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空气体中存在稀有气体的发现是英国科学家瑞利和拉姆齐做出的。在此之前,一般认为空中的气体除了少量的水蒸气和二氧化碳外,其余都是氧气和氮气。1982年,物理学家瑞利使用了灵敏度为0.0001g的天平,经过十年的气体密度测量,发现从空气体中分离出来的氮气密度(1.2572 g/L)和含氮物质分解得到的氮气密度(1.2508 g/L)之间总是有细微的差别。瑞利没有放过这一点细微的差别。他与化学家拉姆齐合作。首先,他小心翼翼地除去空气体中的氧气、二氧化碳、水蒸气和氮气,然后用分光镜观察剩余气体的谱线。最后,他发现氩还存在于空气体中。随后几年,拉姆齐通过分离液态空气体和光谱学发现了氪、氖、氨和氙。
稀有气体是从气体密度测量结果的微小差异中发现的,所以被称为“小数点后第三位的胜利”,这也是科学工作中高精度的胜利。1904年,瑞利和拉姆齐因发现稀有气体的突出贡献,分别获得诺贝尔物理学奖和化学奖。
感受:化学史的教育价值在教学中可以充分发挥。结合实例,让学生感受科学的神圣,学习科学家严谨求实、大胆质疑的科学精神。