拉瓦锡空气实验

你就勉强参考吧

1连接装置(按书上的就可以了，建议用彩色水，更加明显)并检查装置气密性（用双手紧握法，烧杯内有气泡产生则证明装置良好，原理热胀冷缩），补充一点：集气瓶内放水是为了防止瓶底因红磷燃烧过热而炸裂；

2将过量红磷（因为燃点低）置入燃烧匙内，点燃，迅速放入；

3观察燃烧现象，待冷却后打开弹簧夹，观察集气瓶内现象；

实验现象:

⑴红磷燃烧产生大量浓厚白烟并放出热量；⑵红磷燃烧熄灭后变冷打开止水夹，烧杯内的水沿导气管倒吸回集气瓶内，水面上升到五分之一处；

实验成败关键：

⑴装置气密性良好，否则测定氧气含量偏小

⑵红磷要过量，否则测定氧气含量偏小

⑶要完全冷却后再打开夹子，否则测定氧气含量偏大

实验原理：

过量红磷充分燃烧耗尽瓶内氧气，产生负压，水倒吸到瓶内空气体积五分之一处

实验结论：

⑴空气中有五分之一体积氧气（正面结论）

⑵氮气不溶于水且不支持燃烧（反面结论）

希望对你有帮助

拉瓦锡(1743～1794)，法国化学家，近代化学的奠基者，生于一个律师之家，25岁时成为法国科学院院士。就在他成为院士的时候，读到的一篇论文，说金刚石在空气中加热，会燃烧起来，变成一股气体，消踪匿迹。这篇论文使拉瓦锡深感兴趣。他采用不同的方法重做实验，金刚石却好端端的，没有烧掉！“燃烧，跟空气大有关系。”拉瓦锡作出了这样的猜测。

1774年10月，普利斯特里来到巴黎，把自己两个月前发现“氧”的事告诉了拉瓦锡。正在此时，拉瓦锡还收到瑞典化学家舍勒9月30日的来信，得知了舍勒也发现了氧气。不过，舍勒是一个“燃素学说”的虔诚的拥护者，他把氧气称为“火空气”。正因为如此，他同样没有揭开燃烧的奥秘，坐失良机。

拉瓦锡受到普利斯特里和舍勒的启发，做了很精细的实验。由于这个实验一连进行了20天，所以被人们称为“二十天实验”。实验结束时，钟罩里的空气的体积，大约减少了1/5。他收集了红色的渣滓，用高温加热，“三仙丹”分解了，重新释放出气体。拉瓦锡总共得到7～8立方英寸的气体，正好与原先钟罩中失去的气体体积相等。至于剩下来的气体，既不能帮助燃烧，也不能供呼吸用。拉瓦锡把那占空气总体积五分之一的气体，称为“氧气”。至于剩下的占空气总体积五分之四的气体，拉瓦锡称它为“氮气”。就这样，千百年来被人们当做“元素”的空气，终于被拉瓦锡揭开了真面目——原来，空气是由氧气、氮气、二氧化碳等气体混合组成的。

那是因为，你们的条件有限，0仪器先进会更好的

拉瓦锡的著名实验

拉瓦锡的著名实验之一

拉瓦锡把少量的汞（水银）放在密闭的容器里，连续加热达十二天之久，结果发现有一部分银白色的液态汞变成了红色的粉末，同时容器里的空气的体积差不多减少了五分之一。拉瓦锡研究了剩余的那部分空气，发现这部分空气既不能供给人类及动物呼吸来维持人类及动物的生命，也不能支持可燃物的燃烧。这种气体后来被人们称之为氮气。

拉瓦锡再把汞表面上所生成的红色粉末（现已证明是氧化汞）收集起来，放在另一个较小的容器里经过强热后，得到了汞和氧气，而且氧气的体积恰好等于原来密闭容器里所减少的空气的那部分体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的约五分之四体积的气体里去，结果得到的气体同空气的物理性质、化学性质都完全一样。通过这些实验拉瓦锡得出了空气是由氧气和氮气所组成的这一结论。

拉瓦锡的著名实验之二

一七四三年，拉瓦锡出生在一个律师之家。二十岁的时候，拉瓦锡从大学法律系毕业。可是，他酷爱化学，二十五岁时成为法国科学院院士。

就在他成为院士的时候，他读到的一篇论文，说金刚石在空气中加热，会燃烧起来，变成一股气体，消踪匿迹（金刚石的化学成分是碳。它会燃烧，变成二氧化碳）。这篇论文使拉瓦锡深感兴趣。

拉瓦锡重做实验。不过，他采用不同的方法：他在金刚石上面涂了一层厚厚的石墨稠膏，加热到发红。几小时以后，冷却，剥掉外面的稠膏，金刚石好端端的，没有烧掉！

“燃烧，跟空气大有关系。”拉瓦锡猜测道。他认为，用石墨稠膏涂在金刚石上，使金刚石隔绝了空气，所以金刚石没有烧掉。也就是说，空气在燃烧现象中，扮演了很重要的角色。

一七七二年十一月，法国科学院收到拉瓦锡密封的论文。

院士们拆开信封，获知拉瓦锡对于燃烧现象的研究，又前进了一步：磷，在空气中会燃烧，冒出白色的浓烟，这是早就知道的化学现象。拉瓦锡别出心裁地想办法把这些浓烟全部收集起来。他指出，浓烟是一种极细的白色粉末，它的总重量比原来的磷要重！也就是说，在磷燃饶的时候，可能与空气化合了。

两年之后——一七七四年十月，普利斯特里来到巴黎，拜访了拉瓦锡。拉瓦锡盛宴招待普利斯特里。在宴会上，普利斯特里把自己两个月前的重要发现，告诉了拉瓦锡。拉瓦锡非常仔细地听着，脸上露出了惊讶的神色。

也就在这个时候，拉瓦锡还收到瑞典化学家舍勒九月三十日的来信，舍勒把自己发现氧气的情况告诉了拉瓦锡。不过，舍勒也是一个“燃素学说”的虔诚的拥护者，他把氧气称为“火空气”。正因为这样，他同样没有揭开燃烧的奥秘，坐失良机。

拉瓦锡受到普利斯特里和舍勒的启发，做了很精细的实验。由于这个实验一连进行了二十天，所以被人们称为“二十天实验”。拉瓦锡夫人是拉瓦锡在化学研究工作中的好助手。她不仅帮助拉瓦锡做实验，而且精确地描绘了实验时的情景，使后人能够一目了然。拉瓦锡所有化学著作的插图，几乎都是拉瓦锡夫人亲手绘制的。

从下面这张拉瓦锡夫人绘制的插图，可以看出“二十天实验”是怎么回事。

那个瓶颈弯曲的瓶子，叫做“曲颈甑”。瓶中装有水银。瓶颈通过水银槽，与一个钟形的玻璃罩相通。玻璃罩内是空气。

拉瓦锡用炉子昼夜不停地加热曲颈甑中的水银。在水银那发亮的表面，很快出现了红色的渣滓。拉瓦锡明白，那是水银与空气中的“失燃素空气”化合所生成的“三仙丹”。

红色的渣滓越来越多。

拉瓦锡和夫人本来是很喜欢社交的，各种宴会、舞会总少不了他们夫妇。可是，在实验进行的那些日子里，他们成天价守在炉子旁，观察着变化。

他们发现，到了第十二天，红色渣滓不再增多了。

他们继续加热，一直到第二十昼夜，红色渣滓仍不增多，才结束了实验。于是这个“马拉松”式漫长的实验，成为化学史上著名的实验。

拉瓦锡发现，实验结束时，钟罩里的空气的体积，大约减少了五分之一。

他收集了红色的渣滓，用高温加热。“三仙丹”分解了，重新释放出气体。拉瓦锡总共得到7~8立方英寸（1立方英寸等于16377cm3）的气体，正好与原先钟罩中失去的气体体积相等。

至于剩下来的气体，既不能帮助燃烧，也不能供呼吸用。

拉瓦赐把那占空气总体积五分之一的气体，称为“氧气”（也就是普利斯特里所谓的“失燃素空气”、舍勒所谓的“火空气”）。

至于剩下的占空气总体积五分之四的气体，拉瓦锡称它为“氮气”。

在空气中，还有“固定空气”，即二氧化碳，不过，含量很少。

就这样，千百年来被人们当作“元素”的空气，终于被拉瓦锡揭开了真面目——原来，空气是由氧气、氮气、二氧化碳等气体混合组成的。

随着空气之谜被揭开，燃烧的本质也随着被拉瓦锡查清楚了。

一七八九年，拉瓦锡在他的名著《化学概论》里，清楚地阐明了燃烧的本质：

一、燃烧时发出光和热；

二、物质只有在氧气中燃烧（也有例外，如氢气能在氯气中燃烧，氯气也能在氢气中燃烧）；

三、氧气在燃烧时被消耗；

四、燃烧物在燃烧后所增加的重量，等于所消耗的氧气的重量。

拉瓦锡坚决摈弃了“燃素学说”。他指出：世界上根本不存在什么“燃素”！

拉瓦锡的理论有大量实验作为依据，很有说服力。他的理论，得到绝大多数化学家的支持。象普利斯特里那样至死坚持“燃素学说”的人极少，难怪连他自己也不得不承认“几乎是孤立的”。

当然，拉瓦锡也有他的缺点。在谈到氧气的发现时，拉瓦锡说：“这种气体，普利斯特里先生、舍勒先主和我大约同时发现。”这显然不符合事实。他明明是在普利斯特里和舍勒告诉他发现氧气之后，才着手做实验。这样掠人之美，不是一个正直的科学家所应具有的道德。

然而，拉瓦锡勇敢地冲破“燃素学说”的束缚，揭示了氧和燃烧的本质，这却是难能可贵的。

恩格斯在《资本论》第二卷的《序言》中，很中肯地评价了这一段化学史：

“当时在巴黎的普利斯特里……把他的发现告诉了拉瓦锡，拉瓦锡就根据这个新事实研究了整个燃素说化学，方才发现：这种新气体是一种新的化学元素；在燃烧的时候，并不是神秘的燃素从燃烧物体中分离出来，而是这种新元素与燃烧物体化合。这样，他才使过去在燃素说形式上倒立着的全部化学正立过来了。即使不是象拉瓦锡后来硬说的那样，他与其他两人同时和不依赖他们而析出了氧气，然而真正发现氧气的还是他，而不是那两个人（即指普利斯特里和舍勒），因为他们只是析出了氧气，但甚至不知道自己所析出的是什么。”

选自《化学的重要史实》

空气，构成地球周围大气的气体。无色，无味，主要成分是氮气和氧气，还有极少量的氡、氦、氖、氩、氪、氙等稀有气体和水蒸气、二氧化碳和尘埃等。常温下的空气是无色无味的气体，液态空气则是一种易流动的浅**液体。一般当空气被液化时二氧化碳已经清除掉，因而液态空气的组成是2095%氧，7812%氮和093％氩，其它组分含量甚微，可以略而不计。

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 ，1677—1761）发明了集气槽，改进了水上集气法。

1772年卢瑟福（D Rutherford，英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”。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，他还用汞槽来收集产生的气体，以便研究它们的性质。那年8月1曰他如法加热汞煅灰（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通常空气中活的时间约长了4倍。可以说，普利斯特里发现了氧。遗憾的是他和卢瑟福等人都坚信当时的“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（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、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（见教材第一章阅读材料）。他摆脱了传统的错误理论（燃素说）的束缚，根据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，指出了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”，意即“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，然后用碱液吸收而将之分离，剩余的氧气用红热的铜除去，但始终残余有1%的气体不跟氧气化合，当时就认为可能是一种新的气体，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 Rayleigh，1842—1919）于1892年发现从含氮的化合物中制得氮气每升重12501g ，而从空气中分离出来的氮气在相同情况下每升重12571g ，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—1916）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曰在印度发生了曰全蚀，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钍矿中被发现的。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”）。

1990年德国物理学教授道恩（F E Dorn1848—？）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”）。