食品包装内的填充气体，一般需要满足的要求是：无毒、无异味、来源广、价格低廉，不和食品中任一成分反应．根据题目中学生的调查，工厂一般使用的是空气或者空气的一种成分，空气中含有氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等．由于氧气具有氧化性，很容易导致食品氧化变质，所以不宜用作填充气体．稀有气体相对较少，所以一般也不用于食品包装（高档食品也有使用的）．

　　（1）提出猜想时就要围绕空气的成分和我们分析的填充气体需要满足的条件来进行，所以就提出了比如空气、二氧化碳、氮气甚至是稀有气体（从安全性角度来考虑时，一般工厂都选用空气，防止婴幼儿吸入填充气体造成窒息死亡）．由于对于稀有气体我们不清楚其检验方法，所以在猜想时可以故意回避．

　　（2）论证猜想．论证猜想要先取样，尽可能要选择简单的操作，并且保证取样的准确性，然后针对猜想进行有关实验的验证．低于二氧化碳的猜想的检验，我们可以借助澄清石灰水（此处就不适合用燃着的木条，因为氮气同样不支持燃烧）．至于怎么样让石灰水和气体接触，我们可以采取用盛有石灰水的注射器抽取包装袋内的气体，也可以用针将包装袋扎一小孔，然后挤压包装袋使气体喷到涂有石灰水的玻璃片或者内壁涂有石灰水的烧杯中．观察现象，若变浑浊，则为CO2．反之则不是．若不是CO2，那么就可能是氮气或者空气，这就可以借助燃着的木条来实验，因为木条在氮气不燃烧，在空气中更能够继续燃烧．

　　（3）对于最经济和获得最容易的填充气体，从以上的分析中应该是空气，因为空气不需要进一步的分离和加工，直接使用．但是建议在回答时要回答成：干燥的空气（防止食品受潮）．

　　故答案：

　　（1）答案举例：

　　猜想一猜想二猜想三猜想是空气二氧化碳（CO2）氮气（N2）依据是防止挤压变形防止挤压变形或食品腐败防止挤压变形或食品腐败（2）答案举例：（其他设计思路也可以，合理即可）

　　实验方法及操作可能观察到的现象及结论（1）用针筒将包装袋内气体取出，将其压入澄清石灰水中若澄清石灰水变浑浊，则包装袋内气体是二氧化碳（2）若澄清石灰水不变浑浊，再将包装袋内气体用针筒抽出，用排水法收集于集气瓶中，将燃着的木条伸入集气瓶内，观察燃烧情况若木条正常燃烧，则包装袋内气体是空气，若木条熄灭，则包装袋内气体是氮气（3）干燥的空气