拓展性课题:氩气的发现一、知识准备:1、法国化学家的研究表明,空气主要含有和两种成分(1777年);当然人们已经认识到空气中也含有水蒸气和二氧化碳等气体。拉瓦锡N2O22、然而,1785年英国科学家卡文迪许的研究却对这种观点打上了“小小的问号”:1785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N2、O2、CO2以及水蒸气除尽后,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的1/120。他对此的解释是:这是没有除尽而剩余的N2。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“掐断了这个线头”。这一断,就是109年,并且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!二、科学探究:(一)、提出问题:空气中除了O2、N2之外,是否还含有其他的气体成分?(二)、猜想与假设:含有(三)、制定计划:1892年瑞利的研究你的(化学家)的构想英国物理学家瑞利的计划①将空气中的已知成分:O2、水蒸气和CO2除尽,测剩余气体“N2”的密度ρ1②用含N元素的物质制取纯净的N2,测其密度ρ2若空气中无其他的气体成分,则ρ1ρ2;若空气中有其他的气体成分,则ρ1ρ2=≠(四)、进行实验:(五)、收集证据:①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O2反应生成氧化铜全部除去,测得剩余气体“N2”的密度为1.2572g/L②将氨气通过炽热的氧化铜管,全部转化为水、氮气和铜,除去水蒸气后,测得N2的密度为1.2508g/Lρ1ρ2(六)、解释和结论:1、空气中含其他成分;2、这种气体成分的密度应该N2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。你的(化学家)计划?1894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,由于其化学性质很不活泼,定名为Argon(懒惰的意思,中文译名为“氩气”)。通过本课题的学习,你有什么感想、收获?反思与评价三、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度:①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1.2572g/L②将氨气通过炽热的氧化铜管,全部转化为水、氮气和铜,除去水蒸气后,测得氮气的密度为1.2508g/L。两种测量结果有0.0064g/L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——氩。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(2)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,能否用镁条代替红磷?若不能,请说明理由。