镁条放置在空气中一段时间，表面会形成一层黑色物质。小科查得以下资料：

I.常温下，空气中的氮气和稀有气体不会与镁发生反应。

II.无水CaCl₂固体有较强的吸水性，能吸收空气中的水蒸气。

为探究镁表面黑色物质的成因是与空气中的哪些成分有关，他开展如图实验进行探究。

数日后第①组镁条表面出现黑色物质，第②、③组只观察到镁条表面变暗，并没有出现黑色物质。