空氣是混合物,它的成分是很複雜的。空氣的恒定成分是氮氣、氧氣以及稀有氣體,這些成分幾乎不變,主要是自然界各種變化相互補償的結果。空氣的可變成分是二氧化碳和水蒸氣,空氣的不定成分完全因地區而異。例如,在工廠區附近的空氣裏就會因生產項目的不同,而分別含有氨氣、酸蒸氣等。另外,空氣裏還含有極微量的氫、臭氧、氮的氧化物、甲烷等氣體。灰塵是空氣裏或多或少的懸浮雜質。總的來說,空氣的成分一般是比較固定的。
空氣包裹在地球的外麵,厚度達到數千千米,這一層厚厚的空氣被稱為大氣層。按照空氣的組成及性質,人們把大氣層分為幾個不同的層,從下到上有對流層、平流層(同溫層)、熱層、電離層、外層,共5層。我們生活在最下麵的一層(即對流層)中。在同溫層,空氣要稀薄得多,這裏有一種叫作“臭氧”的氣體,它可以吸收太陽光中有害的紫外線。電離層有一層被稱為離子的帶電微粒。電離層的作用非常重要,它可以將無線電波反射到世界各地。若不考慮水蒸氣、二氧化碳和各種碳氫化合物,則地麵至100千米高度的空氣平均組成保持恒定值,100千米以上25千米高空臭氧的含量有所增加。在更高的高空,空氣的組成隨高度而變,且明顯地同每天的時間及太陽活動有關。
空氣看不見,摸不著,但並非沒有重量。由於空氣存在重量,大氣層中的空氣始終給我們以壓力,這種壓力被稱為大氣壓。我們人體每平方厘米上大約要承受1千克的重量,因為我們體內也有空氣,這種壓力體內外相等,所以,大氣的壓力才不會將我們壓垮。
知識點
拉瓦錫
拉瓦錫(1743—1794),法國著名化學家,近代化學的奠基人之一。1763年獲法學學士學位,並取得律師從業證書,後轉向研究自然科學。他的論文《化學概要》標誌著現代化學的誕生。在這篇論文中,拉瓦錫除了正確地描述燃燒和吸收這兩種現象之外,在曆史上還第一次開列出化學元素的準確名稱。名稱的確立建立在物質是由化學元素組成的這個概念基礎之上。拉瓦錫根據化學實驗的經驗,闡明了質量守恒定律和它在化學中的運用。這些工作,特別是他所提出的新觀念、新理論、新思想,為近代化學的發展奠定了重要的基礎,因而後人稱拉瓦錫為近代化學之父。拉瓦錫之於化學,猶如牛頓之於物理學。1794年,他因包稅官的身份在法國大革命時被處死。
延伸閱讀
噴火的老牛
在荷蘭的一個小山村裏,曾經發生過這樣一件怪事。一個獸醫給一頭老牛治病,這頭牛一會兒抬頭,一會兒低下頭,蹄子不斷地打著地,好像熱鍋上的螞蟻坐臥不安。近日來,它吃不下飼料,肚子卻溜圓,手指一敲“咚咚”直響。獸醫診斷認為:這牛腸胃脹氣。他為了檢查牛胃裏的氣體是否通過嘴排出來,便用探針插進牛的咽喉,當他在牛的嘴巴前打著打火機準備觀察時,他萬萬沒有想到牛胃裏產生的氣體熊熊地燃燒了起來,從牛嘴裏噴出長長的火舌,引起一場衝天大火,將整個牛棚和牧草化為一片灰燼。
這頭牛為什麼會噴火呢?經有關人員的研究分析得出結論:牛噴出的氣體是甲烷。
甲烷的分子式為CH_4,在沼澤的底部往往有氣泡逸出,那就是它,因此又得名沼氣。它是一種無色、無味的氣體,化學性質比較穩定,它可以燃燒並產生大量的熱。因此,它是一種燃料。把有機廢物像人、畜的糞便,麥稈、莖葉、雜草、樹葉等特別是含纖維素的物質作為原料,在沼氣池內發酵,在微生物的作用下,就產生了甲烷。
明白甲烷產生的條件,我們很容易弄清那頭牛為什麼會噴火了。牛吃的飼料是牧草,其主要成分為纖維素。由於牛患病,消化功能衰弱,在胃裏進行異常發酵,產生了大量的甲烷,引起了腸胃脹氣。當獸醫插入探針後,就像一根導管一樣,把氣體引了出來。