 空氣是混合物 空氣是混合物燒杯剛蓋上時剛點燃的蠟燭

課程名稱：空氣 課程名稱：空氣

編授教師：

中興國中 楊秉鈞

 空氣是混合物

燒杯

水

燒杯剛蓋上時 剛點燃的蠟燭

空氣是混合物 驗證一

 空氣是混合物：

 表示助燃氣體佔 。故空氣是 。 熄滅

上升約 1/5 體

積 1/5 體積 混合物

 原理解析：

 瓶中的 氧 氣，因蠟燭燃燒耗盡，使內部氣體壓力比外界 小 。  水只上升少許，表示瓶內仍有其他氣體存在。

（媒體：

1

空氣是混合物 驗證二

 空氣是混合物：

 管中置鋼絲絨（ ），上塞妥塞子，下端放入一中。

 一段時間之後鋼絲絨 ，管內水面 。

 表示助燃氣體佔 。故空氣是 。 鐵

生銹 上升 1/5 體積 混合物

1/5 體積

 原理解析：

 試管中的 氧 氣，因鋼絲絨生鏽耗盡，使內部氣體壓力比外界 小 。  水只上升少許，表示試管內仍有其他氣體存在。

空氣是混合物 驗證三

 空氣是混合物：

 在 、 下，將空氣液化成液體

 將液化空氣增溫，發現 氣比 氣先沸騰汽化。

 空氣是 。

 氮氣的沸點 氧氣的沸點 氮

混合物

氧

＜ 低溫 高壓

液態氮

http://www.popsci.com/diy/article/2008-08/liquid-nitrogen-live

氧沸點 － 183℃

氮沸點 － 196℃

＜－ 196℃

（∵沸點低者先沸騰）

（媒體：

1

， 2’16” ）

空氣的組成比例

氮氣 78.1 %

氧氣 20.9%

氬氣 0.9

%

其他 0.1 %

氣體種類 空氣中含量 ％ vol 呼出氣體含量 ％ vol

氮氣 氧氣 氬

二氧化碳 水蒸氣

4 ： 1

78.1 ％ 20.9 ％ 0.9 ％

＜ 0.1 ％ 變動氣體

＜ 0.1 ％ 變動氣體

＜ 0.1

4 ％％ 變動氣體 74 ％

16 ％

6 ％ 變動氣體

V V N 5

: 4



V V O 5

: 1



其 他

 空氣成分的性質

空氣成分的性質

氣體 化學式 性 質 簡 述

 空氣中含量第一位的氣體（ 78.1 ％ V/V ）

 無色無味、不可燃不助燃、難溶於水  可充入食品中，延長保存期限

 液態氮是常使用的 劑。

（－ 196 ℃ ）

 空氣中含量的第二位氣體（ 20.9 ％ V/V ）

 無色無味、難溶於水，性質活潑

 有 性，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，若火柴復 燃，此氣體就是氧氣

N 2

O 2

留有餘燼

氮氣

氧氣

空氣成分的性質

氣體 化學式 性 質 簡 述

 無色無味、密度比空氣大（比空氣重）

 微溶於水，溶於水形成 ，為酸性  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  檢驗法：

某氣體若通入 ，若會呈 現 ，此氣體就是二氧化碳

CO

碳酸

澄清石灰水 乾冰

白色混濁

二氧化碳

N 2

N 2 CO ²

空氣成分的性質

氣體 化學式 性 質 簡 述

 『稀有氣體』（惰性、高貴氣體、鈍氣）

 密度僅次於氫氣，替代 氣，充入氣 球或飛船中

 『稀有氣體』（惰性、高貴氣體、鈍氣）

 可充入霓虹燈中，發出 光

 『稀有氣體』（惰性、高貴氣體、鈍氣）

 焊接金屬時，使用氬氣防止金屬

。

 空氣中含量的第 位氣體

（ 0.9 ％ V/V ）

He

e N

Ar

氫

氧化 紅

三

（媒體：

1

2

3

氦 氖

氬

He

Ne

Ar

Ar

 氣體製備及收集

 氣體製備及收集： 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

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

 （ 2 ）集氣法流程圖： 先考量對水 。  再考慮比空氣 。溶解度 輕重

2 2

2 2

CO O

H N

二氧化碳 氧

氫 氮

Cl

HCl 氯氣 氯化氫

NH

氨氣

8 .

 28 M

分子量

8 .

 28 M

分子量

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：

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：

（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：

（媒體：

1

）

 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

（

1

， 2’31” ）

乾冰的昇華現象

 乾冰：

（ 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





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

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

CO 2

O 2

（媒體：

1

， 1’18” ）

課程結束