2.1空气是宝贵的资源
空气是指地球大气层中的混合气体,它主要由氮气、氧气、稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡),二氧化碳以及其他物质(如水蒸气、杂质等)组合而成。
人们一直认为空气是一种单一的物质,直到后来法国科学家拉瓦锡等通过实验首先得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。19世纪末,科学家们又通过大量的实验发现和证明了,空气里还有氦、氩、氙等稀有气体。
钟罩实验:拉瓦锡把少量汞放在密闭容器中加热12天,发现部分汞变成红色粉末,同时,空气的体积减少了1/5左右。通过对剩余气体的研究,他发现这部分气体不能供给呼吸,也不助燃,他误认为这全部是氮气。
拉瓦锡又把加热生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器中再加热,得到汞和氧气,且氧气体积恰好等于密闭容器中减少的空气体积。他把得到的氧气导入前一个容器,所得气体和空气性质完全相同。
通过实验,拉瓦锡得出了空气用氧气和氮气组成,氧气占其中的1/5这个结论。在测定中,装置中剩余的气体约占空气体积的4/5,该实验从另一方面说明该气体具有的性质是不能燃烧或不能支持燃烧。
氮气,化学式是N2,体积分数78%;
氧气,化学式是O2,体积分数21%;
稀有气体是很多气体的混合物,体积分数是0.94%;
二氧化碳,化学式是CO2,体积分数是0.03;
其他气体和杂质,占0.03%。
本课分4个部分:氧气、氮气、稀有气体、空气污染与防治。
1氧气用途:
供给呼吸:如登山、潜水、急救;支持燃烧:助燃剂,如炼钢。气焊。
过去潜水员作业时携带的是普通的空气,可是当潜水员从深海完成任务,浮出水面的过程中,有的潜水员会莫名其妙地死去。为此,科学家和医务工作者对这种情况产生的原因进行了深入的研究和探索,结果发现潜水员之所以会离奇地死亡,是因为在他们潜水归来时,都得了一种奇怪的病――潜水病。当时的潜水员携带的都是普通空气,其主要成分是氮气和氧气。液体内部的压力会随着深度的增加而增大,由于深海的压力很大,因此当潜水员潜入深海时,吸入体内的氮气随着压力的增大,会大量地溶解在血液中,而当潜水员由深海较快地浮至水面时,由于压力的迅速下降,原先溶解在血液中的氮气会纷纷从血管内向外跑,从而会导致血管阻塞。因为血液流通不畅,所以有的潜水员在浮出水面的过程中死去了。
可是纯净的氧气又不能直接用于供潜水员潜水时呼吸,那该怎么办呢?于是科学家们想到了氦气。氦气非常难溶于水,为此,科学家们把普通空气中的氮气去除后,把氧气和氦气按照一定的比例混合起来,制成了这种特殊的空气――人造空气。人们把这种空气装入钢瓶中,专门供潜水员潜入深海作业时呼吸使用。潜水员呼吸了这种人造空气,即使下潜多米,也不会患潜水病。
登山用氧气瓶,一般含有95%的氧气和5%的二氧化碳,二氧化碳CO2可以刺激人的呼吸中枢,使人的呼吸系统保持兴奋。
a.性质:无色无味气体,难溶于水,一般情况下不燃烧也不支持燃烧,性质稳定。
b.用途:制硝酸、化肥;作保护气;食品防腐;冷冻麻醉;创造低温环境
美国物理学家詹姆斯·贝德福就是世界上第一个被人工冷藏的人,他是年1月19日开始被冷藏的。
要接受人体冷冻,需要支付高昂的费用。1-20W美元。
年5月30日下午5时许,61岁的胰腺癌患者杜虹躺在病床上,已进入弥留阶段。杜虹的遗体会在冰冻状态下被送到位于美国洛杉矶的Alcor总部(全球最大的冷冻人体研究机构之一)。遗体头部将被分离保存在-℃的液氮环境特殊容器中。
在此后的漫长岁月中,工作人员将按期添加液氮,保证杜虹的头部长期保存。按Alcor科学家的乐观估计,50年后的科学技术也许就能让杜虹解冻头部、再造身体,也就是——复活。
遗体是在京进行冷冻初步处理,运往美国后再进行分体保存。专家介绍,由于本人和家属同意,去世后摘取头部行为应该不违法。
揭秘冷冻大脑过程
1、在患者心脏停止、医学上宣布死亡数分钟内,人体冷冻团队会将其尸体放在冰水浴中,开始冷却和保存过程。
2、维生系统可人为帮助患者保持心脏跳动、血液输送以及增加血液中氧气含量,这可以确保患者在人体冷冻过程中的大脑健康。
3、体外心肺机会接管病人体内器官功能,患者被冷却到零上几度的温度中,此后不再需要氧气供应。
4、在随后几个小时内,血液被冷冻防冻剂取代。这种冷冻保护剂中的化学品与进行人体器官移植手术时使用的类似。这种防冻剂对于防止冰晶形成至关重要,因为冰会膨胀,可以形成尖锐晶体,损伤脑细胞。
5、通过几个小时的氮气循环,患者身体会逐渐冷却到零下90摄氏度。在这种温度下,人体细胞会玻璃化,逐渐转为固态。从技术上说,这不属于“冷冻”,因为整个过程都没有用到冰,分子活动也未减缓至所有化学作用全部停止的状态。
6、在随后2周内,患者身体将被冷却到零下摄氏度,被冷冻的大脑或身体将被存入液态氮下,并接受长期护理。
稀有气体
a.氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称;
b.性质:无色无味,难溶于水,很难与其他物质发生反应
c.用途:作保护气;电光源
年6月的一个夜晚,拉姆赛和他的助手正在实验室里进行实验,目的是检查一种稀有气体是否导电。注入真空管的氖气不但开始导电,而且还发出了极其美丽的红光。这种神奇的红光使拉姆赛和他的助手惊喜不已,他们打开了霓虹世界的大门。相继发现了氦气能发出黄色光,氩气能发出蓝色光,氪气能发出深蓝色光,氙气能发出白色光。
氙灯(HID)即高压气体放电灯。氙气灯是重金属灯,通过在抗紫外线水晶石英玻璃管内填充多种化学气体,如氙气等惰性气体,然后再透过增压器将车载12伏电源瞬间增至伏,在高电压下,氙气会被电离并在电源两极之间产生光源。
雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成,它们与雾气结合在一起,让天空瞬间变得阴沉灰暗。雾霾的源头多种多样,比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧,甚至火山喷发等等,雾霾天气通常是多种污染源混合作用形成的。但各地区的雾霾天气中,不同污染源的作用程度各有差异。
1.雾霾天气少开窗。出门在外一定要戴口罩,平常多饮水,可多泡饮菊杞茶这类中医茶饮,预防疾病,多食用水果,从外回家后要深度清洁皮肤和头发,此外喜爱晨练以及买菜遛弯的老年人要注意减少出门,因为雾霾对老年人的身体危害极大。
2外出戴口罩
3多喝茶
4适量补充维生素D
5饮食清淡多喝水
6多吃蔬菜
7在雾霾天气尽量减少出门[5]
8开车注意车速
9出门时,做个自我防护,佩戴专门防霾的10PM2.5口罩、防霾鼻罩,过滤PM2.5,随时随地呼吸新鲜空气。
11避免雾天锻炼。可以改在太阳出来后再晨练。也可以改为室内锻炼。
12患者坚持服药。呼吸病患者和心脑血管病患者在雾天更要坚持按时服药
13别把窗子关得太严。可以选择中午阳光较充足、污染物较少的时候短时间开窗换气。
尽量远离马路。上下班高峰期和晚上大型汽车进入市区这些时间段,污染物浓度最高。
补钙、补维D,多吃豆腐、雪梨等.
5总结