九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第1章開(kāi)啟化學(xué)之門第2節(jié)化學(xué)研究些什么閱讀材料：空氣的發(fā)現(xiàn)史素材滬教版

空氣成分的發(fā)現(xiàn)史17 世紀(jì)中葉以前，人們對(duì)空氣和氣體的認(rèn)識(shí)還是模糊的，到了18 世紀(jì)，通過(guò)對(duì)燃燒現(xiàn)象和呼吸作用的深入研究，人們才開(kāi)始認(rèn)識(shí)到氣體的多樣性和空氣的復(fù)雜性。18 世紀(jì)初， 一位愛(ài)好植物學(xué)的英國(guó)牧師黑爾斯 （ SHales ，1677 1761）發(fā)明了集氣槽，改進(jìn)了水上集氣法。1772年盧瑟福（ DRutherford，英， 1749 1819）在密閉容器中燃燒磷，除去尋?？諝庵锌芍己涂晒﹦?dòng)物呼吸的氣體，對(duì)剩下的氣體進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)這種氣體不被堿液吸收，不能維持生命和具有可以滅火的性質(zhì)，因此他把這種氣體叫做“濁氣”或“毒氣”。同年英國(guó)化學(xué)家普利斯特里（JPriestley，1733 1804）也了解到木炭在密閉于水上的空氣中燃燒時(shí)，能使1/5 的空氣變?yōu)樘妓釟猓檬宜蘸?，剩下的氣體，不助燃也不助呼吸。1774 年普利斯特里利用一個(gè)直徑為一英尺的聚光鏡來(lái)加熱各種物質(zhì)，看看它們是否會(huì)分解放出氣體， 他還用汞槽來(lái)收集產(chǎn)生的氣體，以便研究它們的性質(zhì)。那年 8 月 1 日他如法加熱汞煅灰（即氧化汞），發(fā)現(xiàn)蠟燭在分解出的“空氣”中燃燒，放出更為光亮的火焰；他又將老鼠放在這種氣體中，發(fā)現(xiàn)老鼠比在同體積的尋常空氣中活的時(shí)間約長(zhǎng)了4 倍?？梢哉f(shuō)，普利斯特利發(fā)現(xiàn)了氧。遺憾的是他和盧瑟福等都堅(jiān)信當(dāng)時(shí)的“燃素說(shuō)”。從而錯(cuò)誤地認(rèn)為：這種氣體不含燃素，所以有特別強(qiáng)的吸收燃素的能力，因而能夠助燃， 當(dāng)時(shí)他把氧氣稱之為“脫燃素空氣”，把氮?dú)夥Q之為“被燃素飽和了的空氣”。事實(shí)上，瑞典化學(xué)家舍勒（CWScheele ，1742 1786 ）在盧瑟福和普利斯特里研究氮?dú)獾耐瑫r(shí)，于1772 年也從事這一研究，他可算是第一個(gè)認(rèn)為氮是空氣成分之一的人。他曾于 1773 年用硝酸鹽 （硝酸鉀和硝酸鎂）、氧化物（氧化汞） 加熱，制得“火氣” （ fireair ），并用實(shí)驗(yàn)證明空氣中也存在“火氣”。綜上所述， 可見(jiàn)舍勒和普利斯特里雖然都獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)并制得氧氣，但正如恩格斯指出的：由于他們被傳統(tǒng)的燃素說(shuō)所束縛，“從歪曲的、片面的、錯(cuò)誤的前提出發(fā)，循著錯(cuò)誤的、彎曲的、 不可靠近的途徑行進(jìn)，往往當(dāng)真理碰到鼻尖上的時(shí)候還是沒(méi)有得到真理”（自然辯證法）。法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫（ALLavoisier，1743 1794）較早地運(yùn)用天平作為研究化學(xué)的工具，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中重視化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)質(zhì)量的變化。當(dāng)他知道了普利斯特里從氧化汞中制取氧氣（當(dāng)時(shí)稱之為脫燃素空氣）的方法后，就做了一個(gè)著名的研究空氣成分的實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)九年義務(wù)教育三年制初級(jí)中學(xué). 化學(xué) . 全一冊(cè)第一章閱讀材料） 。他擺脫了傳統(tǒng)的錯(cuò)誤理論（燃第 1頁(yè)素說(shuō)） 的束縛， 尊重事實(shí)， 對(duì)實(shí)驗(yàn)作了科學(xué)的分析和判斷，揭示了燃燒是物質(zhì)跟空氣里的氧氣發(fā)生了反應(yīng)，指出物質(zhì)里根本不存在一種所謂燃素的特殊東西。1777 年，拉瓦錫在接受其他化學(xué)家見(jiàn)解的基礎(chǔ)上，認(rèn)識(shí)到空氣是兩種氣體的混合物，一種是能助燃， 有助于呼吸的氣體， 并把它命名為“氧”，意思是“成酸的元素”（拉瓦錫當(dāng)時(shí)認(rèn)為，非金屬燃燒后通常變?yōu)樗?，氧是酸的本質(zhì)，一切酸中都含有氧元素）；另一種不助燃、無(wú)助于生命的氣體，命名為氮，意思是“不能維持生命”。1785年英國(guó)化學(xué)家卡文迪許（H Cavendish 1731 1810 ）用電火花使空氣中氮?dú)飧鯕饣?，并繼續(xù)加入氧氣，使氮?dú)庾兂傻难趸?，然后用堿液吸收而除去，剩余的氧氣用紅熱的銅除去。但始終殘余有1的氣體不跟氧氣化合，當(dāng)時(shí)就認(rèn)為可能是一種新的氣體，但這種見(jiàn)解卻沒(méi)有受到化學(xué)家們應(yīng)有的重視。經(jīng)過(guò)百余年后，英國(guó)物理學(xué)家雷利（J W S Rayteigh ，1842 1919）于1892 年發(fā)現(xiàn)從含氮的化合物中制得的氮?dú)饷可?.250 5 g，而從空氣中分離出來(lái)的氮?dú)庠谙嗤闆r下每升重1 257 2 g ，雖然兩者之差只有幾毫克， 但已超出了實(shí)驗(yàn)誤差范圍。所以他懷疑空氣中的氮?dú)庵幸欢ê猩形幢话l(fā)現(xiàn)的較重的氣體。雷利沿用卡文迪許的放電方法從空氣中除去氧和氮；英國(guó)化學(xué)家拉姆塞（W Ramsay，18521916）把已經(jīng)除掉CO2、H2O和 O2 的空氣通過(guò)灼熱的鎂以吸收其中的氮?dú)?，他們二人的?shí)驗(yàn)都得到一些殘余的氣體，經(jīng)過(guò)多方面試驗(yàn)斷定它是一種極不活潑的新元素，定名為氬，原文是不活動(dòng)的意思。1868年 8 月 18 日在印度發(fā)生了日全蝕，法國(guó)天文學(xué)家嚴(yán)森（P J C Janssen ， 1824一 1907）從分光鏡中發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)光譜中有一條跟鈉D 線不在同一位置上的黃線，這條光譜線是當(dāng)時(shí)尚未知道的新元素所產(chǎn)生的。當(dāng)時(shí)預(yù)定了這種元素的存在，并定名為氦 （氦是拉丁文的譯音， 原意是“太陽(yáng)”）。地球上的氦是1895 年從鈾酸鹽的礦物和其他鈾礦中被發(fā)現(xiàn)的。后來(lái)，人們?cè)诖髿饫?、水里，以至隕石和宇宙射線里也發(fā)現(xiàn)了氦。1898年拉姆塞又在液態(tài)空氣蒸發(fā)后的殘余物里，先后發(fā)現(xiàn)了氪（拉丁文原意是“隱藏的”）、氖（拉丁文原意是“新的”）和氙（拉丁文原意是“生疏的”）。1900 年德國(guó)物理學(xué)教授道恩（F E Dorn， 1848 一？）在含鐳的礦物中發(fā)現(xiàn)一種具有放射性的氣體，稱為氡（拉丁文原意是“射氣”）。第 2頁(yè)