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普利斯特里對(duì)氧氣的研究

普利斯特里從布萊克煅燒石灰石對(duì)CO?的發(fā)現(xiàn)受到啟發(fā)，利用凸透鏡聚集太陽(yáng)光使一些物質(zhì)燃燒或分解放出氣體并進(jìn)行研究。1774年8月1日，普利斯特里終于成功地制得了氧氣，成為化學(xué)史上有重大意義的事件。

他的實(shí)驗(yàn)非常簡(jiǎn)單，把yhg放在一個(gè)充滿sy的玻璃瓶里，然后，把玻璃瓶倒放在sy槽中，玻璃瓶完全被sy充滿，空氣全被排除掉，yhg浮在上面。然后，他用凸透鏡聚集太陽(yáng)光，照射到yhg上，使yhg受熱。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期加熱，溫度逐漸升高，yhg受熱分解成汞，并放出氧氣。于是，氧氣聚集起來(lái)排走玻璃瓶中的汞，使汞面降低。氣體空間體積不斷增加，直到氣體體積為yhg體積的三四倍為止。其反應(yīng)方程式為：

氧氣制作。

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拉瓦錫對(duì)氧氣的發(fā)現(xiàn)是在普里斯特里啟發(fā)下完成的。1774年，拉瓦錫用汞灰（HgO）的合成與分解實(shí)驗(yàn)制得氧氣，并對(duì)它進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)它能與很多非金屬單質(zhì)合成多種酸，故命名為“酸氣”（希臘文Oxygene）。

拉瓦錫通過(guò)氧氣的實(shí)驗(yàn)，提出了燃燒的氧化學(xué)說(shuō)，發(fā)動(dòng)了化學(xué)史上有名的化學(xué)革命，使過(guò)去以燃素說(shuō)形式倒立著的化學(xué)正立過(guò)來(lái)。因此，雖然不是他首先發(fā)現(xiàn)氧氣，但恩格斯還是稱他為“真正發(fā)現(xiàn)氧氣的人”，而舍勒和普利斯特里是“當(dāng)真理碰到鼻尖上的時(shí)候還是沒(méi)有得到真理”。

1802年，德國(guó)東方學(xué)者克拉普羅特偶然讀到一本64頁(yè)的漢文手抄本，書名是《平龍認(rèn)》，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(fā)現(xiàn)，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(xué)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(guó)科學(xué)院學(xué)術(shù)討論會(huì)上宣讀了一篇論文，題目是《第八世紀(jì)中國(guó)人的化學(xué)知識(shí)》，其中提到，空氣中存在“陰陽(yáng)二氣”，用火硝、青石等物質(zhì)加熱后就能產(chǎn)生“陰氣”；水中也有“陰氣”，它和“陽(yáng)氣”緊密結(jié)合在一起，很難分解?？死樟_特指出，馬和所說(shuō)的“陰氣”，就是氧氣。證明中國(guó)早在唐朝就知道氧氣的存在并且能夠分解它，比歐洲人發(fā)現(xiàn)氧氣足足早了1000多年?？死樟_特這篇論文使在場(chǎng)的科學(xué)家都感到驚奇不已。

實(shí)驗(yàn)室制法

實(shí)驗(yàn)室中有三種常見(jiàn)的制取氧氣的方法

一、lhj制取氧氣

化學(xué)式：2KClO3==(催化劑MnO3寫在橫線上方）2KCl+3O2(氣體上升符號(hào)）

優(yōu)點(diǎn)：利用率高

二、gmsj制取氧氣

化學(xué)式：2KMnO4==（反應(yīng)條件：加熱）K2MnO4+MnO2+O2(氣體上升符號(hào)）

優(yōu)點(diǎn)：不需要催化劑

三、過(guò)氧化氫制取氧氣（實(shí)驗(yàn)室中較常見(jiàn)的方法）

化學(xué)式：2H2O2==(催化劑MnO3寫在橫線上方）2H2O+O2

優(yōu)點(diǎn)：不需要加熱，環(huán)保節(jié)能

工業(yè)制法

1、分離液態(tài)空氣法

在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，然后蒸發(fā)，由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)是‐196℃，比液態(tài)氧的沸點(diǎn)（‐183℃）低，因此氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來(lái)，剩下的主要是液態(tài)氧。

空氣中的主要成分是氧氣和氮?dú)?。利用氧氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)不同，從空氣中制備氧氣稱空氣分離法。首先把空氣預(yù)冷、凈化（去除空氣中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳?xì)浠衔锏葰怏w和灰塵等雜質(zhì)）、然后進(jìn)行壓縮、冷卻，使之成為液態(tài)空氣。然后，利用氧和氮的沸點(diǎn)的不同，在精餾塔中把液態(tài)空氣多次蒸發(fā)和冷凝，將氧氣和氮?dú)夥蛛x開(kāi)來(lái)，得到純氧（可以達(dá)到99.6%的純度）和純氮（可以達(dá)到99.9%的純度）。如果增加一些附加裝置，還可以提取出氬、氖、氦、氪、氙等在空氣中含量極少的稀有惰性氣體。由空氣分離裝置產(chǎn)出的氧氣，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)的壓縮，將壓縮氧氣裝入高壓鋼瓶貯存，或通過(guò)管道直接輸送到工廠、車間使用。使用這種方法生產(chǎn)氧氣，雖然需要大型的成套設(shè)備和嚴(yán)格的安全操作技術(shù)，但是產(chǎn)量高，每小時(shí)可以產(chǎn)出數(shù)千、萬(wàn)立方米的氧氣，而且所耗用的原料僅僅是不用買、不用運(yùn)、不用倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存的空氣，所以從1903年研制出深冷空分制氧機(jī)以來(lái)，這種制氧方法一直得到較為廣泛的應(yīng)用。

2、膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)得到迅速發(fā)展。利用這種技術(shù)，在壓力下，讓空氣通過(guò)具有富集氧氣功能的薄膜，可得到含氧量較高的富氧空氣。利用這種膜進(jìn)行多級(jí)分離，可以得到百分之九十以上氧氣的富氧空氣。

氧氣出現(xiàn)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(xiàn)源于兩種作用，一個(gè)是非生物參與的水的光解，一個(gè)是生物參與的光合作用。

生物的光合作用對(duì)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(zhuǎn)變。使得水光解產(chǎn)生的氫氣能重新被氧化為水回到地球而不至于擴(kuò)散到外層空間去，從而防止了地球上的水的流失。同時(shí)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(jì)的時(shí)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(chóng)在體型上的巨型化。在石炭紀(jì)曾出現(xiàn)過(guò)翼展2英尺半的巨蜻蜓。

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