氧气(一)
看清O₂的电子排布、磁性来源与燃烧本质,理解它为何撑起生命
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氧气(一)
看清O₂的电子排布、磁性来源与燃烧本质,理解它为何撑起生命
化学性质
上一讲我们认识了氧气本身的样子——无色无味、密度略大于空气、难溶于水。但光看外表还不够,得看它和别的物质怎么打交道。
饿汉见啥吃啥不挑食,氧气也几乎跟所有元素都反应
物理性质
化学性质讲的是氧气怎么反应,反应之前它先得存在。这页看它的本来面目——不参与反应时的物理性质。
重的气体往下沉,收集氧气时瓶口朝上,让空气被从下面挤出去
氧气的物理性质
上页我们见识了氧气在化学反应中的"活泼"——从剧烈燃烧到缓慢氧化。但反应发生前,氧气本身是什么样的?这页回到物质本身,看它在常温下的状态、密度、溶解性这些"本性"。
都体现"相似相溶":O₂ 是非极性分子,水是极性分子,互不相溶
氧气的化学性质
物理性质只告诉你氧气"长什么样",真正决定它"能做什么"的,是化学性质。
外层6电子,差2块达8稳定结构,所以抢别人的电子
用文字表达式表示化学反应
上一页我们知道了氧气能让碳、硫、铁等物质燃烧——但怎么把"碳在氧气中燃烧变成二氧化碳"这件事规范地写下来?这就要用到文字表达式。
原料(反应物)经烹饪条件(反应条件)变成一道菜(生成物)
根据现象判断反应类型
上页我们写了几个文字表达式——镁条燃烧、铁丝燃烧、木炭燃烧。这些反应的生成物都只有一种,反应物却不止一种。怎么从实验现象入手,把它们归到正确的反应类型里?
症状对应实验现象,诊断对应反应类型——都是透过表面特征看本质
通过对比实验分析影响燃烧
上页我们用现象判断反应类型。但同样是'和氧气剧烈反应',为什么蜡烛安静地烧,铁丝却火星四溅?现象差异背后是变量在起作用。这页我们用对比实验,把这些变量一个一个拎出来。
想测盐量对味道的影响,菜量、火候、油量都不能动,只让盐这一项变——这才能得出可靠结论
支持燃烧
前页我们说,氧气最显著的化学性质是『支持燃烧』。但『支持燃烧』究竟是什么意思?氧气自己会烧吗?什么样的反应才算燃烧?下面一层一层揭开。
木柴自己能烧,但炉膛里O2越充足,烧得越旺;O2不足,火就微弱甚至熄灭
氧气的贮存方式
前面讲了氧气的物理性质——无色无味、密度比空气大、不易溶于水。但氧气在常温下是气体,运输和存放都不方便。医院蓝色钢瓶、火箭发射塔里的液氧,是怎么把氧气「稳住」的?
自来水随用随取(管道气体)、桶装水密封加压(高压气瓶)、冻成冰块(低温液化)——场景不同包装不同
硫在氧气中的燃烧
铁丝在氧气里剧烈燃烧放出白光,硫的燃烧没那么剧烈,但产物二氧化硫却和我们的生活更近——酸雨的主要成因之一就是它。
几块碎片拼成完整图案,对应多个原子合成一个新分子
硫在空气中的燃烧
上一页我们看了硫在纯氧中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰。那如果把硫放在空气中烧,会怎样?其实空气里也有氧气,只是浓度比纯氧低得多。这一页我们就来对比看看。
火力大小不同,菜的本质成分一样;氧气浓度不同,产物都是SO₂,区别只在剧烈程度
本节要点
- ✓判断物理与化学变化,看是否生成新物质
- ✓氧气浓度越高,燃烧越剧烈
- ✓化合反应是「多变一」的反应模式
- ✓文字表达式要写全:反应物、生成物、条件
- ✓贮存方式由物理性质决定:密度与溶解性
课后思考
先自己想几分钟,再看参考答案。问题没有标准答案,比答案本身更重要的是你的思路。
参考答案区分关键在于「是否生成新物质」。颜色、状态、密度属物理;助燃性、氧化性属化学。判断标志是化学变化是否发生——这是化学思维的起点。
参考答案空气中仅红热,无火星;氧气中火星四射,生成黑色固体。表达式:铁+氧气→(点燃)四氧化三铁。提示:不是所有可燃物都像硫那样在两种环境下都能燃烧。
参考答案不一定。浓度只是变量之一,温度、接触面积、本身活性都会影响。纯氧中铁丝燃烧过快反易熔断,钠在低浓度氧中反应更可控。这打破了「单变量万能」的思维。