一個週末的下午

狐狸貓來到小數蛙家裡烤肉

才剛到

就看到小數蛙正在搬運木炭

還一邊抱怨著：

好重喔！

等下烤完肉還要整理

真累！

狐狸貓一聽

趕忙跑過去幫忙扛著木炭

一邊拍胸脯保證：

別擔心

等下換我搬！

唉唷　真的好重啊！

兩人講好後

又繼續烤肉去了

烤完肉後

狐狸貓將降溫後的木炭灰燼收集起來

打算先搬到門口

晚點再拿去丟

他邊整理邊說：

YA！變輕了！

果然東西燃燒後　就變輕了！

小數蛙聽了之後反問：

真的是這樣嗎？

你這個說法

和提出「燃素說」的科學家好像喔

那時候的科學家認為

每一個可燃物質都含有燃素

當物質燃燒時會失去燃素

所以灰燼的質量才會減輕

狐狸貓說：

聽起來很正常啊

有哪裡不對嗎？

小數蛙說：

照燃素說的觀念

應該任何物質燃燒後

質量都會變輕

但是科學家卻發現

如果把錫加熱成為白色固體時

質量卻是變重的！

狐狸貓混淆了

到底真相是怎麼一回事呢？

小數蛙說

這就要講到著名科學家拉瓦節了

拉瓦節推論

當錫在燃燒時

不是失去了燃素

而是錫與空氣中的一種物質結合

所以才會變重

為了證明這個推論

拉瓦節設計了鐘罩實驗

首先

他先將錫放在密閉的鐘罩中

測量整個容器的質量是60公克

接著將錫充分加熱

等錫變成錫灰之後

質量還是60公克

沒有改變

但是當拉瓦節打開鐘罩

空氣衝入容器後

錫灰的質量竟然變重了！

而且此時錫灰的質量

竟然和在開放空間中燃燒之後的錫灰質量一樣

狐狸貓說：

這麼說

質量還是守恆的

只是在非密閉空間時

空氣中有東西和錫產生反應嗎？

小數蛙說：沒錯！

由實驗結果可以知道

不管在化學反應的前、後

所測量到的質量

皆維持60公克的結果來說

這個實驗證明了：

在密閉系統中

不會因為化學反應而改變總質量

如果在化學反應後質量增加

那是因為空氣中

有物質也參與了化學反應

而且除了這次實驗外

拉瓦節又對鉛金屬

也進行了相同的實驗

也得到了

「在密閉空間中質量守恆」的相同結果

這就證實了在化學反應中

反應前、後

物質的質量都是守恆的！

狐狸貓聽懂了

但他突然想到：

可是有些物質加熱燃燒後

質量卻變輕了

這是為什麼呢？

小數蛙說：

你這個問題很好

拉瓦節也利用加熱氧化汞的實驗

來證明

如果在化學反應後　質量減少

那就是代表物質加熱後　形成新物質

且新物質是氣體

逸散到空氣中

拉瓦節除了推翻了燃素說之外

持續利用了其他實驗

找出空氣中的成分

包含氫氣和一種新物質

這個新物質幫助動物呼吸

以及物質燃燒

於是他便將這個物質命名為氧

所以像是錫之類的金屬物質

和氧氣產生反應後

會生成固體的氧化物

且氧化物是氧和金屬結合

所以反應後　質量增加

而烤肉用的木炭成分中的碳

與氧氣產生化學反應後

生成二氧化碳

且二氧化碳是氣態的

會逸散到空中

因此留下來的碳灰

質量自然就減輕了

最後　小數蛙補充說明

在拉瓦節之後

英國科學家道耳頓

也透過實驗證實了：

化學反應是原子間重新排列組合

而形成的新物質

在反應過程中

原子的種類及數目都不會改變

所以在化學反應的前後

原子的總質量也是不變的

而這個概念

也更加的證實拉瓦節提出的質量守恆是正確的！

狐狸貓清楚的瞭解了拉瓦節的實驗和貢獻之後

為今天的學習做了些筆記：

拉瓦節以實驗推翻燃素說

並推論出質量守恆的概念

所有物質在進行化學反應時

皆遵守質量守恆定律

在開放的環境中

如果化學反應產生氣體逸散

則反應後質量減少

在開放的環境中

如果有氣體參與化學反應

則反應後質量增加

在密閉系統中進行化學反應

則能驗證質量守恆定律

最後　和狐狸貓與小數蛙一起來腦力激盪吧！

想一想

將一瓶剛打開瓶蓋的可樂放在桌上

可看見大量氣泡湧出

經過一段時間後

這瓶可樂的質量會增加、減少　還是不變呢？

歡迎在下方評論區留言告訴我們

下次見囉　bye bye！