《九年級(jí)化學(xué)上冊(cè) 第1章 開啟化學(xué)之門 第2節(jié) 化學(xué)研究些什么 閱讀材料:拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)素材 滬教版(通用)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《九年級(jí)化學(xué)上冊(cè) 第1章 開啟化學(xué)之門 第2節(jié) 化學(xué)研究些什么 閱讀材料:拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)素材 滬教版(通用)(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、拉瓦錫實(shí)驗(yàn)
拉瓦錫的著名實(shí)驗(yàn)之一
拉瓦錫把少量的(水銀)放在密閉的容器里,連續(xù)加熱達(dá)十二天之久,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有一部分銀白色的液態(tài)汞變成了紅色的粉末,同時(shí)容器里的空氣的體積差不多減少了五分之一。拉瓦錫研究了剩余的那部分空氣,發(fā)現(xiàn)這部分空氣既不能供給人類及動(dòng)物呼吸來(lái)維持人類及動(dòng)物的生命,也不能支持可燃物的燃燒。這種氣體后來(lái)被人們稱之為氮?dú)狻?
拉瓦錫再把汞表面上所生成的紅色粉末(現(xiàn)已證明是氧化汞)收集起來(lái),放在另一個(gè)較小的容器里經(jīng)過(guò)強(qiáng)熱后,得到了汞和氧氣,而且氧氣的體積恰好等于原來(lái)密閉容器里所減少的空氣的那部分體積。他把得到的氧氣加到前一個(gè)容器里剩下的約五分之四體積的氣體里去,結(jié)果得到的
2、氣體同空氣的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)都完全一樣。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)拉瓦錫得出了空氣是由氧氣和氮?dú)馑M成的這一結(jié)論。
拉瓦錫的著名實(shí)驗(yàn)之二
一七四三年,拉瓦錫出生在一個(gè)之家。二十歲的時(shí)候,拉瓦錫從大學(xué)法律系畢業(yè)??墒牵釔?ài)化學(xué),二十五歲時(shí)成為法國(guó)科學(xué)院院士。
就在他成為院士的時(shí)候,他讀到的一篇論文,說(shuō)金剛石在空氣中加熱,會(huì)燃燒起來(lái),變成一股氣體,消蹤匿跡(金剛石的化學(xué)成分是。它會(huì)燃燒,變成二氧化碳)。這篇論文使拉瓦錫深感興趣。
拉瓦錫重做實(shí)驗(yàn)。不過(guò),他采用不同的方法:他在金剛石上面涂了一層厚厚的石墨稠膏,加熱到發(fā)紅。幾小時(shí)以后,冷卻,剝掉外面的稠膏,金剛石好端端的,沒(méi)有燒掉!
“
3、燃燒,跟空氣大有關(guān)系?!崩咤a猜測(cè)道。他認(rèn)為,用石墨稠膏涂在金剛石上,使金剛石隔絕了空氣,所以金剛石沒(méi)有燒掉。也就是說(shuō),空氣在燃燒現(xiàn)象中,扮演了很重要的角色。
一七七二年十一月,法國(guó)科學(xué)院收到拉瓦錫密封的論文。
院士們拆開信封,獲知拉瓦錫對(duì)于燃燒現(xiàn)象的研究,又前進(jìn)了一步:磷,在空氣中會(huì)燃燒,冒出白色的濃煙,這是早就知道的化學(xué)現(xiàn)象。拉瓦錫別出心裁地想辦法把這些濃煙全部收集起來(lái)。他指出,濃煙是一種極細(xì)的白色粉末,它的總重量比原來(lái)的磷要重!也就是說(shuō),在磷燃饒的時(shí)候,可能與空氣化合了。
兩年之后──一七七四年十月,普利斯特里來(lái)到,拜訪了拉瓦錫。拉瓦錫盛宴招待普利斯特里。在宴會(huì)上,普利
4、斯特里把自己兩個(gè)月前的重要發(fā)現(xiàn),告訴了拉瓦錫。拉瓦錫非常仔細(xì)地聽著,臉上露出了驚訝的神色。
也就在這個(gè)時(shí)候,拉瓦錫還收到瑞典化學(xué)家舍勒九月三十日的來(lái)信,舍勒把自己發(fā)現(xiàn)氧氣的情況告訴了拉瓦錫。不過(guò),舍勒也是一個(gè)“燃素學(xué)說(shuō)”的虔誠(chéng)的擁護(hù)者,他把氧氣稱為“火空氣”。正因?yàn)檫@樣,他同樣沒(méi)有揭開燃燒的奧秘,坐失良機(jī)。
拉瓦錫受到普利斯特里和舍勒的啟發(fā),做了很精細(xì)的實(shí)驗(yàn)。由于這個(gè)實(shí)驗(yàn)一連進(jìn)行了二十天,所以被人們稱為“二十天實(shí)驗(yàn)”。拉瓦錫夫人是拉瓦錫在化學(xué)研究工作中的好助手。她不僅幫助拉瓦錫做實(shí)驗(yàn),而且精確地描繪了實(shí)驗(yàn)時(shí)的情景,使后人能夠一目了然。拉瓦錫所有化學(xué)著作的插圖,幾乎都是拉瓦錫夫人親手
5、繪制的。
從下面這張拉瓦錫夫人繪制的插圖,可以看出“二十天實(shí)驗(yàn)”是怎么回事。
那個(gè)瓶頸彎曲的瓶子,叫做“曲頸甑”。瓶中裝有水銀。瓶頸通過(guò)水銀槽,與一個(gè)鐘形的玻璃罩相通。玻璃罩內(nèi)是空氣。
拉瓦錫用爐子晝夜不停地加熱曲頸甑中的水銀。在水銀那發(fā)亮的表面,很快出現(xiàn)了紅色的渣滓。拉瓦錫明白,那是水銀與空氣中的“失燃素空氣”化合所生成的“三仙丹”。
紅色的渣滓越來(lái)越多。
拉瓦錫和夫人本來(lái)是很喜歡社交的,各種宴會(huì)、舞會(huì)總少不了他們夫婦。可是,在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的那些日子里,他們成天價(jià)守在爐子旁,觀察著變化。
他們發(fā)現(xiàn),到了第十二天,紅色渣滓不再增多了。
他們繼續(xù)加熱,一直到
6、第二十晝夜,紅色渣滓仍不增多,才結(jié)束了實(shí)驗(yàn)。于是這個(gè)“馬拉松”式漫長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn),成為化學(xué)史上著名的實(shí)驗(yàn)。
拉瓦錫發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),鐘罩里的空氣的體積,大約減少了五分之一。
他收集了紅色的渣滓,用高溫加熱?!叭傻ぁ狈纸饬?,重新釋放出氣體。拉瓦錫總共得到7~8立方英寸(1立方英寸等于16.377cm3)的氣體,正好與原先鐘罩中失去的氣體體積相等。
至于剩下來(lái)的氣體,既不能幫助燃燒,也不能供呼吸用。
拉瓦賜把那占空氣總體積五分之一的氣體,稱為“氧氣”(也就是普利斯特里所謂的“失燃素空氣”、舍勒所謂的“火空氣”)。
至于剩下的占空氣總體積五分之四的氣體,拉瓦錫稱它為“氮?dú)狻?/p>
7、。
在空氣中,還有“固定空氣”,即二氧化碳,不過(guò),含量很少。
就這樣,千百年來(lái)被人們當(dāng)作“元素”的空氣,終于被拉瓦錫揭開了真面目──原來(lái),空氣是由氧氣、氮?dú)狻⒍趸嫉葰怏w混合組成的。
隨著空氣之謎被揭開,燃燒的本質(zhì)也隨著被拉瓦錫查清楚了。
一七八九年,拉瓦錫在他的名著《化學(xué)概論》里,清楚地闡明了燃燒的本質(zhì):
一、燃燒時(shí)發(fā)出光和熱;
二、物質(zhì)只有在氧氣中燃燒(也有例外,如氫氣能在氯氣中燃燒,氯氣也能在氫氣中燃燒);
三、在燃燒時(shí)被消耗;
四、燃燒物在燃燒后所增加的重量,等于所消耗的氧氣的重量。
拉瓦錫堅(jiān)決擯棄了“燃素學(xué)說(shuō)”。他指出:世界上根
8、本不存在什么“燃素”!
拉瓦錫的理論有大量實(shí)驗(yàn)作為依據(jù),很有說(shuō)服力。他的理論,得到絕大多數(shù)化學(xué)家的支持。象普利斯特里那樣至死堅(jiān)持“燃素學(xué)說(shuō)”的人極少,難怪連他自己也不得不承認(rèn)“幾乎是孤立的”。
當(dāng)然,拉瓦錫也有他的缺點(diǎn)。在談到氧氣的發(fā)現(xiàn)時(shí),拉瓦錫說(shuō):“這種氣體,普利斯特里先生、舍勒先主和我大約同時(shí)發(fā)現(xiàn)?!边@顯然不符合事實(shí)。他明明是在普利斯特里和舍勒告訴他發(fā)現(xiàn)氧氣之后,才著手做實(shí)驗(yàn)。這樣掠人之美,不是一個(gè)正直的科學(xué)家所應(yīng)具有的道德。
然而,拉瓦錫勇敢地沖破“燃素學(xué)說(shuō)”的束縛,揭示了氧和燃燒的本質(zhì),這卻是難能可貴的。
恩格斯在《資本論》第二卷的《序言》中,很中肯地評(píng)價(jià)了這一段化學(xué)史:
“當(dāng)時(shí)在巴黎的普利斯特里……把他的發(fā)現(xiàn)告訴了拉瓦錫,拉瓦錫就根據(jù)這個(gè)新事實(shí)研究了整個(gè)燃素說(shuō)化學(xué),方才發(fā)現(xiàn):這種新氣體是一種新的化學(xué)元素;在燃燒的時(shí)候,并不是神秘的燃素從燃燒物體中分離出來(lái),而是這種新元素與燃燒物體化合。這樣,他才使過(guò)去在燃素說(shuō)形式上倒立著的全部化學(xué)正立過(guò)來(lái)了。即使不是象拉瓦錫后來(lái)硬說(shuō)的那樣,他與其他兩人同時(shí)和不依賴他們而析出了氧氣,然而真正發(fā)現(xiàn)氧氣的還是他,而不是那兩個(gè)人(即指普利斯特里和舍勒),因?yàn)樗麄冎皇俏龀隽搜鯕?,但甚至不知道自己所析出的是什么?!?