空气不“空”

河北省秦皇岛市抚宁区教师发展中心 郝云新

空气不“空”

河北省秦皇岛市抚宁区教师发展中心 郝云新

周末，练习书法的贝贝给钢笔吸水时，不禁问道：“为什么又推又抽才能把墨水吸进钢笔呢？”妈妈说：“因为有空气啊！”

【问题一】空气真的存在吗？怎样证明空气存在呢？

【做出猜想】空气虽然看不见摸不着，但它是实际存在的。

【设计并进行实验】1.取一个空玻璃杯，把一张纸巾揉成一团，塞进空杯的底部；

2.将杯口朝下垂直插入深水中，停留大约一分钟；

3.垂直取出玻璃杯，拿出纸巾。（如图1）

【实验现象】杯口朝下垂直插入水中时，需稍稍用力；取出纸巾，纸巾不湿。

【进行分析】空玻璃杯中并非只有纸巾，纸巾只占据了杯内的一部分空间，其余空间则充满了空气；由于空气比水轻，且不易溶于水，当向水中插入杯子时，空气始终在杯子里，产生压强，所以需稍稍用力才能将杯子插入；因为空气的存在，所以纸巾不能和水接触，纸巾不湿。

【实验结论】空气是实际存在的，它会占据空间，我们就泡在空气中。

【问题二】空气里面有什么呢？

【问题分析与结论】很多物质能在空气中燃烧，动植物能在空气中呼吸，故空气中有氧气；物质燃烧和动植物呼吸会产生二氧化碳，绿色植物光合作用会吸收二氧化碳，故空气中有二氧化碳。

【问题三】空气中还有其他气体吗？

【设计实验】密封一部分空气，除去其中的氧气和二氧化碳，若装置中无气体剩余，则空气中不含其他气体；若有气体剩余，则空气中还有其他气体。

【进行实验】1.取一个平底的盘子，将蜡烛正立在盘中；

2.向盘中倒入足量氢氧化钠溶液（目的是吸收二氧化碳），滴加几滴酚酞试液（为了显色，也可以滴加几滴红墨水）；

3.点燃蜡烛，将一个玻璃杯倒扣在蜡烛上方。（如图2）

【实验现象】扣上杯子前，蜡烛正常燃烧；扣上杯子后，火焰渐渐熄灭，盘中的一部分液体被吸入玻璃杯中。

【实验结论】空气中除了氧气和二氧化碳，还有其他气体，这部分气体不支持燃烧，也不溶于水，且在空气中占有较大的比重。

【拓展探究】将活的苍蝇放入这部分剩余气体中，苍蝇很快死亡，可见这部分气体也不能供给呼吸。通过查阅资料得知，这部分气体的主要成分为氮气。氮气是一种非常宝贵的物质，可以用来制造硝酸、氮肥，因为其化学性质不活泼，还经常被用作保护气。

但空气的成分远不止氧气、二氧化碳和氮气这么简单，科学家们经过不懈的努力和深入的研究，先后发现空气中还存在比氮气更稳定的气体——氩、氦、氪、氖、氙、氡，这些气体和任何物质都不反应，被称为惰性气体。直到后来英国化学家巴特勒特合成出第一个惰性气体化合物——六氟合铂酸氙，“惰性气体”才改名为“稀有气体”。

通常情况下，1立方米空气的重量为1.293千克,我们一间普通教室中空气的重量大约在200千克。由此可见，空气不仅是实实在在存在的物质，而且它是有重量的。

图1

图2