空氣中各氣體的含量、體積比和質量比

  空氣是指地球大氣層中的氣體混合。它主要由78%的氮氣、21%氧氣、還有許多稀有氣體和雜質組成的混合物。空氣的成分不是固定的，隨著高度的改變、氣壓的改變，空氣的組成比例也會改變。但是長期以來人們一直認為空氣是一種單一的物質，直到后來法國科學家拉瓦錫通過實驗首先得出了空氣是有氧氣和氮氣組成的結論。19世紀末，科學家們又通過大量的實驗發現，空氣里還有氦、氬、氤等稀有氣體。在自然狀態下空氣是無味無臭的。

空氣中的氧氣對于所有需氧生物來說是必須的。所有動物需要呼吸氧氣。此外植物利用空氣中的二氧化碳進行光合作用，二氧化硫是近乎所有植物的唯一的碳的來源。

1、空氣的組成

空氣是一種混合物，一般來說它的成分比較固定。穩重憨厚的氮氣兄弟(空氣組成中按體積計算氮氣占78%);博學多才的氧氣博士(氧氣占21%);用途廣大的二氧化碳教授(二氧化碳占0.03%);沉默寡言的惰性世家〔稀有氣體占0.94%);還有其它氣體和雜質（占0.03%)

可見空氣的成分以氮氣、氧氣為主，其中氮氣約占空氣體積的4/ 5，氧氣約占空氣體積的1/ 5。

2、純凈物與混合物

純凈物是由一種物質組成的，如氧氣、氮氣、二氧化碳等都是純凈物。混合物是由兩種或多種物質混合而成的，如空氣是由氮氣、氧氣、稀有氣體、二氧化碳等多種成分組成的，這些物質相互間沒有發生反應，各物質都保持各自的性質。

3、氧氣的用途

主要是供給呼吸（醫療急救、登山、潛水、航空〉和支持燃燒（煉鋼、氣焊、化工生產、宇宙航行)。這些用途一般都是利用氧氣易于跟其他物質起反應并放出熱量的性質。

由于氧氣是化學性質比較活潑的氣體，能跟許多物質發生劇烈的氧化反應。氧氣在生產生活中用途廣泛:利用物質在空氣中或氧氣中燃燒產生大量的熱，制做焊槍和割槍，進行金屬的氣焊和氣割;在煉鐵煉鋼的生產中通入富氧空氣（利用氧氣)，提高爐溫，加速冶煉過程，提高冶煉質量;制做液氧炸藥和火箭中的液態氧助燃劑等。利用氧氣可供給呼吸的性質，醫療時急救病人、高空、潛水、登山等缺氧環境中供給所需的氧氣。

4、氮氣的性質和用途

氮氣是一種沒有顏色、沒有氣味、熔點和沸點都很低的氣體，不能支持燃燒，性質不活潑。

⑴很多電燈泡里都灌有氮氣，因為這樣可以減慢鎢絲的氧化速度，使燈泡經久耐用。(2)充氮包裝，把貴重而罕有的畫頁、書卷保存在充滿氮氣的圓筒里。有許多產品也采用充氮包裝。因為蛀蟲在氮氣中不能生存，也就無法搗蛋了。

(3)我國近年來，把糧食用巨大的塑料帳幕籠罩起來，抽走里面的空氣，充進氮氣。這樣可以使霉菌、蛀蟲無法生存，而且可以抑制糧食的呼吸作用，使糧食能夠長期安全保存。氮氣雖在一般的情況下很“孤獨”，不愛跟其它的物質反應。但在高溫下能跟其它物質發生化學反應，顯示出活潑性。利用氮氣的這種性質可以制取氮肥、炸藥等。氮氣還是重要的化工原料。

(4）氮氣可以作焊接金屬的保護氣。豆科作物的根瘤菌具有特殊的固氮能力，它能巧妙地把空氣中的氮氣轉化為植物能吸收的氮肥。化學家正在努力研究生物固氮的奧秘。

5、稀有氣體的性質和用途

稀有氣體都是沒有顏色、沒有氣味，性質不活潑的氣體，曾被稱為“惰性氣體”。在電流的作用下能發出特殊顏色的光。

稀有氣體的用途有:

(1）作為保護氣:焊接金屬時用來隔絕空氣;燈泡中充稀有氣體使燈泡耐用;(2）制成多種電光源，如航標燈、強照明燈、閃光燈、霓紅燈等;

(3）用于激光技術或醫療麻醉。

不要把氮氣化學性質的相對穩定性和稀有氣體化學性質的穩定性相提并論。稀有氣體的化學性質比氮氣或其他物質都穩定。