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(IUPAC名:Oxygen)是一种化学元素,符号为O,原子序为8,在元素周期表中属于氧族。氧属于非金属,是具有高反应性的氧化剂,能够与大部分元素以及其他化合物形成氧化物。氧在宇宙中的总质量在所有元素中位列第三,仅居氢和氦之下[1]。在标准温度和压力下,两个氧原子会自然键合,形成无色无味的氧气,即双原子氧。氧气是地球大气层的主要成分之一,在体积上占20.8%,仅次于氮气。地球地壳中近一半(46.6%)的质量都是由氧和氧化物所组成。

历史

卡尔·威廉·舍勒于1773年或之前在乌普萨拉最早发现氧元素。约瑟夫·普利斯特里亦于1774年在威尔特郡独立发现氧,因为其成果的发表日期较舍勒早,所以一般被誉为氧的发现者。1777年,安东万-罗伦·德·拉瓦锡进行了一系列有关氧的实验,推翻了当时用于解释燃烧和腐蚀的燃素说。他也提出了氧的现用IUPAC名称“oxygen”,源自希腊语中的“ὀξύς”(oxys,尖锐,指酸)和“-γενής”(-genes,产生者)。这是因为命名之时,人们曾以为所有酸都必须含有氧。许多化学词汇都在清末由徐寿等人的翻译书籍传入中国,其中原法文元素名“oxygène”被译为“养”,后译为“氱”,最终演变为今天的中文名“氧”。

性能

氧是细胞呼吸作用中重要的元素。在生物体中,主要有机分子,如蛋白质核酸碳水化合物和脂肪等,还有组成动物外壳、牙齿和骨骼的无机化合物,都含有氧原子。生物体绝大部分的质量都由含氧原子的组成。光合作用利用阳光的能量把水和二氧化碳转化为氧气。氧气的化学反应性强,容易与其他元素结合,所以大气层中的氧气成分只能通过生物的光合作用持续补充。臭氧是氧元素的另一种同素异构体,能够较好地吸收中紫外线辐射[2]。位于高海拔的臭氧层有助阻挡紫外线,从而保护生物圈。不过,在地表上的臭氧属于污染物,为雾霾的副产品之一。在低地球轨道高度的单原子氧足以对航天器造成腐蚀。

应用

氧的应用包括暖气、内燃机、钢铁、塑料和布料的生产、金属气焊和气割、火箭推进剂、氧疗及航空器、潜艇、载人航天器和潜水所用的生命保障系统。

视频

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氧的故事-氧气的起源

参考文献