4.4 氢气

4.4 氢气

    空气中有许多的气体：氮气，氧气，二氧化碳，然而它们都是不能够燃烧的，不具有可燃性。

    在18世纪，科学家们逐渐意识到了空气是由不同的物质混合而成的。1766年卡文迪许向英国皇家学会提交了一篇研究报告《人造空气实验》,提出制出了“易燃空气”,并用排水集气法把它收集起来,进行研究。1781年，卡文迪许进一步发现这种易燃的气体在空气中燃烧时会产生水。1783年，拉瓦锡重复了卡文迪许的实验，并得到了相同的发现，即氢气在燃烧时产生了水，所以他将这种元素命名为hydrogen，即“生成水的物质”。

    20世纪，氢气开始被广泛应用于工业，其中就包括填充飞艇气球。1937年5月6日，“兴登堡”号飞艇在一场灾难性事故中被大火焚毁，97名乘客和乘务人员中至少有36人死亡。这艘大的飞艇准备着陆，仅花几分钟内的时间就被烧毁，起火原因当前尚不清楚，不过人们认为它是由发动机放出的静电或火花点燃了降落时放掉的氢气所致。直到事故发生为止，“兴登堡”飞艇已十次安全地往返于大西洋两岸之间，共载客1002人次。

    美国通用公司在1966年开始研发氢燃料电池汽车，本田开始于1992年，丰田起步于1996年。2002—2008年，尚属于实验研究阶段，没有正式的运营使用；2008—2015年，属于产品与社会结合的阶段，开始投入使用。在2008年，本田生产FCX Clarity首款氢能源汽车用于租赁业务，到2014年丰田Mirai燃料电池车。韩国在2013年批量生产现代Tucson FCEV燃料电池车。

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物理性质

生活中常见的就是各种氢气球啦，披着喜羊羊、灰太狼、熊出没的皮，但是它们的内部都是一样的。

根据性质，得出结论：可以用排水法，或者向下排空气法收集氢气（H2）。

排水法呢，就是如图，氢气因为氢气难溶于水，所以出来的氢气一点点把水挤出去了。

向下排空气呢，因为氢气密度非常小，所以氢气与空气混合的时候，氢气会向上跑，所以用向下排空气法收集，这样的话，氢气就会一点点聚集在收集装置（通常是集气瓶）顶部，空气就会被一点点从下面被挤出去。

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可燃性

世界上第一个氢气球诞生在1780年，法国化学家布拉克把氢气灌入猪膀胱中，制得世界上第一个氢气球。较小的氢气球，多用于儿童玩具（塑料膜氢气球）或喜庆放飞用。较大的氢气球用于飘浮广告条幅，也叫空飘氢气球，气象上用氢气球探测高空，军事上用氢气球架设通信天线或发放传单。

氢气球虽然用途广泛，但是也存在不安全因素，“兴登堡”号飞艇起火，就证明了氢气这种气体具有可燃性。

我们通常是这样了解到未知事物的：

安全一点的测试是这样的：

然而，还是这样规范一点：

氢气是可燃性气体，所以点燃之前必须要检验纯度：

    实际上，这就是一个微型的爆炸实验：如果试管中极少量的氢气爆炸了（尖锐爆鸣声），我们就可以推测出大量的这种气体燃烧有可能发生爆炸；如果这些气体发出的声音非常小，甚至不发出声音，则可以推测出大量的这种气体燃烧，不会发生爆炸，是安全的。

其实就是个微型的：点燃爆炸测试。

这样点燃，更容易测试实验现象，看看能生成什么物质：

方程式这样：

化学变化的本质来看：

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意义

保持氢气化学性质的最小粒子：氢分子。

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小结

公众号：河北中考化学

人教版，2011年修订课标

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