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拉瓦錫對氧氣的發現是在普里斯特里啟發下完成的。1774年,拉瓦錫用汞灰(HgO)的合成與分解實驗制得氧氣,并對它進行了系統的研究,發現它能與很多非金屬單質合成多種酸,故命名為“酸氣”(希臘文Oxygene)。
拉瓦錫通過氧氣的實驗,提出了燃燒的氧化學說,發動了化學史上有名的化學革命,使過去以燃素說形式倒立著的化學正立過來。因此,雖然不是他首先發現氧氣,但恩格斯還是稱他為“真正發現氧氣的人”,而舍勒和普利斯特里是“當真理碰到鼻尖上的時候還是沒有得到真理”。
1802年,德國東方學者克拉普羅特偶然讀到一本64頁的漢文手抄本,書名是《平龍認》,作者是馬和,著作年代是唐代至德元年(公元756年)。克拉普羅特讀完此書以后,驚奇地發現,這本講述如何在大地上尋找“龍脈”的著作,竟揭示了深刻的科學道理:空氣和水里都有氧氣存在。
1807年,克拉普羅特在彼得堡俄國科學院學術討論會上宣讀了一篇論文,題目是《第八世紀中國人的化學知識》,其中提到,空氣中存在“陰陽二氣”,用火硝、青石等物質加熱后就能產生“陰氣”;水中也有“陰氣”,它和“陽氣”緊密結合在一起,很難分解。克拉普羅特指出,馬和所說的“陰氣”,就是氧氣。證明中國早在唐朝就知道氧氣的存在并且能夠分解它,比歐洲人發現氧氣足足早了1000多年。克拉普羅特這篇論文使在場的科學家都感到驚奇不已。
實驗室制法
實驗室中有三種常見的制取氧氣的方法
一、lhj制取氧氣
化學式:2KClO3==(催化劑MnO3寫在橫線上方)2KCl+3O2(氣體上升符號)
優點:利用率高
二、gmsj制取氧氣
化學式:2KMnO4==(反應條件:加熱)K2MnO4+MnO2+O2(氣體上升符號)
優點:不需要催化劑
三、過氧化氫制取氧氣(實驗室中較常見的方法)
化學式:2H2O2==(催化劑MnO3寫在橫線上方)2H2O+O2
優點:不需要加熱,環保節能
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氧氣出現光合作用
地球的大氣層形成初期是不含氧氣的。原始大氣是還原性的,充滿了甲烷、氨等氣體。
大氣層氧氣的出現源于兩種作用,一個是非生物參與的水的光解,一個是生物參與的光合作用。
生物的光合作用對大氣層的影響巨大。它造成了大氣層由還原氛圍向氧化氛圍的轉變。使得水光解產生的氫氣能重新被氧化為水回到地球而不至于擴散到外層空間去,從而防止了地球上的水的流失。同時光合作用也加速了大氣層氧氣的積累,深刻地改變了地球上物種的代謝方式和體型。大氣層含氧量在石炭紀的時候一度上升到了35%。氧氣含量的增加造成了依賴于滲透方式輸氧的昆蟲在體型上的巨型化。在石炭紀曾出現過翼展2英尺半的巨蜻蜓。
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