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1、拓展性课题拓展性课题:氩气的发现氩气的发现一、知识准备：一、知识准备：1、法国化学家、法国化学家 的研究表明，的研究表明，空气主要含有空气主要含有 和和 两种成分两种成分（1777年）；年）；当然人们已经认识到空气中也含当然人们已经认识到空气中也含有有水蒸气水蒸气和和二氧化碳二氧化碳等气体。等气体。拉瓦锡拉瓦锡N2O22、然而，、然而，1785年英国科学家卡文迪许的研年英国科学家卡文迪许的研究却对这种观点打上了究却对这种观点打上了“小小的问号小小的问号”：1785年英国科学家卡文迪许做了这个年英国科学家卡文迪许做了这个实验：将空气中的已知成分实验：将空气中的已知成分N2、O2、CO2以及水蒸气
2、以及水蒸气除尽后，发现还残留着少量的剩除尽后，发现还残留着少量的剩余气体。这些剩余气体总量不超过全部空气余气体。这些剩余气体总量不超过全部空气的的1/120。他对此的解释是：这是没有除尽而剩余他对此的解释是：这是没有除尽而剩余的的N2。这就算是给这件事情打上了一个句号。这就算是给这件事情打上了一个句号。很显然，卡文迪许的这个发现，是进很显然，卡文迪许的这个发现，是进一步发现的重要线索，但他和当时的科学一步发现的重要线索，但他和当时的科学界并未对此继续研究下去，而是界并未对此继续研究下去，而是“掐断了掐断了这个线头这个线头”。这一断，就是。这一断，就是109年，并且年，并且与稀有气体的发现失之交
3、臂。与稀有气体的发现失之交臂。让我们再次踏上这段发现之旅！让我们再次踏上这段发现之旅！二、科学探究：二、科学探究：（一）、提出问题：空气中除了（一）、提出问题：空气中除了O2、N2之之外，是否还含有其他的气体成分？外，是否还含有其他的气体成分？（二）、猜想与假设：（二）、猜想与假设：含有含有（三）、制定计划：（三）、制定计划：1892年年瑞利瑞利的研究的研究你的（你的（化学家化学家）的构想）的构想 英国物理学家瑞利的计划英国物理学家瑞利的计划 将空气中的已知成分：将空气中的已知成分：O2、水蒸、水蒸气和气和CO2除尽，测剩余气体除尽，测剩余气体“N2”的密度的密度1用含用含N元素的物质制取纯净
4、的元素的物质制取纯净的N2,测其密度测其密度2若空气中无其他的气体成分，则若空气中无其他的气体成分，则1 2；若空气中有其他的气体成分，则若空气中有其他的气体成分，则1 2 （四）、进行实验：（四）、进行实验：（五）、收集证据：（五）、收集证据：将除去水蒸气和二氧化碳将除去水蒸气和二氧化碳的空气通过烧红的装有铜屑的空气通过烧红的装有铜屑的玻璃管，让空气中的的玻璃管，让空气中的O2反应生成氧化铜全部除去，反应生成氧化铜全部除去，测得剩余气体测得剩余气体“N2”的密度的密度为为将氨气通过炽热的氧化铜将氨气通过炽热的氧化铜管，全部转化为水、氮气和管，全部转化为水、氮气和铜，除去水蒸气后，测得铜，除去
5、水蒸气后，测得N2的密度为的密度为 12（六）、解释和结论：（六）、解释和结论：1、空气中含其他成分；、空气中含其他成分；2、这种气体成分的密度、这种气体成分的密度 应该应该 N2 但这种成分究竟是什么气体，瑞利作为但这种成分究竟是什么气体，瑞利作为一个物理学家无法继续下去。一个物理学家无法继续下去。你的（化学家）计划？你的（化学家）计划？1894年，瑞利和拉姆塞宣布：他们在空气年，瑞利和拉姆塞宣布：他们在空气中发现了一种新的气体，其含量非常稀少，中发现了一种新的气体，其含量非常稀少，由于其化学性质很不活泼，定名为由于其化学性质很不活泼，定名为Argon(懒懒惰的意思，中文译名为惰的意思，中文
6、译名为“氩气氩气”）。）。通过本课题的学习，你有什么感想、收获？通过本课题的学习，你有什么感想、收获？反思与评价反思与评价三、巩固练习：三、巩固练习：1、19世纪末，英国物理学家瑞利曾用以下两种方法测定氮气的密世纪末，英国物理学家瑞利曾用以下两种方法测定氮气的密度：度：将除去水蒸气和二氧化碳的空气通过烧红的装有铜屑的玻璃管，将除去水蒸气和二氧化碳的空气通过烧红的装有铜屑的玻璃管，让空气中的氧气反应生成氧化铜全部除去，测得氮气的密度为让空气中的氧气反应生成氧化铜全部除去，测得氮气的密度为将氨气通过炽热的氧化铜管，全部转化为水、氮气和铜，除去水将氨气通过炽热的氧化铜管，全部转化为水、氮气和铜，除去
7、水蒸气后，测得氮气的密度为。蒸气后，测得氮气的密度为。两种测量结果有两种测量结果有0.0064 g/L的差异。瑞利没有放过这一微小差异，的差异。瑞利没有放过这一微小差异，他与英国化学家拉姆塞合作，经过两年多的努力，通过精密的实验他与英国化学家拉姆塞合作，经过两年多的努力，通过精密的实验研究和推理分析，终于发现在空气中还存在着一种性质极不活泼的研究和推理分析，终于发现在空气中还存在着一种性质极不活泼的气体气体氩。氩。根据以上资料，回答以下问题：根据以上资料，回答以下问题：(1)写出两种方法中发生的化学反应的文字表达式写出两种方法中发生的化学反应的文字表达式(2)你认为哪个密度数值是真正的氮气的密度？为什么？你认为哪个密度数值是真正的氮气的密度？为什么？2、在用红磷燃烧法测定空气中氧气的含量的实验中，能否用镁条、在用红磷燃烧法测定空气中氧气的含量的实验中，能否用镁条代替红磷？若不能，请说明理由。代替红磷？若不能，请说明理由。
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