边准备进行一些化学实验来展示氧的化学性质。
与金属反应时,氧与第1族和第2族的金属元素生氧化反应,因氧与这些金属的电负性差值较大,故生成的氧化物均为离子化合物。
氧与活泼金属(钠、钡)等生氧化反应,不仅可以形成氧化物而且在一定条件下可生成过氧化物。
例如:钠在氧中燃烧就可以生成过氧化钠,反应方程式为:2na+o?=点燃=na?o?。
老师在一个安全的实验环境中进行钠在氧气中燃烧的实验,只见钠在氧气中剧烈燃烧,出耀眼的黄色火焰,生成了淡黄色的过氧化钠。
“同学们,看这个反应多么剧烈,这就是氧的活泼性的体现。
钠这种活泼金属在氧气中迅地与氧结合,产生了新的化合物。
而过氧化钠在生活中也有一些应用,比如在一些特殊的化学反应或者工业生产环节中,它的氧化性可以挥重要作用。”
相对原子质量较大的金属(铁、钡、锶等)与氧的氧化反应,在室温下就能自进行。
例如,铁与氧在室温条件下,铁会缓慢地被氧化,生成三氧化二铁(fe?o?)。
铁在纯氧中的氧化反应十分激烈,即铁在氧中燃烧,能出明亮的火星及耀眼的光芒,反应后能够生成红色氧化铁(feo),还能够生成黑色的四氧化三铁(fe?o?),即氧化铁与氧化亚铁的加成物,四氧化三铁具有强磁性。
老师拿出一块生锈的铁和一块在纯氧中燃烧过的铁,展示给他们看:“你们可以看到,铁在不同的氧环境下反应的结果不同。
生锈的铁表面那层铁锈就是三氧化二铁,而在纯氧中燃烧后的铁则有更复杂的氧化物生成。
这种现象在我们的生活中很常见,比如铁制品在潮湿的空气中容易生锈,这就是铁与空气中的氧气和水生了缓慢的氧化反应。
而在一些工业生产中,我们也会利用铁在氧气中燃烧的特性来制备特殊的铁的氧化物,用于各种不同的目的,比如制造磁性材料等。”
氧与非金属元素的反应也同样精彩。
氧与氢反应可以生成水,这是我们最为熟悉的化学反应之一,也是生命存在的基础。
在点燃的条件下,氢气在氧气中安静地燃烧,产生淡蓝色火焰,生成水。
这个反应在能源领域有着重要的研究价值,比如科学家们一直在探索如何利用氢气和氧气的反应来开更清洁、高效的能源。
氧与碳反应可以生成二氧化碳或一氧化碳,这取决于反应的条件。
在充足的氧气条件下,碳完全燃烧生成二氧化碳;而当氧气不足时,则会生成一氧化碳。
这个反应在我们的生活中无处不在,从燃烧木材取暖到汽车动机的燃烧过程,都涉及到碳和氧的反应。
而且二氧化碳作为一种温室气体,对地球的气候有着重要影响,这也让我们对碳和氧的反应更加关注,研究如何控制这些反应以减少对环境的影响。
