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1、NO.*认识空气的组成拓展资源荣成市第十四中学李少俊空气成分的发现史17 世纪中叶以前，人们对空气和气体的认识还是模糊的，到了 18 世纪，通过对燃烧现象和呼吸作用的深入研究， 人们才开始认识到气体的多样性和空气的复杂性。18 世纪初，一位爱好植物学的英国牧师黑尔斯（ s hales， 16771761）发明了集气槽，改进了水上集气法。1772 年卢瑟福（ drutherford，英， 17491819）在密闭容器中燃烧磷，除去寻常空气中可助燃和可供动物呼吸的气体， 对剩下的气体进行了研究， 发现这种气体不被碱液吸收， 不能维持生命和具有可以灭火的性质， 因此他把这种气体叫做“浊气”或“毒气”
2、。同年英国化学家普利斯特里 （j priestley，17331804）也了解到木炭在密闭于水上的空气中燃烧时，能使 1/5 的空气变为碳酸气，用石灰水吸收后，剩下的气体，不助燃也不助呼吸。1774 年普利斯特里利用一个直径为一英尺的聚光镜来加热各种物质，看看它们是否会分解放出气体， 他还用汞槽来收集产生的气体， 以便研究它们的性质。那年 8 月 1 日他如法加热汞煅灰（即氧化汞），发现蜡烛在分解出的“空气”中燃烧，放出更为光亮的火焰； 他又将老鼠放在这种气体中， 发现老鼠比在同体积的寻常空气中活的时间约长了 4 倍。可以说，普利斯特利发现了氧。 遗憾的是他和卢瑟福等都坚信当时的“燃素说”。从
3、而错误地认为：这种气体不含燃素，所以有特别强的吸收燃素的能力， 因而能够助燃， 当时他把氧气称之为 “脱燃素空气”，把氮气称之为“被燃素饱和了的空气”。事实上，瑞典化学家舍勒（ cw scheele，17421786）在卢瑟福和普利斯特里研究氮气的同时，于 1772 年也从事这一研究，他可算是第一个认为氮是空气成分之一的人。他曾于 1773 年用硝酸盐（硝酸钾和硝酸镁）、氧化物（氧化汞）加热，制得“火气”（ fire air ），并用实验证明空气中也存在“火气”。综上所述，可见舍勒和普利斯特里虽然都独立地发现并制得氧气， 但正如恩格斯指出的：由于他们被传统的燃素说所束缚， “从歪曲的、片面的、
4、错误的前提出发，循着错误的、弯曲的、不可靠近的途径行进，往往当真理碰到鼻尖上的时候还是没有得到真理”（自然辩证法）。法国化学家拉瓦锡（ a l lavoisier，17431794）较早地运用天平作为研究化学的工具， 在实验过程中重视化学反应中物质质量的变化。 当他知道了普利斯特里从氧化汞中制取氧气 （当时称之为脱燃素空气） 的方法后， 就做了一个著名的研究空气成分的实验（见九年义务教育三年制初级中学 .化学 .全一册第一章阅读材料）。他摆脱了传统的错误理论（燃素说）的束缚，尊重事实，对实验作了科学的分析和判断， 揭示了燃烧是物质跟空气里的氧气发生了反应， 指出物质里根本不存在一种所谓燃素的特
5、殊东西。 1777 年，拉瓦锡在接受其他化学家见解的基础上， 认识到空气是两种气体的混合物， 一种是能助燃， 有助于呼吸的气体，并把它命名为“氧”，意思是“成酸的元素”（拉瓦锡当时认为，非金属燃烧后通常变为酸， 氧是酸的本质， 一切酸中都含有氧元素） ；另一种不助燃、无助于生命的气体，命名为氮，意思是“不能维持生命”。1N0.*NO.*1785 年英国化学家卡文迪许 （hcavendish 17311810）用电火花使空气中氮气跟氧气化合， 并继续加入氧气， 使氮气变成氮的氧化物， 然后用碱液吸收而除去，剩余的氧气用红热的铜除去。但至终残余有1的气体不跟氧气化合，当时就认为可能是一种新的气体，
6、但这种见解却没有受到化学家们应有的重视。经过百余年后， 英国物理学家雷利 （j w srayteigh，1842 1919）于 1892年发现从含氮的化合物中制得的氮气每升重 1.250 5 g，而从空气中分离出来的氮气在相同情况下每升重 1257 2 g，虽然两者之差只有几毫克，但已超出了实验误差范围。所以他怀疑空气中的氮气中一定含有尚未被发现的较重的气体。 雷利沿用卡文迪许的放电方法从空气中除去氧和氮； 英国化学家拉姆塞 （ wramsay，18521916）把已经除掉 co2、h2o 和 o2 的空气通过灼热的镁以吸收其中的氮气，他们二人的实验都得到一些残余的气体， 经过多方面试验断定它
7、是一种极不活泼的新元素，定名为氩，原文是不活动的意思。1868 年 8 月 18 日在印度发生了日全蚀， 法国天文学家严森（pjcjanssen，1824 一 1907）从分光镜中发现太阳光谱中有一条跟钠 d 线不在同一位置上的黄线，这条光谱线是当时尚未知道的新元素所产生的。 当时预定了这种元素的存在，并定名为氦（氦是拉丁文的译音，原意是“太阳”）。地球上的氦是 1895 年从铀酸盐的矿物和其他铀处矿中被发现的。后来，人们在大气里、水里，以至陨石和宇宙射线里也发现了氦。1898 年拉姆塞又在液态空气蒸发后的残余物里，先后发现了氪（拉丁文原意是“隐藏的” ）、氖（拉丁文原意是 “新的”）和氙（拉丁文原意是 “生疏的” ）。1900 年德国物理学教授道恩（ f edorn， 1848 一？）在含镭的矿物中发现一种具有放射性的气体，称为氡（拉丁文原意是“射气”）。2N0.*
