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稀有气体的发现史

湖北省石首市文峰中学 刘涛

1904年诺贝尔化学奖授予英国化学家威廉·拉姆塞，以表彰他发现六种稀有气体，并确定了它们的化学性质和在元素周期表上的位置。

1892年，英国物理学家瑞利在精密测量不同来源的氮气质量，发现由氨制得的氮总比由空气制得的氮轻千分之一，反复研究不得其解。拉姆塞从《自然界》得知这个科学悬赏，征得瑞利的慷慨同意，开始采用新方法研究大气中氮的成分。1894年5月24日，拉姆塞给瑞利写信提出了整个惰性气体族的设想。同年8月7日，以两人名义宣布了一种惰性气体元素的发现，由英国科学协会主席马登提议，把这种气体命名为氩即懒惰的气体。这就是在科学界中广被传说的“第三位小数的胜利”。

拉姆塞在开发的领域继续深入研究，把沥青铀矿经无机酸处理之后，制得一种新气体，把新气体先封入一个真空管做光谱分析，在分光器上他看到了氩的光谱上又出现了一种深黄色明线。拉姆塞马上把这个现象拍电报告诉了科学家克鲁克斯，不到一周经研究确定另一个最早发现于太阳的惰性气体氦（太阳），他成为世界上第一个拿到太阳元素的化学家。

氦的发现给了拉姆塞很大的激励，与特拉弗斯合作继续研究，1898年分馏液态空气时发现了3种新的稀有气体元素，分别命名为氖（意为新奇）、氪（隐藏）、氙（陌生人）。进

入20世纪，元素周期表右侧只剩下一个区域有待发现，又是拉姆赛开辟了通往这一领地的道路，1908年分离出放射性稀有气体氡。

拉姆塞将所发现六种稀有气体气体作为一族，完整安插到元素周期表的零族位置，这样化学元素周期表更加完善。稀有气体广泛应用到光学、冶金和医学等领域中，由于特有的化学“惰性”被常用作保护气，可制作电光源如五光十色的霓虹灯，还有液氦成为超低温技术领域的无价之宝，氙气在医学上作麻醉剂等。

同步训练

用氦气代替氮气与氧气混合，可得到“人造空气”。人造空气可用于减轻某些病痛或供深水潜水员呼吸使用。氦气的化学式是（ ）

He B．H2 C．Hg D．N2

氩气是不锈钢焊接常用保护气，俗称“氩弧焊”。已知氩元素在元素周期表中的信息和原子结构示意图如图所示，从中获取的信息不正确的是（ ）

氩元素的元素符号为Ar B．氩原子核内有18个质子C．氩原子核外有18个电子 D．氩原子质量为39.95g3．下列物质，不是由原子直接构成的是（ ）

A．铁 B．汞 C．氖气 D．水

氖可以作为彩色霓虹灯彩色的充装气体用于户外广告显示。氖元素是稀有气体元素，构成氖气微粒的结构示意图为（ ）

B． C． D．5．稀有气体的用途越来越广。下列用途利用了稀有气体化学性质的是（ ）A．利用氦气填充气球 B．利用稀有气体作保护气

C．利用稀有气体制霓虹灯 D．利用稀有气体制照明光源6．下列有关稀有气体的认识与解释不正确的是（ ）

A．最外层电子数是8的粒子一定是稀有气体元素的原子B．氖气和氦气化学性质相似，氖原子和氦原子最外层电子数相同C．氖气可制航标灯，是利用通电时能发出带颜色的光D．焊接金属时可用稀有气体作保护

据报道，我国科学家发现一种氦钠化合物(化学式为Na2He)。下列说法正确的是（ ）

Na2He中Na为＋1价，He为—1价

Na2He中Na、He元素质量比为2:1

Na2He中既含金属元素，又含非金属元素D．稀有气体很稳定，不与任何物质发生反应

稀有气体旧称为“惰性”气体。稀有气体越来越广泛地应用在工业、医学、尖端科学技术以至日常生活里。

⑴下列属于稀有气体的是 （填序号）

氮气 B．氖气 C．氢气 D．氧气

⑵空气中含有的少量稀有气体的化学性质 （填“活泼”或“稳定”）。稀有气体元素的原子最外电子层有个电子（氦有个电子）。

⑶灯泡内充入稀有气体氦等，主要是为了 。氦气的化学式为。

白炽灯泡的灯丝是由金属钨制作的，其灯丝发光时温度可达2000℃左右，为防止灯丝在高温下氧化，在制作灯泡时要抽真空，在制作大功率灯泡时，还要把灯泡内充入稀有气体氩等，主要是为了防止灯丝在高温下升华．白炽灯泡工作时，电能转化为光能的效率较低，因此逐渐被节能灯和LED灯所替代。

⑴由于钨的较高，所以用钨制作灯丝；

⑵灯泡内充入稀有气体氦等，主要是为了；

⑶白炽灯泡逐渐退出市场，是由于 。

氦气（He）在空气中含量甚微。依据如下查阅的资料回答问题：

①通常它是一种无色无味的气体，它的密度为0.1785克/升，大约氢气的2倍，空气的七分之一。氦气的化学性质稳定，不易燃不易爆，使用十分安全。氦气也可作为焊接金属和冶炼金属时的保护气。

②在标准大气压下，液氮的沸点是-268.9℃，固态氮的熔点为-272.3℃，它与“绝对零度”

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