初中化学的那些事儿
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四、普里斯特利(Priestley, 1733—1804)氧气的发现者

● 名人感言:人的快乐幸福主要仰赖于有所追求,以及将全心投入追求之热忱。

● 代表作:《对各种气体的观察》。

故事1:如何收集气体

我们接触最多的气体非空气莫属了,因为空气存在于我们周围的每一个空间。实际上,从很早的时候,人们就知道了空气,并且认为空气是自然界中唯一的气体。

只是从海尔蒙特开始,人们才知道自然界中有许多种气体。海尔蒙特最先提出了“气体”的概念,但是他认为气体不能收集在容器之中。

波义耳是第一个收集气体的人,他用一个充满稀硫酸的瓶子倒置在盛着稀硫酸的盘子上,就可以收集气体。

1727年,英国植物学家黑尔斯(1677—1761)最先提出在水面上收集气体。当然,黑尔斯的水面收集法只适合于那些不溶于水的气体。

后来,著名的英国科学家卡文迪什(1731—1810)发展了集气槽。他用一只瓶子装满了水,把它倒置在水槽中,把气体通进瓶内,使气体将水排出并把瓶子装满然后加以封闭。如果气体能溶于水,卡文迪什就用水银作为槽内和瓶内的液体。

而本文的主角,普里斯特利在稍晚几年也独立得到了同样的集气方法,并发明了许多气体操作装置。

上述收集气体的方法(如图C所示)有些直到今天仍被我们使用。当人们认识了气体的密度后,又发现了可以用排空气的方法收集需要的气体。

生活中,我们把石头或硬币放入水中,石头或硬币会沉入水底。这是因为石头或硬币密度比水大,密度大的物体会往下沉。而将塑料放入水中,塑料会浮在水面上,如果用力把它按下去,松手后它会立即浮上来。这是因为塑料的密度比水小,密度小的物体会上浮。

用排空气法收集气体正是利用了上述原理。因为所收集的气体密度大于空气密度,我们把收集气体的瓶子瓶口朝上(如图B所示),导气管伸入瓶子底部,这样收集的气体就沉在瓶子的底部,空气在上部,空气就被底下越来越多的气体“顶”出去了。这就是向上排空气法。反之,就是向下排空气法(如图A所示)。

现在,中学实验室里要求大家使用和掌握的集气方法有三种:

小知识:普里斯特利

1733年3月13日,普里斯特利生于英国的约克郡。大学毕业后,普里斯特利成为一所学校的教师,后来在许多地方当过牧师。

1794年,普里斯特利被迫全家迁往美国。在美国,他受到了热烈的欢迎。在朋友们的帮助下,他建立了一个简单的实验室。

1804年,普里斯特利在美国的宾夕法尼亚去世。

我来体验:用排水法收集气体

实验器材:透明的纸杯或玻璃杯、吸管、水盆、硬纸片。

实验步骤:

1.在水盆中装上大约半盆水。

2.把准备好的杯子装满水,直到有水溢出杯口。

3.用硬纸片盖在杯子上。

4.将杯子倒着放入装有水的水盆中,注意不要让杯子中的水漏出。

5.用吸管向杯子中吹气。

实验中,你会发现,杯子中有气泡产生,本来装满水的杯子水面逐渐下降,最终所有的水都被气体排出来了。这种收集气体的方法称为排水集气法。