他科学家还想进一步在水面上收集一些极纯净的这种气体,但由于这种气体能溶在水里所以始终没取得成功.10年以后,著名英国化学家卡文迪许想出了一个高招——他把这种气体通入水银槽,然后再在水银表面上收集到纯净的气体,测量了密度和溶解性,并证明了它和动物呼出、木炭燃烧所产生的气体相同.1772年,法国大化学家拉瓦锡等人用大聚光镜把阳光聚焦在汞槽玻璃罩中的金刚石上,做了著名的烧钻石实验,发现钻石燃烧后产生的也是这种气体;尔后,他用纯氧与纯炭进行燃烧实验,发现只生成一种气体,得出该气体是由碳、氧两种元素组成的化合物.后来,人们用更精确的实验方法并经道尔顿等许多化学家的努力,才证明它分子中碳、氧原子的个数比为1:2.就这样,经历1500年,经过许多化学家的不懈努力,人类才认识了今天大家能脱口而出的二氧化碳气体. 你知道地球上二氧化碳是怎样产生的?它以去自何方?
大气中二氧化碳的平衡 地球上的二氧化碳来源主要有三条途径:一是生物的呼吸作用(自然界中的有机物在生物体内或体外,在有氧或无氧条件都能被分解产生二氧化碳);二是燃料的燃烧(如矿质燃料---煤、石油、天然气,有机物燃料---酒精、甲醇,草木燃料柴、草等);三是雨水冲刷石灰岩(自然界中的石灰石、大理石当遇到溶有二氧化碳的水时,变成可溶性的碳酸氢钙,溶有碳酸氢钙的水在受热或压强突然变小时,溶解在水里的碳酸氢钙就会分解,放出二氧化碳,同时形成了像我国云南、广西等石灰石岩溶洞里那些美丽的石笋、石柱和钟乳石);另外,石灰石煅烧制石灰的过程中也会产生不少的二氧化碳.二氧化碳的去向主要也有三条途径:一是植物的光合作用;二是溶解在水中特别是海水中;三是水中二氧化碳与可溶性钙盐反应生成碳酸钙(形成沉积岩);另外岩石的风化也在悄无声息地吞吃着一些二氧化碳(二氧化碳和水与石头的主要成分----碳酸钙缓慢反应后,而生成的可溶解的酸性碳酸钙).目前由于人类活动的加剧,大量排放出二氧化碳、大规模开垦森林草地、水污染使水生植物大量死亡,使大气中二氧化碳不断地升高,导致了温室效应.
二氧化碳与温室效应 温室气体目前一般认为有二氧化碳、水蒸气、甲烷、氟氯烃(氟里昂)和一氧化氮等.近百年来,由于现代工业的迅猛发展和人们生活水平的提高,煤、石油、天然气等矿质燃料的使用急剧上升,燃烧释放的二氧化碳越来越多,而吸收二氧化碳气体的森林因为天灾和被乱砍伐而不断减少,使得大气中的二氧化碳的含量越来越高,它们就好像一层日益加厚的透明薄膜罩在地球表面.由于这层透明薄膜的作用,增强了大气对太阳光中红外线辐射的吸收,阻止地球表面的热量向外散发,使地球表面的平均气温上升,人们称这种导致全球气温变暖的作用为温室效应.温室效应使地球温度上升,将导致寒带和两极的冰川大量融化,海平面因而会上升,从而淹没地势较低的沿海城市及河流三角洲,如:上海、大连、纽约、伦敦等地都会发生这种现象.气温上升会使干旱的热带地区更加干旱,并使土地沙漠化的进程加快,自然灾害的进程加快,自然灾害也越来越频繁,甚至会导致许多物种的加速灭绝.气温上升也会使大气中二氧化碳的含量不断地升高(气温升高使水温也随之升高,二氧化碳溶解度降低,水蒸发速度加快,降水量增多,雨水特别是酸雨冲刷石灰石产生的二氧化碳也增加).
二氧化碳与人体的呼吸 在意大利维苏里火山周围的那不勒斯城附近的一个洞叫做狗洞,当人领着狗走进狗洞时,狗很快倒下了,人却安然无恙;当人弯下腰去救狗时,人也晕过去了.我国古书有记载:“深井多有毒气,五月五日以鸡毛试投井中,毛直下,无毒;若回四壁,不可入”.在一些岩洞、枯井、地窖中,人若冒然而入可能会导致生命危险,知道这是为什么吗?原来是二氧化碳在作祟.二氧化碳本身无毒性,大气中体积分数为0.03%,在某些局部地区或拥挤场所的含量会高达1%;当空气中二氧化碳的体积分数达到3%时,人体会感到呼吸急促,当体积分数达到10%时,人体会丧失知觉、呼吸停止而死亡.二氧化碳能调节呼吸,当人体血液中二氧化碳浓度增高时,呼吸会加快加深(如打哈欠),但当吸入气中二氧化碳浓度超过5% 时,呼吸中枢的兴奋性反而下降,会感到呼吸困难.当人体血液中二氧化碳浓度下降时,呼吸会减慢(如当人持续进行深呼吸时,由于血液中二氧化碳过多地被呼出,在深呼吸停止以后会出现一段较长的无呼吸) ;在临床上给病人输氧时,用的不是纯氧,而是含5%二氧化碳的混合气体.
二氧化碳的用途 二氧化碳的用途很广,1、它是植物进行光合作用的原料,地球上的绿色生物每年要吸收二氧化碳7千多亿吨用于光合作用,制造5千多亿吨有机物,释放5千多亿吨氧气.2、它是一种重要的化工原料,用于制造纯碱(Na2CO3)、小苏打(NaHCO3)、尿素(CO(NH2)2)、制作清凉饮料等等.3、用于灭火.4、固体二氧化碳---干冰是一种良好的致冷剂,用作冷藏食品、医疗上降温和人工降雨(用飞机或气球把冷冻剂----干冰喷撒到云里,使云里的温度迅速下降,水蒸气凝华成小冰晶,随着冰晶体积的慢慢增大,重力超过了浮力,冰晶就下落,下落过程中熔化成雨滴;人工降雨除了用干冰外,也可用飞机或高炮、火箭向云层内播撒碘化银或氯化钠等,在云层里形成冰晶或吸收小水滴,最后合并成雨滴降落);5、可作为金属切割和焊接时的保护气.另外,二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中,具有调节地球气温的功能,如果没有二氧化碳,地球的年平均气温会比目前降低20℃左右.
 
 
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