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初中化學?從勒梅里的故事說開去

編輯: 路逍遙 關鍵詞: 初中化學 來源: 記憶方法網
1700年,在法國的巴黎科學院里,著名的化學家勒梅里正站在臺上,面對許多聽眾,繪聲繪色地講起他的一次實驗。

有一次,勒梅里將一個盛有350毫升1:4的稀硫酸的長頸燒瓶放在爐子上加熱,然后將40克鐵屑分幾次投進熱硫酸溶液當中。鐵屑很快被溶解了,從溶液中冒出大量的氣泡來。當勒梅里將一支燃燒著的蠟燭移進瓶口時,忽然發出一聲尖銳的爆鳴聲,把勒梅里嚇了一跳。他很快就發現,燭火被“炸”滅了,而燒瓶內的氣體卻燃燒了起來,長頸瓶口,如同一個火炬,時間長達一刻鐘之久。勒梅里大為興奮,知道自己有一個新的發現了,他把這種可以燃燒的氣體叫做“可燃性空氣”?上У氖,他以為事情已經結束,便沒有進一步研究和深入的探索。

首先對這種氣體進行認真研究的是英國一位熱衷于實驗的化學家卡文迪許。他制取了純凈的“可燃性空氣”,研究了它的性質,測定了它的密度,并明確指出這是和空氣不同的氣體,但他沒有為這種氣體取一個更為準確的名字。

1766年,卡文迪許發表了“關于可燃性空氣”的專門論述。在他的論述中,闡述了制取“可燃性空氣”的多種方法,指出它不僅可以用鐵和硫酸相互作用來制取,而且用鐵、鋅、錫與鹽酸,或者錫、鋅與硫酸相互作用都會產生這種氣體。他首先確定這種氣體不能支持動物的呼吸,如果預先把它和空氣混合,點燃時會發生激烈的爆炸。

除此之外,卡文迪許還做了若干定量實驗。他發現,用一定量的某種金屬和足量的各種酸作用,所產生的“可燃性空氣”的量是固定的。他還測定了“可燃性空氣”和普通空氣混合后點燃,產生最大爆炸力的體積比,并測量了爆炸時音響的大小。

不過,雖然卡文迪許專門研究了“可燃性空氣”,但對于點燃這種氣體為什么會爆炸,以及燃燒的產物是什么,卻回答不出來。

1776年,法國化學家馬柯,將鋅與稀硫酸作用制取的“可燃性空氣”通過細管,導出后點燃,并在火焰上方放置一個小瓷盤。他期待著在瓷盤上會出現黑色灰燼,以便進行研究。但實驗結果使他大失所望,瓷盤上一點煙燼的痕跡也沒有,卻出現了小水滴。遺憾的是,馬柯沒有去想想水滴是從哪兒來的,便放棄了。

幸運、敏感的拉瓦錫在1783年重復了馬柯的實驗,他在氧氣中點燃“可燃性空氣”,同樣也得到了水。拉瓦錫沒有放過這一現象,他敏銳地意識到,水可能是“可燃性空氣”和氧氣化合后的產物。他又想,能不能把水分解成它原來的組成成分呢?為了證實自己的設想,拉瓦錫又開始了新的實驗。他把鐵屑裝在一個拆下來的槍筒里,把槍筒放在爐子上加熱,讓水蒸氣從槍筒一端通過去,在另一端,真的收集到了“可燃性空氣”。當他把槍筒里的鐵屑抖落在紙上時,發現鐵屑已變成鐵和氧的化合物了。這個實驗簡單地說,即是:

水+鐵→鐵和氧的化合物+“可燃性空氣”

從實驗來看,水中已有“可燃性空氣”的成分了。

事情并沒有結束。拉瓦錫又考慮,能不能讓“可燃性空氣”再通過燒紅的氧化鐵,從而得到水呢?實驗結果又符合了他的愿望。這樣拉瓦錫確定了水跟“可燃性空氣”的關系。

1787年,拉瓦錫給“可燃性空氣”確定了一個新的、正確的名稱──氫。它的含義是“水之源”。至此,氫才算被人們真正認識。


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