稀有氣體的單質(zhì)在常溫下為氣體，且除氬氣外，其余幾種在大氣中含量很少（尤其是氦），故得名“稀有氣體”，歷史上稀有氣體曾被稱為“惰性氣體”，這是因為它們的原子最外層電子構(gòu)型除氦為1s2（上標）外，其余均為8電子構(gòu)型（ns2np6，均為上標），而這兩種構(gòu)型均為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。因此，稀有氣體的化學性質(zhì)很不活潑，所以過去人們曾認為他們與其他元素之間不會發(fā)生化學反應，稱之為“惰性氣體”。然而正是這種絕對的概念束縛了人們的思想，阻礙了對稀有氣體化合物的研究。1962年，在加拿大工作的26歲的英國氣體青年化學家N.Bartlett合成了第一個稀有氣體化合物Xe[PtF6]（6為下標），引起了化學界的很大興趣和重視。許多化學家競相開展這方面的工作，先后陸續(xù)合成了多種“稀有氣體化合物”，促進了稀有氣體化學的發(fā)展。而“惰性氣體”一名也不再符合事實，故改稱稀有氣體。

稀有氣體的物理和化學性質(zhì)

空氣中約含1％（體積百分）稀有氣體，其中絕大部分是氬。稀有氣體都是無色、無臭、無味的，微溶于水，溶解度隨分子量的增加而增大。稀有氣體的分子都是由單原子組成的，它們的熔點和沸點都很低，隨著原子量的增加，熔點和沸點增大。它們在低溫時都可以液化。稀有氣體原子的最外層電子結(jié)構(gòu)為ns2np6（氦為 1s2），是最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，因此，在通常條件下不與其他元素作用，長期以來被認為是化學性質(zhì)極不活潑，不能形成化合物的惰性元素。直到1962年，英國化學家N.巴利特才利用強氧化劑PtF6與氙作用，制得了第一種惰性氣體的化合物Xe[PtF6]，以后又陸續(xù)合成了其他惰性氣體化合物，并將它的名稱改為稀有氣體。
空氣是制取稀有氣體的主要原料，通過液態(tài)空氣分級蒸餾，可得稀有氣體混合物，再用活性炭低溫選擇吸附法，就可以將稀有氣體分離開來。
氦氣是除了氫氣以外最輕的氣體，可以代替氫氣裝在飛船里，不會著火和發(fā)生爆炸。
液態(tài)氦的沸點為-269℃，利用液態(tài)氦可獲得接近絕對零度（-273.15℃）的超低溫。氦氣還用來代替氮氣作人造空氣，供探海潛水員呼吸，因為在壓強較大的深海里，用普通空氣呼吸，會有較多的氮氣溶解在血液里。當潛水員從深海處上升，體內(nèi)逐漸恢復常壓時，溶解在血液里的氮氣要放出來形成氣泡， 對微血管起阻塞作用，引起“氣塞癥”。氦氣在血液里的溶解度比氮氣小得多，用氦跟氧的混合氣體（人造空氣）代替普通空氣，就不會發(fā)生上述現(xiàn)象。

氬氣經(jīng)高能的宇宙射線照射后會發(fā)生電離。利用這個原理，可以在人造地球衛(wèi)星里設(shè)置充有氬氣的計數(shù)器。當人造衛(wèi)星在宇宙空間飛行時，氬氣受到宇宙射線的照射。照射得越厲害，氬氣發(fā)生電離也越強烈。衛(wèi)星上的無線電機把這些電離信號自動地送回地球，人們就可根據(jù)信號的大小來判定空間宇宙輻射帶的位置和 強度。

美國英思科MX6 手持泵吸式復合式氣體檢測儀

氪能吸收X射線，可用作X射線工作時的遮光材料。

氙燈還具有高度的紫外光輻射，可用于醫(yī)療技術(shù)方面。氙能溶于細胞質(zhì)的油脂里，引起細胞的麻醉和膨脹，從而使神經(jīng)末梢作用暫時停止。人們曾試用80%氙和20%氧組成的混合氣體，作為無副作用的麻醉劑。在原子能工業(yè)上，氙可以用來檢驗高速粒子、粒子、介子等的存在。

氡是自然界唯一的天然放射性氣體，氡在作用于人體的同時會很快衰變成人體能吸收的氡子體，進入人體的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷，誘發(fā)肺癌。體外輻射主要是指天然石材中的輻射體直接照射人體后產(chǎn)生一種生物效果，會對人體內(nèi)的造血器官、神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)和消化系統(tǒng)造成損傷。
然而，氡也有著它的用途，將鈹粉和氡密封在管子內(nèi)，氡衰變時放出的α粒子與鈹原子核進行核反應，產(chǎn)生的中子可用作實驗室的中子源。氡還可用作氣體示蹤劑，用于檢測管道泄漏和研究氣體運動。
作為麻醉劑，氙氣在醫(yī)學上很受重視。氙能溶于細胞質(zhì)的油脂里，引起細胞的麻醉和膨脹，從而使神經(jīng)末梢作用暫時停止。人們曾試用80%氙氣和20%印染噴漆vocS排放氧氣組成的混合氣體，作為無副作用的麻醉劑。
氦氣是除了氫氣以外最輕的氣體，可以代替氫氣裝在飛船里，不會著火和發(fā)生爆炸。
液態(tài)氦的沸點為-269℃，利用液態(tài)氦可獲得接近絕對零度（-273.15℃）的超低溫。氦氣還用來代替氮氣作人造空氣，供探海潛水員呼吸，因為在壓強較大的深海里，用普通空氣呼吸，會有較多的氮氣溶解在血液里。當潛水員從深海處上升，體內(nèi)逐漸恢復常壓時，溶解在血液里的氮氣要放出來形成氣泡，對微血管起阻塞作用，引起“氣塞癥”。氦氣在血液里的溶解度比氮氣小得多，用氦跟氧的混合氣體（人造空氣）代替普通空氣，就不會發(fā)生上述現(xiàn)象。
隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學技術(shù)的發(fā)展，稀有氣體越來越廣泛地應用在工業(yè)、醫(yī)學、尖端科學技術(shù)以至日常生活里。
利用稀有氣體極不活動的化學性質(zhì)，有的生產(chǎn)部門常用它們來作保護氣。例如，在焊接精密零件或鎂、鋁等活潑金屬，以及制造半導體晶體管的過程中，常用氬作保護氣。原子能反應堆的核燃料钚，在空氣里也會迅速氧化，也需要在氬氣保護下進行機械加工。電燈泡里充氬氣可以減少鎢絲的氣化和防止鎢絲氧化，以延長燈泡的使用壽命。
稀有氣體通電時會發(fā)光。世界上第一盞霓虹燈是填充氖氣制成的（霓虹燈的英文原意是“氖燈”）。氖燈射出的紅光，在空氣里透射力很強，可以穿過濃霧。因此，氖燈常用在機場、港口、水陸交通線的燈標上。燈管里充入氬氣或氦氣，通電時分別發(fā)出淺藍色或淡紅色光。有的燈管里充入了氖、氬、氦、水銀蒸氣等四種氣體（也有三種或兩種的）的混合物。由于各種氣體的相對含量不伺，便制得五光十色的各種霓虹燈。人們常用的熒光燈，是在燈管里充入少量水銀和氬氣，并在內(nèi)壁涂熒光物質(zhì)（如鹵磷酸鈣）而制成的。通電時，管內(nèi)因水銀蒸氣放電而產(chǎn)生紫外線，激發(fā)熒光物質(zhì)，使它發(fā)出近似日光的可見光，所以又叫做日光燈。
氦是除氫以外最輕的氣體，可以代替氫氣裝在飛船或氣球里，不會著火和發(fā)生爆炸。
氦氣還用來代替氮氣作人造空氣，供探海潛水員呼吸。探海潛水員不能用普通的空氣呼吸，因為壓強加大，氣體的溶解度也加大，所以在壓強較大的深海里用普通空氣呼吸，會有較多的氮氣溶解在血液里。當潛水員上升體內(nèi)逐漸恢復常壓的時候，溶解在血液里的氮氣要放出來，形成氣泡，對微血管起阻塞作用，引起“氣塞癥”。氦在血液里的溶解度比氮小得多，用氦跟氧的混合氣體（人造空氣）代替普通的空氣，就不會發(fā)生以上的現(xiàn)象。
利用液態(tài)氦可獲得接近絕對零度（-273.15℃）的低溫。
氬氣經(jīng)高能的宇宙射線照射后會發(fā)生電離。利用這個原理，可以在人造地球衛(wèi)星里設(shè)置充有氬氣的計數(shù)器。當人造衛(wèi)星在宇宙空間飛行時，氬氣受到宇宙射線的照射。照射得越厲害，氬氣發(fā)生電離也越強烈。衛(wèi)星上的無線電機把這些電離信號自動地送回地球，人們就可根據(jù)信號的大小來判定空間宇宙輻射帶的位置和強度。
氪能吸收X射線，可用作X射線工作時的遮光材料。
氙燈還具有高度的紫外光輻射，可用于醫(yī)療技術(shù)方面。氙能溶于細胞質(zhì)的油脂里，引起細胞的麻醉和膨脹，從而使神經(jīng)末梢作用暫時停止。人們曾試用80%氙和20%氧組成的混合氣體，作為無副作用的麻醉劑。
在原子能工業(yè)上，氙可以用來檢驗高速粒子、粒子、介子等的存在作保護氣；作特殊光源；用于激光技術(shù)；氦可以用于制造低溫環(huán)境；氙可用于醫(yī)療麻醉等