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知识卡片:氧气的发现——当真理碰到鼻子尖上的时候
(一)在氧气发现过程中,最大的障碍,就是“燃素说”的提出。“燃素说”是英国人乔治.恩斯特.史塔尔继承了约翰.约阿希姆.帕克的《地下的自然哲学》中的学说,综合了各家观点,于1703年较系统地阐述和发挥为完整的理论。史塔尔认为,空气中有一种可燃的油状土,即为燃素。燃素存在于一切可燃物体中,在燃烧时,快速逸出。燃素是金属性质、气味、颜色的根源。它是火微粒构成的火元素。18世纪初始,这种“燃素说”的理论曾歪曲地说明了大多数化学现象。尽管是歪曲的,牵强附会的,但在当时,却能“自圆其说”,被人们普遍地接受。就这样,“燃素说”统治人们的思想将近一个世纪,把人们从研究和探讨燃烧原因、完全可能导致发现氧气的正确思路,引向歧途,致使氧气的发现经历了一个漫长的曲折历程。
(二)人类的科学发现,常常是经历了一段艰辛、曲折的摸索之后,又回到原来的出发点。1774年,英国化学家普利斯特利(J.Priestley,1733-1804)又进行燃烧的实验,在给氧化汞加热时,得到一种新气体,这种气体既能助燃,又能支持人的呼吸。事实上,普利斯特利已经得到了氧气,但他不能正确地认识这种气体。普利斯特利由于受“燃素说”的影响,错误地认为,这种新气体是“无燃素的空气”。
在普利斯特利之前,瑞典化学家舍勒在加热硝酸盐的过程中,也曾得到这种气体,并发现这种气体能使点燃的蜡烛更加激烈燃烧。事实上,舍勒先于普利斯特利也独立地获得了氧气,但可惜,舍勒也是“燃素说”的信奉者,他错误地认为,这种气体是“火气”,燃烧正是燃素与火气的结合。
就这样,由于“燃素说”的束缚,在本来已经得到氧气的情况下,还是没有发现氧气。
(三)与此同时,拉瓦锡进行多次反复的实验,又经过长时间的酝酿,大胆地提出这样的假设:金属锻烧,并不是放出燃素,而是与空气相结合而成新的化合物。如果这个假设是正确的,那就一定能从这种锻烧后的金属灰烬中再将那部分空气析出。拉瓦锡沿着这个正确的思路,反复做了多次实验,都没有找到理想的物质。正当拉瓦锡一筹莫展的时候,1774年普利斯特访问了巴黎。在宴会上,普利斯特利向拉瓦锡介绍了他关于氧化汞加热实验的全部情况。这使拉瓦锡一下子就豁然开朗。拉瓦锡沿着普利斯特利的思路,反复进行了一系列较为精确的定量实验,最后终于找到了他所要寻找的那种纯净的空气,当时他把这种纯净的空气命名为“氧气”。就这样,经历了一段不平坦的道路,终于由拉瓦锡宣告了氧气的发现,从而推翻了长期统治化学领域的“燃素说”,同时,也结束了氧气发现过程中的蒙难史。氧气的发现是化学领域里的一场深刻革命。
(四)普利斯特利正是因为相信“燃素说”所以才“从歪曲的、片面的、错误的前提出发,循着错误的、弯曲的、不可靠的途径行进”,尽管他已经得到了氧气,但却没有认识和发现氧气。与普利斯特利相反,拉瓦锡正是由于打破了“燃素说”的束缚,才成为化学史上第一个真正发现氧气的人。
正如恩格斯所说:“当真理碰到鼻尖上的时候,还是没有得到真理”。
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