在鍊鋼過程中吹入高純度氧氣，氧便和磷、硫、矽等起氧化反應，這不但降低了鋼的含碳量，還有利於清除磷、硫、矽等雜質。而且氧化過程中產生的熱量足以維持鍊鋼過程所需的溫度，因此，吹氧不但縮短了冶煉時間，同時提高了鋼的質量。同學們，你們看。”老師指著正在模擬鍊鋼過程的實驗裝置說道，“當氧氣注入鋼水時，那些雜質就像是遇到了天敵，迅速地與氧氣結合，形成可以被分離出去的物質。這個過程就像是一場精準的魔法，把鋼中的雜質一一剔除，讓鋼材變得更加堅韌純淨。”

高爐鍊鐵時，提高風中的氧濃度可以降低焦比，提高產量。在有色金屬冶煉中，採用富氧也可以縮短冶煉時間，提高產量。老師接著說道：“在這些冶煉過程中，氧氣就像是一位神奇的助手，加速了整個反應的程序，使得金屬的提取更加高效。這不僅在工業生產上有著重要意義，也對我們的生活產生了深遠影響。比如我們身邊的各種金屬製品，從建築用的鋼筋到日常使用的鍋碗瓢盆，它們的質量和生產效率都得益於氧氣在冶煉中的應用。”

把氧氣加入冶煉爐內可提高爐內溫度，加速冶煉過程。利用焊炬和割炬，乙炔在氧氣裡燃燒，能產生一種叫做氧炔焰的火焰，溫度可達 3000℃以上，用來焊接或割斷金屬。老師拿起焊炬和割炬的模型，向汪鑫焱和小璇展示：“這種高溫火焰在工業製造和維修中是不可或缺的工具。比如在汽車製造中，需要用氧炔焰來焊接車身部件；在建築領域，如果需要切割金屬結構，氧炔焰就能迅速完成任務。它的高溫可以使金屬迅速熔化，實現精準的焊接或切割，就像一把神奇的火焰之劍，可以按照我們的需求塑造金屬。”

液氧是現代火箭最好的助燃劑，在超音速飛機中也需要液氧作氧化劑，可燃可製作液氧炸藥。老師帶著他們來到一個火箭發動機模型旁，“在航天領域，液氧扮演著至關重要的角色。火箭發射時，液氧與燃料混合燃燒，產生巨大的推力，將火箭推向太空。想象一下，那巨大的火箭能夠掙脫地球的引力，飛向浩瀚的宇宙，液氧在其中功不可沒。而在軍事領域，液氧炸藥則具有強大的爆炸威力，但同時也需要謹慎使用和管理，因為它的能量一旦失控，就會造成巨大的破壞。”

接下來，老師開始講解氧的理化性質。“同學們，我們先來看看氧的物理性質。標準狀況下，氧氣為無色、無味氣體，熔點 -218.79℃，沸點 -182.96℃，密度略大於空氣密度，為 0.001429g/c。氧氣為非極性分子，不易溶於水，20℃時，溶解度為 30c氧氣/d水，氧氣在鹽水中的溶解度略小於純水中，但氧氣在許多有機溶劑（如乙醚、CCl?、丙酮、苯等）中的溶解度比在水中的溶解度高 10 倍左右。在 101kPa 下， -183℃時，氧氣經凝聚變為液氧狀態，呈淡藍色，且具有流動性，當進一步冷卻至 -219℃時，氧氣則凝聚形成淡藍色的雪花狀固體，但氧的液體和固體形態均具有明顯的順磁性。”

老師拿出裝有液氧的容器，讓他們觀察液氧的淡藍色外觀和流動性。“你們可以看到，液氧就像是一種來自神秘世界的液體，它的顏色和狀態都與我們平常所熟知的氧氣大不相同。這種低溫下的液氧在科學研究和工業應用中都有著獨特的價值。當它作為火箭的助燃劑時，這種特殊的物理性質能夠更好地與燃料混合，產生更強大的推力。”

“氧的化學性質十分活潑。除不能與少數貴金屬（金、鉑）以及惰性氣體（氦、氖、氬）等發生化學反應外，氧能與其他所有的金屬和非金屬元素髮生化學反應。氧與其他元素化合時，發生的化學反應均為放熱反應。”老師一邊說著，一邊準備進行一些化學實驗來展示氧的化學性質。

與金屬反應時，氧與第Ⅰ族和第Ⅱ族的金屬元素髮生氧化反應，因氧與這些金屬的電負性差值較大，故生成的氧化物均為離子化合物。氧與活潑金屬（鈉、鋇）等發生氧化反應，不僅可以形成氧化物而且在一定條件下可生成過氧化物。例如：鈉在氧中燃燒就可以生成過氧化鈉，反應方程式為：2Na + O? =點燃= Na?O?。老師在一個安全的實驗環境中進行鈉在氧氣中燃燒的實驗，只見鈉在氧氣中劇烈燃燒，發出耀眼的黃色火焰，生成了淡黃色的過氧化鈉。“同學們，看這個反應多麼劇烈，這就是氧的活潑性的體現。鈉這種活潑金屬在氧氣中迅速地與氧結合，產生了新的化合物。而過氧化鈉在生活中也有一些應用，比如在一些特殊的化學反應或者工業生產環節中，它的氧化性可以發揮重要作用。”

相對原子質量較大的金屬（鐵、鋇、鍶等）與氧的氧化反應，在室溫下就能自發進行。例如，鐵與氧在室溫條件下，鐵會緩慢地被氧化，生成三氧化二鐵（Fe?O?）。鐵在純氧中的氧化反應十分激烈，即鐵在氧中燃燒，能發出明亮的火星及耀眼的光芒，反應後能夠生成紅色氧化鐵（FeO），還能夠生成黑色的四氧化三鐵（Fe?O?），即氧化鐵與氧化亞鐵的加成物，四氧化三鐵具有強磁性。老師拿出一塊生鏽的鐵和一塊在純氧中燃燒過的鐵，展示給他們看：“你們可以看到，鐵在不同的氧環境下反應的結果不同。生鏽的鐵表面那層鐵鏽就是三氧化二鐵，而在純氧中燃燒後的鐵則有更復雜的氧化物生成。這種現象在我們的生活中很常見，比如鐵製品在潮溼的空氣中容易生鏽，這就是鐵與空氣中的氧氣和水發生了緩慢的氧化反應。而在一些工業生產中，我們也會利用鐵在氧氣中燃燒的特性來製備特殊的鐵的氧化物，用於各種不同的目的，比如製造磁性材料等。”

氧與非金屬元素的反應也同樣精彩。氧與氫反應可以生成水，這是我們最為熟悉的化學反應之一，也是生命存在的基礎。在點燃的條件下，氫氣在氧氣中安靜地燃燒，產生淡藍色火焰，生成水。這個反應在能源領域有著重要的研究價值，比如科學家們一直在探索如何利用氫氣和氧氣的反應來開發更清潔、高效的能源。

氧與碳反應可以生成二氧化碳或一氧化碳，這取決於反應的條件。在充足的氧氣條件下，碳完全燃燒生成二氧化碳；而當氧氣不足時，則會生成一氧化碳。這個反應在我們的生活中無處不在，從燃燒木材取暖到汽車發動機的燃燒過程，都涉及到碳和氧的反應。而且二氧化碳作為一種溫室氣體，對地球的氣候有著重要影響，這也讓我們對碳和氧的反應更加關注，研究如何控制這些反應以減少對環境的影響。