氧气的性质如下:
一、氧气的物理性质
1、在通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体。
2、在0℃,101.3KPa下,氧气的密度为1.429g/L,比空气稍大。
3、氧气不易溶于水,常温时,1L水只能溶解30mL氧气。
注意:氧气不易溶于水并不是不溶于水,只是溶解量较少而已。
4、氧气的三态变化
二、氧气的化学性质
1、 氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定条件下可以跟多种物质发生化学反应,同时放出热量;氧气具有氧化性,在化学反应中提供氧。
2、说明:
(1)做碳粉在氧气中燃烧实验时将盛有碳粉的燃烧匙由上而下慢慢伸入是为了确保和氧气充分反应,现象明显。
(2)铁丝在氧气中燃烧实验
①铁丝盘成螺旋状可以增大铁丝的受热面积和与氧气的接触面积,有利于铁丝持续燃烧。
②铁丝下端系一根火柴,可以利用火柴燃烧放出的热量使铁丝的温度升高,引燃铁丝。
③点燃火柴后,要待火柴快燃尽时,再插入充满氧气的集气瓶中,以免火柴燃烧消耗氧气过多而使现象不明显,甚至不燃烧。
④集气瓶底要预先装少量的水或细沙,防止生成的熔融物溅落而使集气瓶底炸裂。
3、硫在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,在氧气里燃烧则发出明亮的蓝紫色火焰。硫跟氧气发生化学反应,生成一种有刺激性气味的气体,并放出热量。
用途
氧气的两个重要用途是支持燃烧和供给呼吸。
氧气的运用包括钢铁的冶炼、塑料和纺织品的制造以及作为火箭推进剂与进行氧气疗法,也用来在飞机、潜艇、太空船、潜水及火灾中维持生命。
除厌氧菌外,几乎所有的生物都需要氧气来呼吸。生物细胞内的线粒体会将氧气转化为二氧化碳,同时释放能量。同时,绿色植物叶绿体光合作用迅速产生氧气。当生物圈内消费者(或二氧化碳排放)过多而绿色植物(生产者)过少,氧气就会减少,即破坏碳—氧平衡、温室效应。
在太空船等封闭空间,人呼吸会消耗氧气,此时可以通过催化剂使二氧化碳转化为氧气。在室内等封闭空间摆放绿色植物也可以增加氧气,但是绿色植物在晚上或者阴雨天不适宜摆在室内。
需要可以帮助呼吸困难的患者缓解病情,比如有心肌梗塞,心绞痛的患者可以缓解疼痛,如果病情不是太严重,晚上的时候最好不要进行吸氧,因为有些人在吸氧后,可能会让大脑变得兴奋,会影响睡眠,需要主要是用来纠正缺氧,提高氧饱和度的水平。
不建议在家自行吸氧的。
因为氧气瓶属于危险品,如果操作不当就有可能引发爆炸,出现危险的情况,可能会威胁到用户的生命安全。
虽然有很多人觉得吸氧机操作起来也并不复杂,但是非专业人士对氧气的浓度和流量容易掌握不好,如果吸氧过量还会造成伤害,也可能会造成不利的影响,反而危及了健康,所以应该尽量避免自行吸氧。
我们为什么需要氧气,若没有氧气,包括我们在内的几乎所有生物为什么不能存活?而我们需要的为什么会是氧气,而不是其他气体?
其实几乎所有人都知道,一般的生物呼吸都需要氧气的参与,让它来参与生物体内的生化反应,从而为生物的生命活动提供能量。
氧气从我们的鼻孔或者嘴巴进入肺部,然后经由肺部汞入血液中,借用血液中的血红蛋白,然后再通过身体内部的大小血管运送至全身各处,参与机体运作。从我们做了剧烈运动后,身体不由得的加大呼吸量,心跳加速等现象就可以得知,氧的消耗与供应确确实实是生命的运作所需的。我们要活动,必须要有氧气参与我们身体生化反应的有氧呼吸(极少部分为无氧呼吸产生乳酸,但是无氧呼吸所产生的能量很低,能量转化率不高,且乳酸对机体也有一定的毒性作用)。
那么氧气是怎么通过与我们身体内的物质作用并替我们提供能量的呢?
其实能为我们身体提供能量的是葡萄糖(C6H12O6),葡萄糖经过生物酶的作用转化成两个丙酮酸还有4个氢,同时释放少量ATP能量。丙酮酸在有水的参与下,通过生物酶的催化作用产生二氧化碳(CO2)和大量的氢以及少量能量。我们知道,氢是可以燃烧的,而能与它反应燃烧的最最常见物质就是氧。氢与氧的燃烧化合会释放出大量的能量,而这大量的能量会以ATP的形式流转到各个需要能量的细胞器当中供它们使用运作。这就好比一台机器,必须要有能量的汞入,它才能工作一样,细胞没有氧的存在,葡萄糖所分化出来的大量氢就无法与其他更好的物质反应,从而也就无法释放出大量的能量来供细胞中的各种细胞器进行运作。
我们身体的有氧呼吸的实际就是氢与氧的“燃烧”,然后通过这样反应作用来生成大量的能量与水。那么为什么会是氧,而不是其他的物质来与葡萄糖分化出来的氢作用呢?
其实,氧的呼吸才是生物呼吸的最优解。在一个葡萄糖分子中,它有6个碳,而碳全部用来转化成了二氧化碳(CO2),剩下的12个氢(H)呢?它该与什么结合?与碳(C)?与铁(Fe)?与氮(N)?还有与磷(P)?或者还是直接生成氢气算了?这显然都不合理吧。
氢与碳的结合必然还是属于有机物,在葡萄糖所蕴含的能量层面上,它根本得不到有效的释放,也就是说氢与碳的呼吸所释放出来的能量远不能正常给生物的进行生命运作,铁呢?氮呢?磷呢?在化学方面,它们的结合必然的就是对身体产生一定毒害作用的物质。而水的本身就是生命之源,氧与氢作用生成生命之源,并还能释放出大量的能量,这本就是大自然的伟大杰作。
因此,参与生命呼吸中的氧是其他物质所无法代替的。
它具有以下性质:燃烧性,氧化性,反应活性,溶解性,密度,不易液化,不支持生命。
燃烧性:氧气是维持燃烧的必要条件,可以使燃料更充分地燃烧,释放更多的热能。
氧化性:氧气能够与其他物质发生氧化反应,使其失去电子,形成氧化物。
反应活性:氧气可以与许多物质发生反应,如与金属、非金属元素等反应。
溶解性:氧气能够在水中溶解,形成氧气溶液。
密度:氧气的密度比空气略大,因此可以用于制造氧气瓶。
不易液化:氧气的临界温度为-118.4℃,低于该温度时就可以液化,但需要高压和低温的条件。
不支持生命:虽然氧气对人类和动物的生命至关重要,但高浓度的氧气却会对人体产生危害,甚至引起火灾等危险
氧气很重要的用途是供给呼吸和支持燃烧。除此之外,还有许多用途,氧气的这些用途一般都是利用了氧气的_氧化性。
1、医疗保健
供给呼吸:用于缺氧、低氧或无氧环境,例如:潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时。
2、 冶炼工艺
在炼钢过程中吹以高纯度氧气,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度,因此,吹氧不但缩短了冶炼时间,同时提高了钢的质量。高炉炼铁时,提高鼓风中的氧浓度可以降焦比,提高产量。在有色金属冶炼中,采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。
3、化学工业
在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,以强化工艺过程,提高化肥产量。再例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等。
4、国防工业
液氧是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药。
5、其它方面
如:它本身作为助燃剂与乙炔、丙烷等可燃气体配合使用,达到焊割金属的作用,各行各业中,特别是机械企业里用途很广,作为切割之用也很方便,是首选的一种切割方法。
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