空气中各气体的含量、体积比和质量比

  空气是指地球大气层中的气体混合。它主要由78%的氮气、21%氧气、还有许多稀有气体和杂质组成的混合物。空气的成分不是固定的，随着高度的改变、气压的改变，空气的组成比例也会改变。但是长期以来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通过实验首先得出了空气是有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，空气里还有氦、氩、氤等稀有气体。在自然状态下空气是无味无臭的。

空气中的氧气对于所有需氧生物来说是必须的。所有动物需要呼吸氧气。此外植物利用空气中的二氧化碳进行光合作用，二氧化硫是近乎所有植物的唯一的碳的来源。

1、空气的组成

空气是一种混合物，一般来说它的成分比较固定。稳重憨厚的氮气兄弟(空气组成中按体积计算氮气占78%);博学多才的氧气博士(氧气占21%);用途广大的二氧化碳教授(二氧化碳占0.03%);沉默寡言的惰性世家〔稀有气体占0.94%);还有其它气体和杂质（占0.03%)

可见空气的成分以氮气、氧气为主，其中氮气约占空气体积的4/ 5，氧气约占空气体积的1/ 5。

2、纯净物与混合物

纯净物是由一种物质组成的，如氧气、氮气、二氧化碳等都是纯净物。混合物是由两种或多种物质混合而成的，如空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种成分组成的，这些物质相互间没有发生反应，各物质都保持各自的性质。

3、氧气的用途

主要是供给呼吸（医疗急救、登山、潜水、航空〉和支持燃烧（炼钢、气焊、化工生产、宇宙航行)。这些用途一般都是利用氧气易于跟其他物质起反应并放出热量的性质。

由于氧气是化学性质比较活泼的气体，能跟许多物质发生剧烈的氧化反应。氧气在生产生活中用途广泛:利用物质在空气中或氧气中燃烧产生大量的热，制做焊枪和割枪，进行金属的气焊和气割;在炼铁炼钢的生产中通入富氧空气（利用氧气)，提高炉温，加速冶炼过程，提高冶炼质量;制做液氧炸药和火箭中的液态氧助燃剂等。利用氧气可供给呼吸的性质，医疗时急救病人、高空、潜水、登山等缺氧环境中供给所需的氧气。

4、氮气的性质和用途

氮气是一种没有颜色、没有气味、熔点和沸点都很低的气体，不能支持燃烧，性质不活泼。

⑴很多电灯泡里都灌有氮气，因为这样可以减慢钨丝的氧化速度，使灯泡经久耐用。(2)充氮包装，把贵重而罕有的画页、书卷保存在充满氮气的圆筒里。有许多产品也采用充氮包装。因为蛀虫在氮气中不能生存，也就无法捣蛋了。

(3)我国近年来，把粮食用巨大的塑料帐幕笼罩起来，抽走里面的空气，充进氮气。这样可以使霉菌、蛀虫无法生存，而且可以抑制粮食的呼吸作用，使粮食能够长期安全保存。氮气虽在一般的情况下很“孤独”，不爱跟其它的物质反应。但在高温下能跟其它物质发生化学反应，显示出活泼性。利用氮气的这种性质可以制取氮肥、炸药等。氮气还是重要的化工原料。

(4）氮气可以作焊接金属的保护气。豆科作物的根瘤菌具有特殊的固氮能力，它能巧妙地把空气中的氮气转化为植物能吸收的氮肥。化学家正在努力研究生物固氮的奥秘。

5、稀有气体的性质和用途

稀有气体都是没有颜色、没有气味，性质不活泼的气体，曾被称为“惰性气体”。在电流的作用下能发出特殊颜色的光。

稀有气体的用途有:

(1）作为保护气:焊接金属时用来隔绝空气;灯泡中充稀有气体使灯泡耐用;(2）制成多种电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓红灯等;

(3）用于激光技术或医疗麻醉。

不要把氮气化学性质的相对稳定性和稀有气体化学性质的稳定性相提并论。稀有气体的化学性质比氮气或其他物质都稳定。