元素丛书：氧 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[英] 布莱恩·奈普，王平 著

图书标签:

• 元素
• 化学
• 科普
• 氧气
• 自然科学
• 知识
• 趣味科学
• 青少年
• 教育
• 学习

店铺： 英典图书专营店

出版社： 山东教育出版社

ISBN：9787532849369

商品编码：1655298938

包装：平装

出版时间：2006-05-01

基本信息

书名：元素丛书：氧

原价：18.00元

作者：(英)布莱恩·奈普 ,王平

出版社：山东教育出版社

出版日期：2006-05-01

ISBN：9787532849369

字数：60000

页码：55

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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你了解化学元素吗？你知道自然界里(包括你自己的身体中)有哪些重要元素吗？如何得到它们？这些元素及其化合物都有哪些独特的性质和用途？……《元素丛书》将为你打开化学世界的大门，带领你在精彩纷呈的化学世界里自由徜徉。
化学是一门以实验为基础的科学，与社会生活有着密切的联系。那些精彩奇妙的化学实验，生活中丰富多彩、奥妙无穷的化学变化足以激发我们探寻化学奥秘的兴趣和热情。《元素丛书》通过洗练的语言和精美的图片，将以化学元素为主线的化学知识及其在日常生活和社会实践中的应用，以及重要的化学实验一一展现在我们面前，化学的魅力一览无余。
值得一提的是，化学是一门基础自然科学，化学科学中的诸多定义、术语和基本科学事实是每一个自然科学学习者和爱好者都必须了解和掌握的。《元素丛书》在你畅游化学世界的同时，及时将上述信息呈现给你，不会让你在化学的世界里迷失方向!

目录

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走进氧的世界
空气中的氧
水中的氧
矿石中的氧
臭氧
自然界中的氧循环
氧气的制备
电解法制氧气
氧化剂
染色剂
氧化还原反应
钢铁冶炼过程中的氧化还原反应
金属的精炼
金属的腐蚀
钢铁的防锈
燃烧和灭火
材料为什么能够自燃
燃料的燃烧
内燃的原理
城市烟雾污染
长话短说——氧
元素周期表
理解化学方程式
科技术语表

作者介绍

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文摘

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序言

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元素丛书：氧 引言：生命之息，万物之源 呼吸，这个我们每日进行数以万计的本能动作，其背后隐藏着一个简单却又至关重要的元素——氧。从蔚蓝星球上奔腾不息的生命洪流，到璀璨星空中闪烁的遥远星辰，氧都扮演着不可或缺的角色。它不仅是维系所有已知生命形态得以存在的基础，更是推动地球地质变迁、化学反应以及宇宙演化的重要力量。本书《元素丛书：氧》旨在带领读者深入探索这一既熟悉又陌生的元素，揭示它在自然界中的广泛存在、独特属性以及对我们生活产生的深远影响。我们并非仅仅关注氧气的化学符号（O）和它的物理特性，而是要通过科学的视角，将其放置在宏大的时空背景下进行审视，理解它如何塑造了我们赖以生存的世界，又如何继续影响着未来的发展。 第一章：氧的诞生与演化——从星尘到生命之气 氧气的故事，可以追溯到宇宙大爆炸之后更漫长的星际演化历程。宇宙初期，氢和氦占据了主导地位。然而，在恒星内部的核聚变过程中，更重的元素逐渐被“锻造”出来，其中就包括了氧。质量大于太阳的恒星，在其生命的晚期，会经历超新星爆发，将这些在核心产生的元素，包括氧，抛洒到广阔的宇宙空间中。这些“星尘”组成了新的星云，而我们赖以生存的太阳系，就是在这样的星云中形成的。 在形成地球的过程中，原始大气中的氧气含量极低。地质学家普遍认为，地球早期的氧气主要来源于火山活动释放的氧化物，但其数量微不足道。真正改变这一切的，是生命，特别是蓝藻等早期光合作用生物的出现。大约在25亿年前，这些微生物利用阳光、水和二氧化碳，释放出氧气作为代谢的副产品。这个过程，被称为“大氧化事件”，彻底颠覆了地球大气的成分。氧气的积累，一方面对当时厌氧的生命形式造成了灭顶之灾，另一方面，也为更复杂、更耗能的有氧呼吸生物的进化铺平了道路，最终孕育了我们今天所见的地球生物圈。 第二章：氧的化学奥秘——不止于燃烧 氧，元素周期表中的第八位，原子序数为8，元素符号为O。它是一种无色、无味、无嗅的气体，也是最活跃的非金属元素之一。其原子结构包含8个质子和8个电子，外层电子数为6，使其极易与其他元素形成化学键。在常温常压下，氧气以双原子分子（O2）的形式存在，这是生命呼吸的主要形式。然而，氧也以三原子分子（O3）——臭氧的形式存在于平流层，发挥着抵挡有害紫外线的重要作用。 氧的化学反应性极强，能够与几乎所有元素发生反应，形成氧化物。这种氧化过程，我们最熟悉的莫过于“燃烧”。无论是木材、煤炭还是汽油，在氧气充足的环境下，都会发生剧烈的氧化反应，释放出光和热。但氧的反应性远不止于此。在生物体内，一系列精密的氧化还原反应构成了我们新陈代谢的基础，为细胞活动提供能量。例如，葡萄糖在氧的参与下，通过细胞呼吸最终被氧化为二氧化碳和水，释放出生命活动所需的ATP。 除了O2和O3，氧还以单原子氧（O）的形式存在于高层大气中，其活性更高，参与许多高能化学过程。此外，过氧化物（如H2O2）和超氧化物（如KO2）中，氧则以不同的价态和结构与其他元素结合，表现出独特的化学性质和应用价值。 第三章：氧在自然界中的分布与循环——无处不在的生命之源 氧是地壳中含量最丰富的元素，约占地壳总质量的46.6%。它主要以氧化物的形式存在，如硅酸盐、碳酸盐和金属氧化物。我们日常接触的岩石、土壤、水，都含有大量的氧。 在地球的生物圈中，氧的分布更是无处不在。植物通过光合作用产生的氧气，是大气中最主要的氧气来源。海洋中的浮游植物，同样是巨大的氧气生产者。地球大气层中，氧气约占20.95%，氮气约占78.09%，其余为微量气体。这个相对稳定的比例，是长期以来生物活动与地质过程相互作用的结果。 氧气的循环，是一个复杂而精妙的生物地球化学循环。光合作用不断地将二氧化碳转化为有机物并释放氧气，而呼吸作用则消耗氧气，将有机物分解为二氧化碳和水。这个过程在植物、动物、微生物之间不断传递。此外，水的分解（如电解）和有机物的分解，也是氧气循环的重要环节。这个动态的平衡，维系着地球生命所需的大气成分。 第四章：氧与生命——呼吸、新陈代谢与能量 生命离不开氧。对于绝大多数真核生物而言，有氧呼吸是获取能量最高效的途径。通过细胞内的线粒体，氧作为最终的电子受体，与一系列生化反应协同作用，将食物中的有机物分解，产生大量的ATP，为细胞的生长、修复、运动等生命活动提供动力。正是因为氧的存在，地球上的生命才得以进化出如此复杂的结构和功能，从简单的单细胞生物发展到庞大的哺乳动物。 然而，氧并非全然无害。氧的强氧化性，在带来生命能量的同时，也可能对生物体造成损伤。在氧化还原反应中，会产生一些被称为“活性氧”（ROS）的分子，如超氧化物自由基（O2·-）、过氧化氢（H2O2）和羟基自由基（·OH）。这些活性氧分子如果累积到一定程度，会攻击细胞内的DNA、蛋白质和脂质，导致细胞损伤、衰老，甚至引发疾病，如癌症、心血管疾病和神经退行性疾病。 生物体并非束手无策，体内存在着一套精密的抗氧化防御系统，包括酶类抗氧化剂（如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶）和非酶类抗氧化剂（如维生素C、维生素E、谷胱甘肽）。这些抗氧化物质能够清除或中和过量的活性氧，维持氧化与抗氧化的平衡。 第五章：氧的应用与技术——从医疗到工业 氧气的广泛应用，贯穿了人类文明的始终。最直接的应用，莫过于医疗领域。在医院中，氧气是许多危重病人的生命支持系统。对于呼吸系统疾病、心血管疾病、创伤性休克等患者，吸入纯氧或高浓度氧气，可以有效地改善缺氧状态，挽救生命。氧疗还被用于新生儿黄疸的治疗、烧伤患者的术后恢复，以及帮助高原反应者缓解症状。 工业生产中，氧气扮演着至关重要的角色。在冶金工业中，氧气被广泛用于钢铁的生产，如氧气顶吹转炉炼钢，能够显著提高炼钢效率和钢材质量。在化学工业中，氧气是许多氧化反应的原料，例如乙烯氧化生产环氧乙烷，这是生产聚酯纤维和聚氨酯的关键中间体。 航空航天领域，氧气更是必不可少。火箭发动机的氧化剂（如液氧）是提供推力的关键燃料组分。在航天器内部，为宇航员提供可呼吸的氧气，是维持其生命活动的基本保障。 除了以上领域，氧气还广泛应用于焊接与切割、臭氧水处理、水产养殖增氧、以及一些精细化工产品的合成中。随着科技的进步，对氧气利用的效率和方式也在不断优化，为人类社会的发展贡献着力量。 第六章：氧的未来——挑战与机遇 当前，人类活动对地球大气的氧气含量和分布产生着潜在影响。例如，大规模的森林砍伐减少了光合作用的潜力，而化石燃料的燃烧，在提供能量的同时，也可能间接影响大气中的氧气循环。 然而，未来的氧气研究和应用也充满了机遇。随着对生命过程理解的深入，科学家们正在探索如何更有效地利用氧气来治疗疾病，例如利用高压氧疗促进伤口愈合，或开发新的氧化疗法来对抗癌症。 在能源领域，研究人员正致力于开发更清洁、更高效的能源技术，其中可能包括利用氧气进行能源转换。例如，在燃料电池中，氧气扮演着至关重要的角色。 同时，对宇宙中氧气的探索，也帮助我们更好地理解行星的形成和生命的起源。通过光谱分析，我们可以探测遥远行星大气中的氧气信号，这可能是寻找地外生命的重要线索。 结语：生命的呼吸，智慧的启迪 《元素丛书：氧》的旅程即将结束，但我们对氧的探索才刚刚开始。从浩瀚的宇宙到微观的细胞，从古老的地球到未来的科技，氧以其独特的方式，编织着生命与物质的交响曲。它不仅是空气中一个无声的组成部分，更是驱动着地球运转、孕育着万物的生命之源。希望通过本书的介绍，读者能够对这个元素有一个全新的认识，感受到科学探索的魅力，并更加珍视我们呼吸的每一缕空气，以及这背后蕴含的伟大自然力量。了解氧，就是理解生命，理解我们所处的世界。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对宇宙和生命起源充满好奇心的读者，《元素丛书：氧》这本书，简直是为我量身定做的。我原以为这本书只会讲述氧气在地球上的故事，但它却将视角拓展到了宇宙的宏大尺度。书中详尽地描述了氧原子是如何在恒星内部通过核聚变产生的，以及这些氧原子是如何被抛洒到星际空间，最终汇聚成行星，成为生命诞生的重要元素。我被书中关于“宇宙中的氧”的描述所深深吸引，它让我看到了生命起源与宇宙演化之间的深刻联系。然后，书中将话题拉回到地球，详细阐述了氧气在地球生命演化史上的关键作用，特别是光合作用的出现，如何彻底改变了地球的大气成分，并为更复杂的生命形式的出现奠定了基础。作者的解释清晰易懂，即使是像“氧化还原反应”这样的复杂概念，也能通过生动的类比变得易于理解。我甚至从书中了解到，我们呼吸的每一口空气，都承载着亿万年生命的痕迹，都与遥远的宇宙有着千丝万缕的联系。这本书让我对“生命”有了更深刻的理解，也让我对宇宙充满了敬畏。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对自然科学有着浓厚兴趣的学生，但同时，我也对那些能将复杂概念“大众化”的优秀科普作品情有独钟。《元素丛书：氧》恰恰满足了我所有的期待。这本书的结构安排非常巧妙，它不是简单地从氧的发现史讲起，而是以“呼吸”这个我们最熟悉、也最容易被忽视的生理过程为切入点，瞬间拉近了读者与氧气之间的距离。作者通过生动的例子，解释了氧气是如何进入我们的身体，又是如何与我们的细胞互动，维持生命的运转。我学习到了关于血红蛋白如何携带氧气，以及线粒体如何利用氧气产生能量的详细过程，这些知识我曾在生物课上接触过，但这本书的解读方式，让我茅塞顿开，理解得更加透彻。更让我惊喜的是，书中还探讨了氧气在地球生态系统中的重要作用，比如它如何影响土壤的形成，如何与植物的生长相互作用，以及它在海洋中的分布和循环。我感觉这本书就像一把钥匙，打开了我通往更广阔科学世界的大门。作者的语言风格严谨而不失趣味，既有科学的严谨性，又不乏引人入胜的叙事性，让我能够沉浸其中，乐此不疲。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我买《元素丛书：氧》纯粹是出于一种“集齐召唤神龙”的心态，因为我已经在书店里看到了“铁”和“碳”的那几本。我预想它会是一本例行公事、信息量大但枯燥乏味的科普读物。然而，这本书带给我的惊喜，是难以言喻的。作者的叙事方式非常独特，他没有采用流水账式的编年史，而是将氧气的不同“面貌”和“身份”串联起来，形成了一个个引人入胜的故事。我特别喜欢书中关于“氧气与火”的讨论，作者没有简单地解释燃烧的原理，而是从历史、文化、甚至是神话传说中，挖掘出氧气作为“火焰之灵”的意象，这种视角真的非常新颖。我甚至开始思考，为什么人类对火如此着迷？是不是因为火，正是氧气最活跃、最令人惊叹的展现形式？书中对于工业革命时期，氧气在冶金、化工等领域扮演的关键角色的描述，也让我印象深刻。那些曾经看似朴实无华的生产过程，在有了氧气的参与后，竟然变得如此高效而强大。而且，作者在讲述科学知识的同时，也没有忽略人文的关怀，他会提及氧气匮乏对人类文明进程造成的阻碍，以及现代社会对氧气资源的研究和保护，这让这本书不仅仅是关于科学，更充满了对人类命运的思考。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够将复杂科学概念“故事化”的科普作品情有独钟。《元素丛书：氧》这本书，无疑是其中的佼佼者。作者以一种非常新颖的视角，将氧气这个我们生活中最熟悉的元素，变成了一个充满传奇色彩的主角。我非常喜欢书中关于“氧气与燃烧”的探讨，作者不仅仅解释了燃烧的化学原理，更是从历史、文化、甚至哲学意义上，阐述了火与氧气之间的紧密联系，让我对“火”这一古老而神秘的现象有了全新的认识。书中关于氧气在地质历史中的演变，也让我大开眼界。从早期地球的缺氧环境，到大氧化事件的发生，再到如今富氧的大气层，这个过程的讲述，如同观看一部宏大的地球史诗，让我对生命的顽强和演化的力量充满了敬畏。而且，作者在描述复杂的科学概念时，总是能够辅以精妙的比喻和生动的插图，让我在轻松愉悦的阅读过程中，掌握了丰富的科学知识。这本书让我意识到，科学的魅力，不仅仅在于它的精确性，更在于它能够揭示我们生活世界背后隐藏的深刻规律。

评分☆☆☆☆☆

《元素丛书：氧》这本书，就像一位经验丰富的向导，带领我深入探索了氧气的神秘世界。我之所以会买这本书，是因为我一直对“氧”这个元素感到好奇，总觉得它在我们生活中扮演着极其重要的角色，却又知之甚少。这本书的内容，完全满足了我的求知欲，并且超出了我的预期。作者的写作风格非常严谨，但又充满了逻辑性和条理性，让我能够清晰地理解氧气从原子到分子的形成过程，以及它在各种化学反应中的表现。我尤其被书中关于“自由基”和“抗氧化”的章节所吸引。作者用通俗易懂的语言，解释了自由基对身体的伤害，以及抗氧化剂如何与之对抗，这让我对自己日常的饮食和生活习惯有了更深刻的反思。而且，书中还详细介绍了氧气在地质形成过程中的作用，比如岩石的风化、土壤的生成，这些知识对我来说是全新的，也让我对地球的演变有了更宏观的认识。我感觉这本书不仅仅是一本关于氧气的科普读物，更是一本关于生命、关于环境、关于地球演变的书。

评分☆☆☆☆☆

天呐，我简直不敢相信我花了这么长时间才翻开《元素丛书：氧》。我一直以为，氧气这种东西，就是呼吸用的，仅此而已。可这本书，彻底颠覆了我的认知。它不是那种枯燥乏味的教科书，而是像一位充满激情的导游，带着我穿梭于氧气的宏大世界。从氧气在宇宙诞生之初的微不足道，到如今成为地球生命赖以生存的基石，这个过程的讲述简直如同史诗。作者详尽地描绘了恒星内部的核聚变如何创造出氧原子，以及这些原子如何被抛洒到宇宙尘埃之中，最终汇聚成行星，孕育出生命。我尤其着迷于书中关于早期地球大气层演变的部分，那种从缺氧到富氧的巨变，对于生命的诞生和演化起到了多么关键的作用，书中给出了令人震撼的图景。我开始重新审视每一次呼吸，感觉不再仅仅是生理的需要，而是一种与宇宙深层联系的证明。作者对于科学原理的解释也十分到位，即使是复杂的化学反应，也能通过生动的比喻和精妙的插图变得通俗易懂。我甚至能想象出那些远古微生物，如何利用太阳能，一点点地向大气中释放氧气，这是一个多么漫长而伟大的“地球工程”。这本书让我对“我们从哪里来”有了更深的理解，也让我对“生命有多么奇迹”有了全新的认识。我强烈推荐给任何对生命、对宇宙、对科学充满好奇心的人。这本书不仅提供了知识，更点燃了我对探索未知世界的激情。

评分☆☆☆☆☆

我对《元素丛书：氧》的阅读体验，可以用“循序渐进、拨云见日”来形容。起初，我只是对它“元素丛书”的系列名感到好奇，并对“氧”这个最熟悉的元素产生了探究的欲望。这本书的开篇，并没有直接进入复杂的科学理论，而是从氧气在我们日常生活中的“痕迹”入手，比如燃烧、生锈、甚至是呼吸时的气流声，这些细微的观察，立刻引起了我的共鸣。然后，作者层层递进，逐渐深入到氧气的原子结构、化学键合，以及它在各种化学反应中的作用。最让我印象深刻的是，作者在解释氧化还原反应时，使用了一个关于“电子的能量旅行”的比喻，这个形象的比喻，让我这个化学“小白”也能清晰地理解氧气作为氧化剂的关键作用。书的后半部分，则将视角拓展到更宏大的层面，探讨了氧气在地球大气层、海洋、以及生物圈中的循环过程，以及它对气候、环境、甚至地质演变的影响。我尤其被书中关于“氧气危机”的讨论所吸引，它让我意识到，看似充足的氧气，实际上也面临着来自人类活动和其他自然因素的威胁。这本书让我意识到，看似简单的氧气，实际上蕴含着无穷的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

怎么说呢，《元素丛书：氧》这本书，完全超出了我的想象。我原本以为它会是一本关于化学元素“氧”的枯燥介绍，充满了公式和图表。但实际上，它更像是一部关于“生命之源”的史诗。我之所以这么说，是因为作者不仅仅在讲述氧气的化学性质，更是在讲述氧气如何塑造了我们所知的世界，如何驱动了生命的大爆发。书中关于“大氧化事件”的描写，简直是令人震撼。那种地球大气层成分的剧烈变化，对当时生命的灭顶之灾，以及对新生命形式诞生的契机，作者用极其生动的方式呈现出来，我仿佛能感受到那个时代古老地球的脉搏。我甚至开始重新审视我们每天呼吸的空气，它们不再只是简单的气体，而是亿万年生命演化的结晶，是无数生命活动留下的痕迹。作者在解释氧气在不同环境中的存在形式时，也做得非常出色，无论是深邃的海洋，还是高耸的山巅，甚至是火山喷发的核心，都能找到氧气的身影，但它的形态和作用却截然不同，这种多样性让我惊叹不已。这本书让我对“氧”这个字，有了前所未有的敬畏和好奇。

评分☆☆☆☆☆

初次捧读《元素丛书：氧》，我带着一丝“这本书能有多有趣？”的怀疑。毕竟，“氧”这个概念，在我脑海里，无非是化学课本上那个带着下标“O”的符号，以及医院里那些急救用的氧气瓶。然而，这本书完全打破了我的刻板印象。它以一种近乎文学化的笔触，将氧气的故事娓娓道来，让我仿佛置身于一场跨越亿万年的奇幻旅程。书中不仅仅罗列了氧气的物理化学性质，更深入探讨了它在不同尺度、不同时空下的“扮演”的角色。从微观的原子键合，到宏观的全球气候变化，氧气的身影无处不在，其影响力之深远，让我不禁惊叹。我尤其被书中关于“氧化还原反应”的章节所吸引，作者用非常形象的比喻，解释了电子得失的过程，让我这个对化学一窍不通的人，也能领略到其中精妙的逻辑。而且，书中并没有止步于基础科学，还延伸到了生物学、医学、甚至地质学。我第一次了解到，原来人类的衰老过程，在某种程度上也与氧的代谢有着千丝万缕的联系；原来，我们呼吸的氧气，在地球历史上曾经是多么“昂贵”的存在，而那些光合作用的生命，才是真正的“造氧先驱”。这本书就像一扇窗户，让我看到了一个充满活力、变化无穷的氧气世界。它让我对“习以为常”的事物，产生了前所未有的敬畏之心。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，科学书籍就应该像一本字典，清晰、准确、但缺乏温度。《元素丛书：氧》却让我彻底改变了这个看法。作者用一种充满人文关怀的笔触，讲述了氧气的故事，让冰冷的科学知识变得鲜活起来。我最喜欢的部分是书中关于“氧气与文明”的章节。作者并没有局限于科学原理，而是探讨了氧气如何影响了人类的早期发展，比如火的利用、冶金技术的进步，甚至是战争中火药的威力。他让我意识到，氧气不仅仅是生命必需品，更是推动人类文明发展的重要催化剂。书中对于“缺氧”现象的描写，也让我感同身受。无论是登山者在高原的艰难呼吸，还是患者在医院里对氧气的渴求，这些场景都通过作者的文字，变得格外真实而触动人心。我甚至开始思考，在那些没有氧气或氧气稀薄的星球上，生命会是怎样一种形态？这种跨越星球的想象，让我对生命的存在形式有了更广阔的理解。这本书让我感到，科学不仅仅是知识的积累，更是一种对生命、对世界的深刻理解和关怀。

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