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维基少年:元素/氧气

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍
显示氧气在元素周期表中的位置。
氧气在元素周期表中的符号

它看起来、感觉、尝起来或闻起来像什么?

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氧气以两种常见形式存在。它们是双原子氧 (O2) 和臭氧 (O3)。尽管在非常罕见的条件下,O4 和 O8 等更大的分子也可能发生。O2 在大多数情况下是无色气体,但当它变成液体时会变成蓝色。O3 是一种蓝色、有毒气体,带有刺鼻的气味。

它是如何被发现的?

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1772 年,卡尔·威廉·舍勒发现加热矿物氧化物会产生一种气体,这种气体比空气更好地支持燃烧。他能够收集这种气体的纯净形式进行实验,但等待了几年才发表他的结果。

与此同时,1774 年,约瑟夫·普里斯特利独立地进行了类似的实验,以生成和收集氧气。与舍勒一样,他证明了氧气比空气更好地支持燃烧的能力。此外,他还表明,氧气能够支持老鼠的生命,时间是空气的四倍。他立即发表了他的结果,并被普遍认为是氧气的发现者。

它的名字从哪里来?

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氧气来自希腊语,意思是“成酸”。当氧气被命名时,科学家认为所有酸都含有氧气。现在我们知道这不是真的,尽管很多确实如此。例如,醋酸 CH3COOH(即醋中的酸)和硫酸 H2SO4 确实含有氧气,但盐酸 HCl 则不含。

你知道吗?

  • 氧气是地球地壳中最常见的元素。
  • 我们大气中大部分氧气来自植物的光合作用或细菌的生物合成。
  • 氧气是宇宙中第三常见的元素。
  • 氧气占你体重的 61%。

它在哪里被发现?

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氧气遍布地球,在地壳和大气中都有。氧气也存在于覆盖地球表面大部分区域的水中。

它的用途是什么?

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水肺潜水员使用装满氧气和氮气混合物的罐子在水下呼吸。水本身是由氧原子和氢原子组成的。

没有氧气,我们所知的生活将不复存在。只有少数已知的微生物不需要氧气才能生存。所有其他生命形式,包括微小的细菌、真菌、树木、动物和人类都需要氧气。氧气对我们的身体至关重要——我们呼吸氧气:我们需要来自空气的氧气才能生存。

大气中的臭氧有助于保护地球免受太阳发出的有害紫外线的照射。

氧气与另一种称为乙炔的气体一起使用,为金属焊接或切割炬提供动力。火箭在油箱中装载氧气,与燃料混合。燃料和氧气的燃烧是推动火箭前进的动力。

水肺潜水员携带装有氧气和氮气混合物的罐子,使他们在水下呼吸。

它还用于医院的呼吸机中,用于那些无法自行获得足够氧气的人(例如,如果他们无法自主呼吸)。

它有危险吗?

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O2 实际上可能有毒,即使我们依靠它才能生存。这只有在非常高浓度的氧气中才会发生。

臭氧可能是有毒的,因为它比 O2 更容易氧化物体。

氧气还可以帮助火势蔓延,因此它可能因此变得危险。

氧气非常活泼,因此很容易与其他元素结合。其中一些化合物比元素本身更危险。氮氧化物和硫氧化物非常危险。

液态氧由于其低温本身就很危险。矛盾的是,它比室温下的氧气更容易发生火灾,因为它比不那么冷的氧气更浓密。放在液态氧中的可燃物体会吸收氧气,变得更加剧烈地易燃。

参考文献

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华夏公益教科书