課程名稱：空氣 課程名稱：空氣
編授教師：
中興國中 楊秉鈞
空氣的組成
空氣的組成
空氣的組成：
1. 空氣主要成分：
（ 1 ）固定氣體：氮氣、氧氣、氬氣
在乾燥空氣中，氮氣與氧氣的體積比約為 。
吸氣及呼氣時，含量最多者均為 氣；次多者均為 氣。
（ 2 ）變動氣體：二氧化碳、水蒸氣、臭氧 2. 空氣是 。
3. 空氣的組成比例：
混合物
（媒體： 1
， 2’16” ）
4 ： 1
氮 氧
氮氣 78 % 氧氣 21%
其他 0.1 %
氬氣 0.9 %
V V N 5
4
2
V V O 5
1
2
空氣主要成分的性質
空氣的組成：
4. 空氣主要成分的性質氣體 / 化學
式 體積比 性 質 簡 述
78 %
乾燥空氣中，含量第 位的氣體
無色、無味、無臭、不可燃不助燃、難溶於水 可充入食品包裝中，防止食品變質
液態氮是常使用的 劑。（－ 196℃ 以下）
21 %
乾燥空氣中，含量的第 位氣體
無色、無味、無臭、不可燃但有助燃性、
難溶於水
本身不會燃燒，沒有焰色 生物的呼吸所需
檢驗法： 的火柴接近某氣體，若復燃，
即是氧氣
氮氣
氧氣
一
冷凍 二
留有餘燼
N 2
O
2空氣主要成分的性質
空氣的組成：
4. 空氣主要成分的性質氣體 / 化學
式 體積比 性 質 簡 述
0.9 %
乾燥空氣中，含量的第 位氣體
無色、無味、無臭、不可燃不助燃，性質安定 為「惰性氣體」（或鈍氣）之一
填充燈泡、焊接金屬時，防止金屬 。
0.1 %
其他氣體：二氧化碳、水氣、臭氧… .
所占比例會隨時間、地點、氣候而改變，
為變動氣體
氬氣
其他
三
Ar
氧化空氣的 [ 其他 ] 成分及性 質
空氣的組成：
5. 空氣的 [ 其他 ] 成分及性質 氣體 / 化學式 體積比 性 質 簡 述
＜ 0.1
%
無色、無味、無臭、不可燃不助燃，性質安定 為「惰性氣體」（或鈍氣）之一
密度僅次於氫氣，替代 氣，充入氣球或 飛船中
＜ 0.1
%
無色、無味、無臭、不可燃不助燃，性質安定 為「惰性氣體」（或鈍氣）之一
可充入霓虹燈中，發出 光。
氦氣
氫
紅
氖氣
e H
e
N
空氣的 [ 其他 ] 成分及性 質
空氣的組成：
5. 空氣的 [ 其他 ] 成分及性質 氣體 / 化學式 體積比 性 質 簡 述
＜ 0.1
%
無色、無味、無臭、密度比空氣 。 （比空氣 ）
略溶於水，溶於水形成 ，為 性 不助燃、不可燃、比空氣重，常用來滅火 固態的二氧化碳，稱 ，有昇華現象 其含量隨地點會不同，為變動氣體
檢驗法：某氣體若通入 ，若會
呈 ， 此氣體就是二氧化碳 大
二氧化碳
重
碳酸 酸
乾冰
澄清石灰水 混濁
CO
2空氣成分應用示意圖
He
Ne
Ar
O
2N
2N
2CO
2Ar CO
2CO
2 氣體製備及收集
實驗設計
氣體製備及收集：
（ 1 ）實驗設計：
選擇適當之『化學反應』：實施某反應以產生氣體 氧：用雙氧水（ 水溶液）
二氧化碳：用 與 。
選擇適當之『集氣法』：依氣體性質決定收集法 此氣體是否難溶於水（比較： ）
此氣體比空氣重還是輕（比較： 或 ）
排水集氣法
可得純度高氣體
向上集氣法
向下集氣法 溶解度
密度 分子量 過氧化氫
大理石 稀鹽酸
氧氣與二氧化碳的製備
位 置 製備 氧氣 製備 二氧化碳
A 處置放 B 處滴入 C 處收集
二氧化錳（黑色）
雙氧水 氧氣
大理石 稀鹽酸 二氧化碳 A
B C
吸濾瓶 薊頭漏斗 廣口瓶
橡皮管
水槽
（媒體： 1， 2’10” ； 2
， 2’31” ）
氧氣與二氧化碳的製備：
（ 1 ）實驗裝置：
實驗前先裝滿水
排水集氣法操作示意圖
氧氣與二氧化碳的製備：
（ 2 ）排水集氣法操作示意圖：
（媒體： 1
， 59” ）
氧氣與二氧化碳製備 注意事項
A
B C
有側管錐形瓶
薊頭漏斗 廣口瓶
導管
水槽D
二氧化錳（黑色）的角色是擔任 ， 反應速率 催化劑質量 ，無催化劑反應仍會進行，用畢回收。
欲增加氧產量，需多加雙氧水或提高雙氧水濃度，多加二氧化錳無用
最初收集的氣體因 不收集
氣體產生過快，即將噴出時的處理： 。
二氧化碳略溶，收集後水槽的水將呈 性。
薊頭漏斗底部需在液面之下： 。 催化劑 加快
不變
混有空氣
將導管移開水面 弱酸
避免氣體由漏斗口逸出
氧氣與二氧化碳的製備：
（ 3 ）注意事項：
（媒體： 1， 1’26”
）
氧氣助燃與二氧化碳不可燃
線香接近 在二氧化碳中
線香熄滅 在氧氣中 線香劇烈燃燒
（媒體： 1
， 1’18” ）
氧氣與二氧化碳的製備：
（ 4 ）氧氣助燃與二氧化碳不可燃：
CO
2O
2 集氣法流程圖
【延伸學 習】
集氣法流程圖
氣體性質氣體性質
對水溶解度 易溶於水 難溶於水
排水集氣法 排水集氣法 比空氣輕重
向上集氣法
向上集氣法 向下集氣法向下集氣法
比空氣重 比空氣輕
（ 5 ）集氣法流程圖： 先考量對水 。 再考慮比空氣 。溶解度 輕重
分子量 分子量
2 2
2 2
CO O
H N
二氧化碳 氧
氫 氮
Cl2
HCl 氯氣 氯化氫
NH3
氨氣
8 .
28
M M 28 . 8
二氧化碳性質
澄清石灰水檢驗
澄清石灰水檢驗
：（ 1 ）澄清石灰水配製：飽和的 水溶液 （ 2 ） 與澄清石灰水反應時：
會產生 色的 沉澱（白色混濁）
氫氧化鈣 二氧化碳
白 碳酸鈣
（媒體： 1
， 2’31” ）
乾冰的昇華現象
乾冰：
（ 1 ）固態的二氧化碳稱為 。
（ 2 ）乾冰溫度很低，約 ℃，受熱時直接從固體變成 二氧化碳氣體，此過程稱為 。
乾冰周圍的白霧為空氣中的 凝結而成的 。 乾冰
－
78 昇華
水蒸氣 小水滴
固體固體
液體液體
氣體氣體昇華
升溫
降溫
（媒體： 1
， 1’44” ）
白霧狀現象說明
現象說明：
現 象 白霧狀說明
冰塊、乾冰四周的白霧狀 冬天嚴寒開口說話有白煙狀 燒開水冒出的白煙
天上的白雲、山中的霧氣
抽菸、線香、車輛冒出的白煙
水蒸氣及二氧化碳均是 的
液態，小水滴 液態，小水滴 液態，小水滴
液態，小水滴 多種有害物質
小水滴的產生是因空氣中的水蒸氣遇冷而凝結的
無色無味、看不見
空氣汙染
空氣汙染： 空氣汙染
1. 種類：
（ 1 ）氣體污染物：
硫氧化物（ SO Ｘ）、氮氧化物（ NO Ｘ）、
揮發性有機物（ VOCs ）等
來源多半來自燃燒煤或石油、有機物揮發或不完全燃燒所產 生的。
（ 2 ）固體與液體污染物：總懸浮微粒、金屬燻煙、黑煙（含碳）、
油煙（碳氫化合物）、酸霧（來自硫酸、硝酸等）、落塵，
以及粒徑在 10μm 以下的「懸浮微粒」
空氣汙染
空氣汙染：
2. 懸浮微粒：懸浮在大氣中的微小顆粒， particulate matter ， 代號 。
（ 1 ）區分：
PM10 ：顆粒直徑 （ ）的「懸浮微粒」
使天空灰濛濛，造成「霾」害。
PM 2.5 ：顆粒直徑 （ ）的「細懸浮微 粒」
吸入後更能穿透肺泡，隨著血液循環至全身，
對健康影響甚大。
PM
10 微 米
2.5 微米
m 10
m
2.5
懸浮微粒示意圖
（媒體： 1
， 1’19” ）
空氣品質指標
空氣汙染：
3. 空氣品質指標（ Air Quality Index ，簡稱 ）：
環保署空氣品質監測資訊
當數值越 ，代表空氣汙染越嚴重，對人危害越大。
AQ I
大
良好 普通
綠 黃 紅 紫
（媒體： 1
， 1’23” ）
紅害、紫爆
範例解說
1. 病毒 COVID-19 的大小約為 120 奈米，如圖所示，則：
其大小與 PM 10 懸浮微粒相比，何者大小較大？
COVID-19 PM 10 。
＜
m m
m nm
COVID
7 9
2
9
10 2
. 1 10
10 2
. 1
10 120
120 19
