铜和氧气在什么条件下发生什么反应?

铜和氧气在不同条件下会发生不同反应：

加热条件下

当铜在空气中加热时，铜会与氧气发生氧化反应，生成黑色的氧化铜（$CuO$）。反应的化学方程式为：$2Cu + O_{2}\stackrel{\Delta}{=\!=\!=} 2CuO$。在这个反应中，铜元素的化合价从0价升高到 +2价，氧元素的化合价从0价降低到 -2价，属于氧化还原反应。实验现象为紫红色的铜逐渐变黑。

高温条件下

在高温且氧气充足的条件下，铜与氧气反应会生成黑色的氧化铜 。不过高温和加热有所区别，高温一般指的温度更高。反应本质和加热时类似，化学方程式同样是$2Cu + O_{2}\stackrel{高温}{=\!=\!=} 2CuO$。

潮湿的空气中（缓慢氧化）

铜在潮湿的空气中，会与氧气、二氧化碳和水共同作用，发生缓慢氧化，生成碱式碳酸铜（$Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}$），俗称铜绿。反应的化学方程式为：$2Cu + O_{2} + H_{2}O + CO_{2}=\!=\!= Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}$ 。这是一个较为复杂的化学反应，碱式碳酸铜是一种绿色的固体物质，所以我们会看到铜制品在潮湿环境中表面逐渐出现绿色的锈斑。