氧氣,化學(xué)符號為O?,是地球大氣中為關(guān)鍵且豐富的氣體之一。它約占空氣總體積的21%,對于生命維持至關(guān)重要。作為生物體進(jìn)行有氧呼吸所必需的氣體,氧氣通過血液運(yùn)輸?shù)缴眢w各部位的組織細(xì)胞中,參與葡萄糖等有機(jī)物的氧化分解過程(即糖解作用和三羧酸循環(huán)),釋放能量供人體活動所需的同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳和水排出體外。這一過程不僅支持著人類及大多數(shù)動植物的基本生理功能如心跳、呼吸和思維活動,還促進(jìn)了自然界的物質(zhì)循環(huán)與生態(tài)平衡。
在工業(yè)生產(chǎn)上,純凈的高濃度氧氣也被廣泛應(yīng)用于救治中的輔助通氣、鋼鐵冶煉過程中的助燃劑以提高燃燒效率和質(zhì)量以及航天領(lǐng)域的氣象監(jiān)測等方面。然而值得注意的是過量吸入高濃度的純凈氧也可能對人體造成危害甚至現(xiàn)象發(fā)生因此在使用時(shí)需謹(jǐn)慎控制其濃度和時(shí)間長度以確保安全有效地利用這一寶貴資源。。
氧氣是一種無色、無味且無臭的氣體,其特性主要包括物理特性和化學(xué)特性兩大方面。
**物理特性上**,氧氣在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的密度約為1.429克/升(或表述為:密度為1.429kg/m3),比空氣略大;同時(shí)它不易溶于水,但在水中的溶解度會隨溫度升高而減小——常溫下每升高水可溶解約30毫升的氧氣。**這一性質(zhì)使得我們能夠通過排水法等方法收集到純凈的氧氣**,并用于各種需要高純度氣體的場合如救護(hù)和航空航天領(lǐng)域等。(注意數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性隨時(shí)間可能有所變化)
而在化學(xué)層面,**氧氣具有極高的氧化性和活性**,能與大多數(shù)元素發(fā)生反應(yīng)形成氧化物。這種強(qiáng)烈的反應(yīng)性體現(xiàn)在燃燒過程中尤為顯著—比如木炭與鐵絲在不同濃度空氣中的燃燒現(xiàn)象對比鮮明地展示了純氧對物質(zhì)燃燒的促進(jìn)作用及其釋放大量熱量的能力。此外,正因?yàn)檫@些的化學(xué)反應(yīng)特征以及其在自然界中無處不在的分布狀態(tài)(游離態(tài)主要存在于空氣中約占總體積的五分之一;化合形態(tài)則廣泛分布于水體、礦物及生物體內(nèi)),才確保了地球生命體系能夠持續(xù)進(jìn)行呼吸作用和其他一系列復(fù)雜生物化學(xué)過程從而維持生態(tài)平衡與發(fā)展繁榮局面至今不變。
氧氣主要通過以下兩種方式產(chǎn)生:
1.**植物的光合作用**。這是地球上氧氣的主要來源之一,尤其是現(xiàn)代大氣中豐富的含氧量主要?dú)w功于綠色植物的貢獻(xiàn)(如森林、草原等)。在光合作用過程中,植物利用葉綠素吸收光能,將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為葡萄糖和有機(jī)物的同時(shí)釋放出大量的氧氣到空氣中。(可查閱宜春市生態(tài)環(huán)境局發(fā)布的科普文章獲取更多細(xì)節(jié))這一過程不僅為地球生物提供了必要的呼吸條件,還促進(jìn)了碳循環(huán)的進(jìn)行。每年全世界的綠色植被通過光合作用從空氣中大量吸收二氧化碳排放出相應(yīng)體積量的純凈氧氣,對于維持地球的生態(tài)平衡具有重要意義。
2.**非生物的水分解反應(yīng)**,也稱為水的光電解或自然條件下的水分解釋放少量游離態(tài)基團(tuán)分子形式存在的大氣環(huán)境中微含量穩(wěn)定狀態(tài)的O?氣體分子以及某些化學(xué)變化過程中的副產(chǎn)物生成機(jī)制共同作用下形成的自然界中的微量天然存儲狀態(tài)分布的純凈物質(zhì)——即我們通常所說的“空氣中的一部分”。雖然這種方式產(chǎn)生的氧氣相較于光合作用來說數(shù)量較少且不穩(wěn)定,但在無生命的早期地球上確實(shí)存在一定的意義和作用影響到了當(dāng)時(shí)的大氣和地表環(huán)境狀況的變化發(fā)展歷史進(jìn)程之中去了不可忽視的重要地位與作用價(jià)值所在之處也值得我們?nèi)ド钊胙芯亢吞接懥私馇宄靼灼渲袏W秘所在和原理機(jī)制等問題內(nèi)容方面信息知識點(diǎn)掌握情況如何?
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