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发现历史
因发现氧而获得的荣誉由3位化学家分享：一个英国人，一个瑞典人，还有一个法国人。约瑟夫·普里斯特利是第一位发布氧元素声明的人，在1774年由聚焦阳光到氧化汞（HgO），然后收集释放出的气体实现。他注意到蜡烛在这里燃烧的更明亮了，而且能使呼吸变得更简单。普里斯特利不知道的是，卡尔·威尔海姆·舍勒（Carl Wilhelm Scheele）在1771年6月就制取了氧。他写下了他的发现说明，但直到1777年才发布。拉瓦锡也声称发现了氧，并且他提议这种新的气体叫做oxy-gène，意思是形成酸的，因为他认为这种元素是所有酸性物质的基础。
元素分布
理化性质
物理性质
基本信息
同位素
符号
质子
中子
质量(u)
半衰期
原子核自旋
相对丰度
相对丰度变化量
12O
8
4
12.034405(20)
580(30)E-24 s [0.40(25) MeV]
0+
13O
8
5
13.024812(10)
8.58(5) ms
(3/2-)
14O
8
6
14.00859625(12)
70.598(18) s
0+
15O
8
7
15.0030656(5)
122.24(16) s
1/2-
16O
8
8
15.9949146 1956(16)
稳定
0+
0.99757(16)
0.99738-0.99776
17O
8
9
16.99913170(12)
稳定
5/2+
0.00038(1)
0.00037-0.00040
18O
8
10
17.9991610(7)
稳定
0+
0.00205(14)
0.00188-0.00222
19O
8
11
19.003580(3)
26.464(9) s
5/2+
20O
8
12
20.0040767(12)
13.51(5) s
0+
21O
8
13
21.008656(13)
3.42(10) s
(1/2,3/2,5/2)+
22O
8
14
22.00997(6)
2.25(15) s
0+
23O
8
15
23.01569(13)
82(37) ms
1/2+#
24O
8
16
24.02047(25)
65(5) ms
0+
25O
8
17
25.02946(28)#
<50 ns
(3/2+)#
26O
8
18
26.03834(28)#
<40 ns
0+
27O
8
19
27.04826(54)#
<260 ns
3/2+#
28O
8
20
28.05781(64)#
<100 ns
0+
备注:画上#号的数据代表没有经过实验的证明，只是理论推测而已，而用括号括起来的代表数据不确定性。
化学性质
4K+O2=2K2O
K+O2=KO2（超氧化钾）
（铁锈的形成）
化学方程式
现象
与氢气的反应
2H2+O2=点燃=2H2O
安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰，生成水并放出大量的热。[8]
与碳的反应
C+O2=点燃=CO2
剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。[9]
2C+O2=点燃=2CO （氧气不充足时）
与硫的反应
S+O2=点燃=SO2
在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰；在纯氧中燃烧得更旺，发出蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体[10]。该气体能使澄清石灰水变浑浊，且能使酸性高锰酸钾溶液或品红溶液褪色，褪色的品红溶液加热后颜色又恢复为红色。
与红磷的反应
4P+5O2=点燃=2P2O5
发出耀眼白光，放热，生成大量白烟。
与白磷的反应
白磷在高于44摄氏度时会在氧气中自燃，发光发热，生成白烟。
与氮气的反应
N2+O2=高温或放电=2NO
如甲烷、乙炔、酒精、石蜡等能在氧气中燃烧生成水和二氧化碳。
气态烃类的燃烧通常发出明亮的蓝色火焰，放出大量的热，生成水和能使澄清石灰水变浑浊的气体。
甲醛
4CxHyOz+（4x+y-2z）O2=点燃=4xCO2+2yH2O
（通式完成后应注意化简！下同）
此反应包含两个步骤：
2H2S+3O2（过量）=点燃=2H2O+2SO2[11]
2H2S+O2（少量）=点燃=2H2O+2S[11]
2SO2+O2←催化剂，△→2SO3
2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
2NO+O2=2NO2
制取方法
实验室制法
1．加热高锰酸钾或锰酸钾：
该反应实际上是放热反应，而不是吸热反应，发生上述1mol反应，放热108kJ）。
3．过氧化氢溶液催化分解（催化剂主要为二氧化锰，三氧化二铁、氧化铜也可）：
工业制法
在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发，由于液态氮的沸点是‐196℃，比液态氧的沸点（‐183℃）低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧。
空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的沸点不同，从空气中制备氧气称空气分离法。首先把空气预冷、净化（去除空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质）、然后进行压缩、冷却，使之成为液态空气。然后，利用氧和氮的沸点的不同，在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝，将氧气和氮气分离开来，得到纯氧（可以达到99.6%的纯度）和纯氮（可以达到99.9%的纯度）。如果增加一些附加装置，还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量极少的稀有惰性气体。由空气分离装置产出的氧气，经过压缩机的压缩，最后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存，或通过管道直接输送到工厂、车间使用。使用这种方法生产氧气，虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术，但是产量高，每小时可以产出数千、万立方米的氧气，而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气，所以从1903年研制出第一台深冷空分制氧机以来，这种制氧方法一直得到最广泛的应用。
膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离，可以得到百分之九十以上氧气的富氧空气。
利用氮分子大于氧分子的特性，使用特制的分子筛把空气中的氧分离出来。首先，用压缩机迫使干燥的空气通过分子筛进入抽成真空的吸附器中，空气中的氮分子即被分子筛所吸附，氧气进入吸附器内，当吸附器内氧气达到一定量（压力达到一定程度）时，即可打开出氧阀门放出氧气。经过一段时间，分子筛吸附的氮逐渐增多，吸附能力减弱，产出的氧气纯度下降，需要用真空泵抽出吸附在分子筛上面的氮，然后重复上述过程。这种制取氧的方法亦称吸附法.利用吸附法制氧的小型制氧机已经开发出来，便于家庭使用。
把水放入电解槽中，加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度，然后通入直流电，水就分解为氧气和氢气。每制取一立方米氧气，同时获得两立方米氢气。用电解法制取一立方米氧气要耗电12～15千瓦小时，与上述两种方法的耗电量（0.55～0.60千瓦小时）相比，是很不经济的。所以，电解法不适用于大量制氧。另外同时产生的氢气如果没有妥善的方法收集，在空气中聚集起来，如与氧气混合，容易发生极其剧烈的爆炸。所以，电解法也不适用于家庭制氧。
2CuSO4+2H2O=通电=2Cu↓+2H2SO4+O2↑
电解水
2H2O=通电=2H2↑+O2↑
光合作用总反应式
6CO2+6H2O—光，叶绿素→C6H12O6+6O2↑
电解硝酸银溶液
4AgNO3+2H2O =通电=4Ag↓+4HNO3+O2↑
氟气与水的反应
电解熔融氧化铝
2Al2O3=通电=4Al+3O2↑
加热氧化汞
2HgO=△=2Hg+O2↑
存在形式
单质
氧气
臭氧
化合物
氧化物
含氧化合物
特殊
四聚氧（O4）
红氧（O8）
氧中毒
肺型氧中毒
类似支气管肺炎。其表现及通常的发展过程为：最初为类似上呼吸道感染引起的气管刺激症状，如胸骨后不适（刺激或烧灼感）伴轻度干咳，并缓慢加重；然后出现胸骨后疼痛，且疼痛逐渐沿支气管树向整个胸部蔓延，吸气时为甚；疼痛逐渐加剧，出现不可控制的咳嗽；休息时也伴有呼吸困难。在症状出现的早期阶段结束暴露，胸疼和咳嗽可在数小时内减轻。
脑型氧中毒
最初出现额、眼、鼻、口唇及面颊肌肉的纤维性颤动，也可累及手的小肌肉；面色苍白、有异味感。继而可有恶心、呕吐、眩晕、汗、流涎、上腹部紧张；也可出现视力丧失、视野缩小、幻视、幻听；还会有心动过缓、心悸、气哽、指(趾)端发麻、情绪反常(忧虑、抑郁、烦躁或欣悦)。接着出现极度疲劳、嗜睡、呼吸困难等。少数情况还可能发生虚脱。
眼型氧中毒
