九年级化学上册21空气的成分素材（新版）粤教版

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1、2.1空气的成分1.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，通过対燃烧现象和呼吸作用的深入研允，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,1677—1761)发明了集气槽,改进了排水集气法。1772年英国化学家卢瑟福(D.Rutherford,1749—1819)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，具有可以灭火的性质，因此他把这种气体叫做“浊气

2、”或“毒气”。同年英国化学家普利斯特里(J.Priestley,1733-1804)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，他还用汞槽來收集产生的气体，以便研究它们的性质。那年8月1日他如法加热汞锻灰(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屮，发现老鼠比在同体积的寻常空气屮活的时间约长了4倍。可以说,普利斯特里发现了氧。遗憾

3、的是他和卢瑟福等都坚信当时的“燃素说”。从而错误地认为: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，当吋他把氧气称之为“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(C.W.Scheele,1742—1786)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Z—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”(fireair),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

4、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、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,1743-1794)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。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

5、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”。1785年英国化学家卡文迪许(H.Cavendish,1731—1810)用电火花使空气中的氮气跟氧气化合，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，

6、剩余的氧气用红热的铜除去。但最终仍残余有1%的气体不跟氧气化合，当时就认为这可能是一种新的气体，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.S.Rayteigh,1842—1919)于1892年发现从含氮的化合物屮制得的氮气每升重1・2505g,而从空气中分离出来的氮气在相同情况下每升重1.2572g,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（W.Ramsay,1852—19

7、16）把已经除掉C02、H20和02的空气通过灼热的镁以吸收其屮的氮气，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是--种极不活泼的新元素，定名为氮，原文是不活动的意思。1868年8月18日在印度发生了口全食，法国天文学家严森（P.J.C.Janssen,1824-1907）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，并定名为氨（氨是拉丁文的译音，原意是“太阳”）。地球上的氨是1895年从铀酸盐的矿物和其他铀矿中被发现的。后来，人们在大气

8、里、水里，以至陨石和宇宙射线里也发现了氨。1898年拉姆塞又在液态空气蒸发后的残余物里，先后发现了氮（拉丁文原意是“隐藏的”）、氛（拉丁文原意是“新的”）和氤（拉丁文原意是“生疏的”）。1900年德国物理学教授道恩（P・