生活中一些常见的气体

我们生存的空间中充斥着许多的物质，其中就有许多的气体。空气中的几种气体分别为：氮（N2）占78.08%，氧（O2）占20.95%，氩（Ar）占0.93%，二氧化碳（CO2）占0.03%，还有微量的惰性气体。在标准条件下（0℃，1个标准大气压（1atm））空气的密度为1.29Kg/m³。

氮气是空气中含量最多的，它的化学性质不活泼，在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成无色液体，冷却-209.8℃时，液态氮变成雪状的固体。常温下很难和其他物质发生反应，呈无色，无味、无臭状态，常被用来制作防腐剂、保护气体等。

氧气

氧气是地球大气的重要组成部分，无色、无味、无臭的气体，在标准状况下，密度比空气略大，为 1.429Kg/m³。它不易溶于水，在室温下，1L 水中只能溶解约 30mL 氧气。氧气在压强为 101kPa、温度为 - 183℃时会变为淡蓝色液体，在 - 218.4℃时变成淡蓝色雪花状固体。

氧气对地球上的生命至关重要，参与绝大多数生物的呼吸作用和能量的产生。它的化学性质较为活泼，能与多种元素形成化合物。氧气在标准条件下为气态。氧气是一种强氧化剂，能够在反应中接受电子。它在许多化学反应中发挥关键作用，包括燃烧反应、腐蚀过程和细胞呼吸等。氧气与其他物质的反应通常放出大量能量，这是生物体产生ATP（细胞的能量货币）的基础 。

在生物学上，氧气是细胞呼吸过程中的关键消耗品，通过呼吸作用被生物体吸入，用于氧化有机物，释放能量、二氧化碳和水。这一过程是多细胞生物生存的基础，使它们能够维持复杂的生命活动。

工业上，氧气被广泛用于钢铁制造、化学品生产、医疗、火箭推进以及水处理等领域。在医疗领域，纯氧或高浓度氧气被用于治疗呼吸障碍、高原病和某些类型的中毒。氧气还在潜水、高空飞行和太空探索中也是不可或缺的，用于提供呼吸气体。氧气是地球上生命和工业活动不可或缺的元素，对维持生物多样性、促进技术进步和保障人类健康发挥着关键作用。

氩气是一种无色、无味、无臭的单原子气体。它的密度比空气大，在标准状况下，氩气的密度约为 1.784g/L。氩气的熔点为 - 189.2℃，沸点为 - 185.7℃，在常温常压下是气态。它的溶解性很差，微溶于水，在 20℃时，1 体积的水大约能溶解 0.034 体积的氩气。氩气是稀有气体中在空气中含量最多的一个，是最早发现的稀有气体。它的化学性质极不活泼，不能燃烧，也不能助燃。氩的最早用途是向电灯泡内充气。焊接和切割金属也使用大量的氩。用作电弧焊接不锈钢、镁、铝和其他合金的保护气体，即氩弧焊。

二氧化碳是无色、无味的气体，是许多化学反应的产物。它的密度比空气大，在标准状况下，密度为 1.977g/L。二氧化碳能溶于水，在通常状况下，1 体积的水约能溶解 1 体积的二氧化碳。二氧化碳在压强为 5.18MPa、温度为 - 56.6℃时会凝华成固态二氧化碳，固态二氧化碳俗称 “干冰”。干冰易升华，直接从固态变为气态，吸收大量的热。

二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。这一特性被用于灭火，二氧化碳灭火器用于扑灭电器设备、精密仪器等的火灾，因为它灭火后不会留下痕迹，不会损坏设备。在饮料工业中，二氧化碳被用于制造碳酸饮料。当二氧化碳溶解在饮料中时，会产生碳酸，使饮料具有特殊的口感。干冰可用于人工降雨。将干冰撒入云层中，干冰升华吸热，使云层中的水蒸气迅速凝结成水滴或冰晶，从而实现降雨。

氢气（H₂）是无色、无味、无臭的气体，是密度最小的气体，在标准状况下，密度为 0.0899g/L。氢气难溶于水。氢气具有可燃性，在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰，并生成水。如果氢气不纯，在点燃时可能会发生爆炸，所以在点燃氢气前一定要检验其纯度。氢气还具有还原性。在加热的条件下，氢气可以还原氧化铜。氢气是一种清洁能源，燃烧后的产物是水，不会对环境造成污染。在燃料电池汽车中，氢气和氧气在燃料电池中反应，产生电能来驱动汽车。在工业上，氢气用于金属的冶炼，如利用氢气还原三氧化钨来制取钨。

氯气（Cl₂）是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，在标准状况下，密度为 3.214g/L。氯气可溶于水，常温常压下，1 体积水约能溶解 2 体积氯气。氯气的化学性质很活泼，具有强氧化性。它能与金属反应，如氯气与铁反应生成氯化铁。在自来水消毒中，氯气或含氯化合物（如次氯酸钠）被广泛应用。它们通过杀死水中的细菌、病毒等微生物，使自来水达到饮用标准。在化工工业中，氯气是合成塑料（如聚氯乙烯）、橡胶、纤维等的重要原料。

氦气

氦气（He）为无色无味的稀有气体，是化学性质不活泼的惰性气体，一般状态下很难和其他物质发生反应。氦气是无毒的，但是可以通过置换空气中的氧气而造成窒息。较长时间吸入含氧量小于10%的空气可能会导致脑组织死亡，最初的症状包括恶心、呕吐、哮喘，暴露在这样的大气中的人不能自救。吸入纯氦气会立即失去知觉几乎马上死亡。

臭氧

臭氧（O3）是氧气的同素异形体，又叫做超氧。它主要存在于臭氧层中，臭氧层能吸收大部分短波紫外线，使大气温度升高，让地球上的生物免受过多紫外线的伤害，因此又叫做“地球上生物的保护伞”。臭氧具有极强的氧化性和杀菌性，是自然界最强的氧化剂之一。