人们对氧气的认识,经过了比较漫长的历史。
300多年前,人们就提出了“燃素说”。当时的科学家认为:火是由无数细小而活泼的微粒构成的物质实体。这种火的微粒既能同其他元素结合而形成化合物,也能以游离方式存在。大量游离的火微粒聚集在一起就形成明显的火焰,它弥散于大气之中便给人以热的感觉,这种构成火的微粒元素就是“燃素”。
在德国,沃尔夫教授又和往常一样,面带微笑走进教室。难怪,同学们在暗地里叫他“微笑老师”。沃尔夫是一位讨学生喜欢的教授。他讲起课来绘声绘色,引人入胜。
这节课沃尔夫教授讲的是“燃素说”,因为他自己非常相信“燃素说”,所以讲起课来也表现出一种自信。
“老师,我对‘燃素说’表示怀疑!”一个学生当场提出了质疑。
沃尔夫教授看了看,原来是俄国留学生罗蒙诺索夫,沃尔夫教授很认真地问:“你有根据吗?”
“我目前还没有。”罗蒙诺索夫思索了片刻说,“直觉使我认为‘燃素’只是一种推测。”
课堂里立刻一阵哄笑。沃尔夫教授也认为这位留学生不免有点冒失。不过,他还是客气地请罗蒙诺索夫坐下。
1741年6月,罗蒙诺索夫学成回国,怎么也忘不了在德国留学时受到的嘲笑。他发誓要用实验证明“燃素说”是错误的。(www.xing528.com)
18世纪,人们认为有些金属物质,然烧后,会改变外形和重量,认为这种物质含有可燃的物质,叫作“燃素”,燃烧时,物质的燃素会跑出来,物体燃烧后发生的质量差,就是燃素的质量,这种理论叫作“燃素说”。
罗蒙诺索夫
英国化学家波义尔研究“燃素说”时做过这样一个实验:把一块铅放入一个曲颈瓶里,在天平上称量后,再放到火上加热,两小时后,一部分铅变为熔渣。但是,打开曲颈瓶时,发现里面物质的质量增加了。他认为火是一种物质,加热时透过玻璃瓶和金属结合,致使质量增加,他把这种物质称为“火质”。
罗蒙诺索夫重做波义尔的实验,果然像波义尔所说的那样。这时,波义尔论文中的几行字使他重视起来:“在加热两小时后,打开曲颈瓶封闭的末端,外面的空气就丝丝地钻入瓶内。”于是,他认为质量的增加是空气的进入。他重做实验,不打开曲颈瓶称量,果然质量没有变化。罗蒙诺索夫因此否定了“燃素说”的存在。
1748年,他通过实验得出一条规律,就是“物质不灭定律”。物质不灭定律又称“质量守恒定律”,可概括为:“物质虽然能够变化,但不能消灭或凭空产生。”
用现在的理论来看,铁丝在氧气中燃烧,生成四氧化三铁,它的质量关系一定是燃烧铁丝的质量加上参与反应氧气的质量,等于生成四氧化三铁的质量。
不过,当时,科学家还没有发现氧气呢,所以解释也不能一步到位。这也说明科学的发明与发现都要经过漫长的过程,需要不断探索完善,不是一蹴而就的。
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