说着,保罗叔叔拿出另一根蜡烛,把它插在一根弯成钩状的铁丝上,如图所示,然后左手拿起瓶子,右手没入水中抵住瓶口,小心地将瓶子拿出来直立在桌子上,同时将右手撤出。
爱弥儿见了说:“你把手拿开后,瓶子里的气体不会跑出来吗?”
图 制作弯钩蜡烛装置
保罗叔叔说:“不会的,因为这种气体比空气还重(原文为“和空气一样重”,但其实蜡烛燃烧会生成二氧化碳,它比空气重。)。不过,你不放心的话,我们就用一片碎玻璃做个盖子吧。”
保罗叔叔说着,随手拿起一块从窗子上打下来的碎玻璃,盖在了瓶口。
他说:“好了,我们可以开始接下来的实验了。”
他点燃插在铁丝上的蜡烛,稍稍移动瓶口的玻璃盖,轻轻将蜡烛伸入瓶中,只见那烛火马上就熄灭了。再试一次,也是同样的结果。
“好了,不相信的话,你可以自己去试一试。亲自动手的实验,印象总是比较深刻。”
爱弥儿点燃蜡烛做起实验来:如图所示,他把蜡烛小心而缓慢地伸进瓶子里,以为这样就不会熄灭了,但结果并没有如愿。他耐心实验了好几次,每一次都失败了。
爱弥儿有些失望,他说:虽然烛火一伸进这个瓶子里就熄灭了,但这也许和瓶子的大小有关系呢?瓶子的空间不够,会不会是烛火熄灭的原因呢?”
图 将蜡烛伸进瓶子
“这是一个好问题,我可以马上解释清楚。你看看我手中的另一个瓶子,它和刚刚那个瓶子的大小形状都相同,而且被我们四周的空气充满着。现在,请用这个瓶子再做一次刚才的实验吧。”
爱弥儿将烛火伸进新的瓶子,只见它就像在空气中燃烧一样,并不熄灭。无论伸进去的动作是快是慢,伸到瓶口还是瓶底,蜡烛都和在瓶外空气中的燃烧没有两样。两相对比,他的疑惑消除了。
爱弥儿说:“我明白了,第一个瓶子里的空气被烛火的燃烧消耗后,已经不能维持烛火的继续燃烧了。”
“你已经信服这个结果了吗?”
“是的,我信服了。”
“那我们接着说,刚刚的实验可以得到一个这样的结论:空气的大部分是由两种气体组成的,这两种气体都是无色透明的,但它们的性质却并不相同。分量较少的气体可以使烛焰燃烧得更旺盛;而分量较多的气体却没有这种作用。我们把前一种气体叫作‘氧’或‘氧气’(Oxygen),后一种气体叫作‘氮’或‘氮气’(Nitrogen),它们都是非金属单质。空气主要是由这两种气体组成的混合物,而不是单一的元素。事实上,人们证明空气不是元素而是混合物的事实也只有几百年历史。”
约尔说:“把蜡烛放入倒立在水中的瓶子里燃烧是一件挺简单的事,为什么从前的人们不知道用这个方法来实验呢?”
“这个方法虽然简单,但想出这个简单的方法的过程却很困难呀。”