空气的组成

空气是由氧气和氮气组成的

其中氧气占空气总体积的1/5。

(以下由王敬军添加）

空气是人类和一切动植物的生命支柱，同时也是重要的自然资源。但是，

人们发现空气的成分却比较晚，这是因为空气是一种既看不到踪影又闻不到气

味的气体。在漫长的岁月中，人们曾长期把空气看做是一种单一的物质。后来，

科学家们对燃烧现象和空气的组成做了深入的研究，才认识到空气并不是一种

单一的物质。

那么，空气究竟是由哪些物质组成的呢?让我们通过实验来研究这个问题。

〔实验1-1〕装置如右图所示。 将钟罩放入盛水的水槽中，以水面 为基准线，将钟罩水面以上容积分 为5等分。 在燃烧匙内盛过量红磷，用酒 精灯点燃后，立即插入钟罩内，同 时塞紧橡皮塞，观察红磷燃烧和水 面变化的情况。

空气中氧气含量的测定

通过实验，我们看到在红磷燃烧时有大量白烟生成，同时钟罩内水面逐渐

上升。等燃烧停止，白烟消失后，钟罩内水面上升了约1 / 5体积。

为什么红磷燃烧时只消耗了钟罩内气体的 1 / 5 而不是全部呢?

这是因为空气并不是一种单一的物质，而是由多种气体组成的。红磷燃烧

所消耗的气体是空气中的氧气，空气中的剩余成分主要是氮气。

在18世纪70年代，许多科学家都曾做过类似的实验。具有代表性的人物是

瑞典化学家舍勒，英国化学家普利斯特里和法国化学家拉瓦锡。

舍勒和普利斯特里曾先后用不同的方法制得了氧气。拉瓦锡在前人工作的

基础上，通过实验得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。

在19世纪末以前，人们深信空气中仅含有氮气和氧气。后来，科学家们陆

续发现了氦、氖、氩、氪、氙等稀有气体，人们才认识到空气中除了氮气和氧

气外，还有其它的成分。

空气的成分按体积分数计算，大约是：氮气 78％，氧气 21％，稀有气体

0.94％，二氧化碳 0.03％，其它气体和杂质 0.03％。

一般说来，空气的成分是比较固定的。这对于人类和其它动植物的生存是

非常重要的。但随着现代化工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘，改

变了空气的成分，造成了对空气的污染。被污染了的空气会严重地损害人体的

健康，影响作物的生长，造成对自然资源以及建筑物等的破坏。

排放到空气中的有害物质，大致可分为粉尘和气体两大类。从世界范围看，

排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。这些

气体主要来自矿物燃料（煤和石油）的燃烧和工厂的废气。

鉴于空气污染给人类和大自然带来的危害，我们在发展生产的同时，必须

要充分认识保护环境的重要性，注意消除污染源，以保障人类的健康和保护自

然资源。