胡紫霞
大約在三百多年前的一天,一些化學(xué)家聚在一起,分享他們對(duì)于燃燒的一些想法。
有位高高瘦瘦的人首先站出來說:“通過我的觀察,我覺得火是由很多細(xì)小而活潑的微粒所構(gòu)成的,這么多的火微粒聚集在一起,就形成了我們能看得見的火焰。我給這個(gè)火微粒起了一個(gè)好聽的名字,叫做——燃素,因?yàn)樗鼈兪菢?gòu)成火的元素。大家覺得怎么樣?”其他化學(xué)家們聽了,紛紛點(diǎn)頭表示贊同。
“我非常同意您的觀點(diǎn),先生!”一個(gè)頭發(fā)卷曲的人馬上附和說,“而且您說的這個(gè)燃素充塞于天地之間,流動(dòng)于雷電風(fēng)云之中。整個(gè)大氣中都含有它,所以空氣是能支持燃燒的。”
一個(gè)年紀(jì)稍大一些的長(zhǎng)者咳嗽兩聲,也加入進(jìn)來:“咳咳,我舉個(gè)例子吧。比如我們把紙點(diǎn)燃,紙就開始燃燒了,當(dāng)然了,你要點(diǎn)燃木頭也可以!它們?cè)谌紵耐瑫r(shí),還會(huì)產(chǎn)生光和熱。燒完之后就變成了灰燼,我們用腳趾頭也能想到,這個(gè)灰燼比之前的紙或者木頭可輕多了,所以物體在燃燒之后都會(huì)變輕。而且大家有沒有發(fā)現(xiàn)?一旦被燒成了灰燼,灰燼就無法繼續(xù)燃燒了,因?yàn)樗痪哂腥妓亓?。?/p>
忽然,又有一個(gè)稚嫩的聲音響起來:“先生們,我有個(gè)問題。”大家一起看過去,原來是個(gè)大學(xué)生。他繼續(xù)說道:“剛剛說燃素存在于一切物體中,也就是說一切物體都會(huì)燃燒。但大家有沒有想過,像鐵絲、石頭等這些物體是燒不起來的?。?duì)了,還有水,水不但燒不起來,還能把火給滅了呢!”
大家覺得也有道理,又一起討論了一番。最后,那個(gè)瘦高個(gè)總結(jié)道:“你說的確實(shí)有道理,那我們可以把世界上的物質(zhì)分成兩類——可燃物和不可燃物??扇嘉锢锩婧腥妓?,所以能燃燒,而且燃燒后都會(huì)變輕。這樣,大家沒有什么意見了吧?”
至此,“燃素說”理論就傳播開來了。
面對(duì)鋪天蓋地的“燃素說”,法國(guó)有一位著名的化學(xué)家,大家一定要記住他的名字:拉瓦錫,他在一生中做了很多著名的化學(xué)實(shí)驗(yàn),推動(dòng)了化學(xué)的發(fā)展。這位年輕的化學(xué)家從1772年開始勇敢地提出了自己的想法。
“樓上的各位,我不得不對(duì)你們提出質(zhì)疑。你們認(rèn)為,物體燃燒是因?yàn)樽陨砭哂腥妓?,并且燃燒后統(tǒng)統(tǒng)變輕了,可我不這樣認(rèn)為。燃燒的確是需要空氣的加入,但并不是燃燒后所有物體都變輕了,有的甚至?xí)冎?。為了讓你們心服口服,我?huì)用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來告訴你們?!?/p>
拉瓦錫做的實(shí)驗(yàn)有哪些呢?——很多,我們暫且列舉兩個(gè)。
自1772年的秋天開始,拉瓦錫對(duì)硫、錫和鉛等金屬在空氣中燃燒的現(xiàn)象進(jìn)行了研究。為了確定空氣是否參加燃燒反應(yīng),他設(shè)計(jì)了著名的“鐘罩實(shí)驗(yàn)”,大家有興趣可以去了解一下。通過這一實(shí)驗(yàn),可以測(cè)量反應(yīng)前后氣體體積的變化,得到參與反應(yīng)的氣體體積。
1774年,他用錫和鉛做了金屬煅燒實(shí)驗(yàn)。他首先將鉛和錫進(jìn)行精確稱量,放入瓶中,將瓶封閉后再準(zhǔn)確稱量鉛、錫與瓶的總重量。然后進(jìn)行加熱,直到鉛、錫變?yōu)榛覡a。再稱量總重,與試驗(yàn)前一樣。之后,當(dāng)他把瓶子打開時(shí),發(fā)現(xiàn)空氣沖了進(jìn)去,這時(shí)再對(duì)瓶及煅灰進(jìn)行稱量,發(fā)現(xiàn)總重量增加了。另外,他發(fā)現(xiàn)金屬在煅燒后重量也增加了,所增重量恰恰是等于空氣沖進(jìn)瓶后的總增量。因此,拉瓦錫斷定,金屬所增加的重量,只能是金屬結(jié)合了瓶中空氣里某種物質(zhì)后的結(jié)果。
拉瓦錫解釋完實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后,清清嗓子繼續(xù)說道:“這些實(shí)驗(yàn)都可以有力地證明,可燃物質(zhì)的燃燒或金屬變?yōu)殪鸦沂桥c空氣中某種成分化合的反應(yīng),我把這種成分稱為氧氣(oxygen),用化學(xué)式表示為:金屬+氧氣=煅灰,而絕非‘燃素說的所謂:物質(zhì)-燃素=煅灰。你們都明白了吧?研究科學(xué)并不是只靠觀察或想象,必要的時(shí)候還是要靠反復(fù)的實(shí)驗(yàn),才能得出更準(zhǔn)確的結(jié)論?!逼渌寺犃硕疾辉僬f話,有的豎起了大拇指,有的開始準(zhǔn)備把拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)來好好做一遍。
同學(xué)們,拉瓦錫做的有趣實(shí)驗(yàn)還有很多,大家可以多多去了解一下,相信你們會(huì)喜歡上這位偉大的化學(xué)家的!