氧气的自我介绍
大家好，我是氧气，化学式为 O₂，是由双原子分子构成的气体 。在你们的日常生活中，我可是无处不在却又常常被忽视。通常情况下，你们看不见我，因为我无色透明；也闻不到我的气味，我是无味的；我还微溶于水，1L 水中大约只能溶解 30mL 的我，不过可别小看这一点溶解量，河海湖泊中的鱼虾等生物能生存，可离不开我呢。另外，我的密度略大于空气，在标准状况下，我的密度是 1.429g/L，而空气的密度约为 1.225g/L 。当温度降低到 – 183℃时，我会变成淡蓝色的液体；继续降低到 – 218.4℃，我就会固化成淡蓝色的雪花状固体啦。
氧气的发现之旅
氧气的发现历程充满了曲折与惊喜，凝聚着众多科学家的智慧与努力。18 世纪，在那个对气体认知尚浅的时代，科学家们对燃烧现象充满好奇，纷纷投身研究，氧气的神秘面纱也由此逐渐被揭开。
瑞典药剂师卡尔・舍勒是氧气发现历程中的重要人物。1773 年左右，他在一系列实验中展现出非凡的观察力和探索精神。他将含有一小块磷的密闭烧瓶置于正在燃烧的蜡烛跟前，惊人地发现瓶中的白磷立刻熔化，并在几秒钟后爆发出明亮的火焰，产生大量浓雾沉积在瓶壁上，宛如一层白霜 。待烧瓶冷却后，他将瓶口朝下放进水中，并在水中拔去瓶塞，惊奇地看到水由下而上涌进烧瓶之中的体积，正好是原空气体积的 1/5，而且瓶内剩余气体不再支持燃烧，他便称其为 “死空气”。在后续实验里，他把几只老鼠关到装满 “死空气” 的罐子中，老鼠很快就窒息而死。后来，舍勒又发现用浓硫酸加热硝石（硝酸钠）时，可产生一种可燃气体，将即将熄灭的炭置于该气体中，炭立即迸发出白色火焰。他还发现除硝石外，以水银的红色氧化物为原料进行加热也能产生氧气。舍勒将这种能助燃的气体命名为 “火空气”，然而，由于当时盛行的燃素说对他影响深远，他没能正确认识到自己发现的重大意义，与揭示氧气本质的机会擦肩而过 。
几乎在同一时期，英国化学家约瑟夫・普利斯特里也在进行着相关研究。他把一盆花和一支燃烧的蜡烛同时置于密闭空间内，发现烛光很快熄灭了，但几小时过后，花竟然一点儿也没枯萎，把它放窗台上，一夜过后，花仍然鲜艳夺目，绿叶葱葱。经过大量实验，他证明植物吸收 “固定空气”（即二氧化碳气体），而放出 “活命空气”（即氧气）。1774 年，普利斯特利用大凸透镜聚焦太阳光加热三仙丹（HgO）时，成功制得了氧气。他发现这种气体可使红热的木炭燃烧得更加剧烈，发出明显光亮，将点燃的蜡烛置于其中，蜡烛不仅燃烧正常，而且比在空气中更加耀眼，并且该气体支持呼吸的功能相当于普通空气的 5 – 6 倍 。普利斯特里称这种气体为 “脱燃素空气”，可惜他同样受到燃素说的束缚，没有真正理解氧气的本质 。
真正为氧气的发现画上圆满句号，让人们正确认识氧气的是法国化学家拉瓦锡。1775 年，拉瓦锡在密闭的曲颈甑中将少量水银连续加热 12 天，细致地观察到水银沸腾后产生了一部分变成红色鳞状物质（氧化汞），同时玻璃罩内的空气体积减少了 1/5 左右。他将点燃的蜡烛和小老鼠分别放入玻璃罩，发现烛火立即熄灭，小鼠也因窒息而死。随后，他对水银产生的氧化汞进行加强热，得到了水银和一种气体，并且该气体的体积与先前玻璃罩内减少的空气体积相等。他将产生的气体与玻璃罩内的剩余气体混合，发现其性质与空气的性质相同。通过这一系列严谨且具有开创性的实验，拉瓦锡大胆地提出了氧化学说，明确指出燃烧的本质是物体与氧的化合，彻底推翻了统治化学界近百年的燃素说 。1777 年，拉瓦锡正式将这种气体命名为氧（Oxygen） ，他也因此被恩格斯称为 “真正发现氧气的人”。
氧气的发现之旅是科学史上的一座里程碑，它不仅让我们对空气的组成和燃烧现象有了正确的认识，更开启了化学研究的新篇章，激励着无数科学家继续探索物质世界的奥秘 。
生活中的氧气 “小贴士”
在日常生活里，掌握一些与氧气相关的实用知识，能够让我们的生活更加健康、舒适 。
保持室内通风是保证氧气充足的关键 。我们每天大部分时间都在室内度过，若室内空气不流通，氧气含量会逐渐降低，二氧化碳等有害气体则会不断积累 。像在办公室、教室这类人员密集的场所，以及卧室等相对封闭的空间，更要注意通风换气 。每天早晨起床后，打开窗户，让清新的空气进入室内，将夜间睡眠产生的浊气排出 ；做饭时，厨房会产生大量油烟和废气，开启抽油烟机的同时，打开窗户通风，避免厨房空气污浊，影响健康 ；打扫卫生时，扬起的灰尘和细菌会漂浮在空气中，此时通风可以减少这些污染物在室内的停留 。一般来说，每天通风 3 – 4 次，每次 20 – 30 分钟为宜 。如果室外空气质量较差，比如遇到雾霾、沙尘等天气，可以使用空气净化器来辅助净化空气，部分空气净化器具备增加室内氧气含量的功能 。
运动时，合理呼吸至关重要 。有氧运动如跑步、游泳时，新手常常会因心肺功能不够强大，呼吸呈现短而急促的状态，这样很容易产生身体疲劳，导致体力消耗过大，运动效率降低 。正确的呼吸方法应是缓慢地深呼吸，以每只脚落地为一拍，每三拍完成一次吸气，每两拍完成一次呼气，并用鼻子吸气、嘴巴呼气 。这种呼吸方式能节省大量体能，大幅提高有氧运动表现 。力量训练时，呼吸讲究顺着阻力吸气、对抗阻力呼气的原则，即发力（上升）的时候呼气，归位（下降）的时候吸气 。比如在进行深蹲练习时，蹲起过程中呼气，蹲下时吸气，这样可以为肌肉提供充足的氧气和能量，避免运动中出现头晕、缺氧等不适症状 。
在高海拔地区旅行或活动时，由于海拔升高，空气稀薄，氧气含量降低，很容易引发高原反应 。出发前，可以提前了解目的地的海拔情况，准备好便携式氧气设备，如便携式氧气瓶、氧气袋等 。当出现头痛、头晕、呼吸急促等高原反应症状时，及时吸氧缓解不适 。同时，初到高原地区，要避免剧烈运动，给身体一个适应低氧环境的过程，随着身体逐渐适应，可以适当增加活动量 。
对于患有呼吸系统疾病、心脑血管疾病等慢性疾病，需要长期氧疗的患者，在使用氧气设备时一定要严格遵循医嘱 。选择正规、符合医用标准的制氧机或氧气瓶，注意氧流量、氧浓度的调节，定期检查设备的性能和安全性 。使用氧气瓶时，要远离火源和热源，防止发生爆炸等危险 。
氧气的未来展望
随着科技的飞速发展，氧气在未来能源、医疗、探索宇宙等领域有望发挥更为关键的作用，为人类社会的进步带来无限可能。
在能源领域，氧气将助力绿色能源的发展 。氢氧燃料电池是一种极具潜力的清洁能源技术，在未来，随着技术的不断突破，氢氧燃料电池的性能将得到进一步提升，成本大幅降低，从而实现更广泛的应用 。届时，以氢气为燃料、氧气为氧化剂的燃料电池汽车将成为道路上的常见交通工具，其高效、清洁的特性将显著减少碳排放，缓解能源危机和环境污染问题 。在能源存储方面，金属 – 空气电池（如锂 – 空气电池、锌 – 空气电池等）的研发也离不开氧气 。这些电池以空气中的氧气作为正极反应物，具有高能量密度的优势，有望为电动汽车、移动电子设备等提供更持久的电力支持 。
医疗领域中，氧气的作用将更加深入和多样化 。随着对人体生理机制研究的不断深入，氧气疗法将得到更精准的应用 。对于神经系统疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）患者，通过特殊的氧疗方式，或许能够改善大脑的代谢功能，延缓病情发展 。在康复医学领域，高压氧治疗的适用范围可能进一步扩大，除了现有的治疗疾病外，还可能用于运动员的快速恢复、美容抗衰老等方面 。此外，智能氧气输送系统将成为未来医疗的重要组成部分，这些系统能够根据患者的实时生理指标，如血氧饱和度、呼吸频率等，自动调节氧气的输送量和浓度，提供更个性化、更安全有效的治疗 。
在探索宇宙的征程中，氧气的重要性不言而喻 。未来的太空探索任务将更加复杂和长期，氧气的供应和循环利用技术将成为关键 。在火星探测和未来的火星定居计划中，科学家们正致力于研究如何利用火星的资源制造氧气 。火星大气中虽然主要是二氧化碳，但通过一系列的化学反应，有望将二氧化碳转化为氧气，为宇航员提供呼吸用氧，同时也为在火星上开展农业种植等活动创造条件 。在国际空间站和深空探测任务中，更高效的氧气循环系统将不断被研发出来，减少对地球补给的依赖，降低太空探索的成本和风险 。
氧气在未来的发展令人期待，它将继续成为推动人类社会进步和发展的重要力量，为我们创造更加美好的未来 。
