第四單元

我們周圍的空氣第二節(jié)氧氣的性質(zhì)氧氣與世間萬物如影隨形，動植物呼吸、燃料燃燒、鋼鐵冶煉等都需要氧氣。這些變化雖然發(fā)生的場所和產(chǎn)生的現(xiàn)象各不相同，但都與氧氣的性質(zhì)有關(guān)。一、氧氣的物理性質(zhì)氧氣的物理性質(zhì)觀察集氣瓶中的氧氣，并結(jié)合下列給出的數(shù)據(jù)和你的生活經(jīng)驗，歸納氧氣的物理性質(zhì)。

在標準狀況(0℃、1.01×105Pa)下，氧氣的密度是1.429g/L，空氣的密度是1.293g/L，1L水中最多能溶解0.049L氧氣。在標準狀況下，氧氣是一種無色無味的氣體，密度比空氣略大，不易溶于水。有趣的是，在壓強為1.01×105Pa時，氧氣在－183℃時變?yōu)榈{色的液體，在－218℃時變?yōu)榈{色的雪花狀固體。二、氧氣的化學性質(zhì)物質(zhì)的化學性質(zhì)是該物質(zhì)在發(fā)生化學變化的過程中表現(xiàn)出來的。根據(jù)你已有的知識和生活經(jīng)驗推測：氧氣具有怎樣的化學性質(zhì)?氧氣能與哪些物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)?氧氣的化學性質(zhì)完成下列實驗操作，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。1.氧氣與木炭反應(yīng)：用坩堝鉗夾取一塊木炭，在酒精燈上加熱至燃燒，然后將木炭插入盛有氧氣的集氣瓶中。待燃燒停止后，向集氣瓶中加入少量澄清石灰水并振蕩，觀察現(xiàn)象。產(chǎn)生微弱淡藍色火焰，放出熱，生成有刺激性氣味的氣體發(fā)出白光，放熱，生成使石灰水變渾濁的氣體2.氧氣與鐵絲反應(yīng)：將細鐵絲繞成螺旋狀，用坩堝鉗夾持，在酒精燈上加熱。待鐵絲紅熱后迅速插入盛有氧氣的集氣瓶中(瓶中預先留少量水或鋪一層細沙)，觀察現(xiàn)象。討論:木炭、鐵絲在空氣中與在氧氣中反應(yīng)的劇烈程度明顯不同，原因是什么?劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體實驗表明，木炭、鐵絲都能在氧氣中燃燒，這說明氧氣能與碳、鐵發(fā)生化學反應(yīng)，其反應(yīng)可分別表示為:通過以上實驗還發(fā)現(xiàn)，木炭在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒更劇烈，而像鐵這種在空氣中不易燃燒的物質(zhì)也能夠在氧氣中劇烈燃燒。這說明物質(zhì)跟氧氣發(fā)生化學反應(yīng)時，單位體積的空間里氧分子的數(shù)目越多(即氧氣濃度越大)，反應(yīng)就越劇烈。與木炭、鐵絲類似，硫、磷、銅等單質(zhì)在點燃或加熱條件下，也能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，這些反應(yīng)可分別表示為:實驗事實表明，氧氣是一種化學性質(zhì)比較活潑的氣體，能與大多數(shù)金屬、非金屬單質(zhì)及化合物發(fā)生化學反應(yīng)，使這些物質(zhì)得到氧元素，這樣的過程叫作氧化，發(fā)生的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)。像H2O、CO2、Fe3O4、SO2等由兩種元素組成的化合物，其中一種元素是氧元素的化合物叫作氧化物。三、自然界中的氧循環(huán)氧是地殼中含量最高的元素，也是組成生命體的重要元素。氧元素在自然界中的循環(huán)，廣泛存在于物質(zhì)的天然轉(zhuǎn)化、人工轉(zhuǎn)化以及生命活動過程中，對于維持健康的生命活動與和諧的生態(tài)環(huán)境都具有極其重要的意義。在自然界中，通過氧氣以及各種含氧化合物的天然或人工轉(zhuǎn)化，形成持續(xù)、穩(wěn)定的氧循環(huán)，從而維持了相對恒定的大氣含氧量，構(gòu)建了陸地、海洋和大氣等環(huán)境的物質(zhì)和能量平衡，為生態(tài)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)提供了可靠的資源保障。氧循環(huán)過程中，人和動物吸入的氧氣主要用于氧化所攝入的營養(yǎng)物質(zhì)，為機體生長發(fā)育和新陳代謝等提供物質(zhì)基礎(chǔ)和能量。這