柯贝西和老咪的实验室里又来了一位新客人!它是谁呢?
实验:在炽热的木炭上滴一滴水,随着“丝啦”一声响,冒出了白色的水蒸气。這团水蒸气里藏着一个神秘的家伙。在千百年的时间里,都没人发现过它的踪迹。
下面就是历史上各位“化学大侦探”留下的侦缉档案:
【档案1】
时间:1671年
侦探:英国化学先驱波义耳
实验:当他把铁钉放入稀硫酸中,从铁钉上冒出了很多细小的气泡。波义耳用导管将它们收集起来,结果发现,这是一种可以燃烧的气体。因为它是从铁上面冒出来的,所以他把它称为“铁的可燃性气体”。
【档案2】
时间:1766年
侦探:英国化学家卡文迪许
实验:根据波义耳留下的线索,他将各种各样的金属放进不同的酸性物质中,发现它们都会产生气体。不但铁和稀硫酸能够发生这种反应,锌和锡在盐酸中也可以产生。他对实验材料的重量进行了精确的测量,最后发现,这种奇怪的“可燃性气体”比空气轻11倍。而且如果将它与空气混合后再点燃,就会发生爆炸!
【档案3】
时间:1776年
侦探:法国化学家马奎尔
实验:他先将锌放入稀硫酸中,获得了那种神秘的“可燃性气体”,将它用细导管导出后点燃,再在火焰上放了一个小瓷盘。马奎尔以为,瓷盘将被火焰产生的烟气熏成黑色,没想到,瓷盘上干干净净,什么都没有!他反复仔细观察,终于发现,上面有一些很小的水滴。咦,这是从哪里来的呢?
【破解神秘气体的秘密】
1783年,法国著名化学家拉瓦锡重复了马奎尔的实验,在实验报告中他写道:“一切都很顺利。但我事先完全没想到,生成的水非常纯净,像是通过蒸馏得到的水。”
这种气体到底是什么?为什么在燃烧后会产生水?拉瓦锡百思不得其解。经过一年多的研究,他仍然找不到答案。这时,他突然产生了一个“逆向思维”的想法:那能不能把水分解,再次得到这种气体呢?
说干就干,拉瓦锡首先想到,铁与氧气结合后会生锈,变成铁渣。于是,他把一些铁屑装在一个拆下来的枪筒里,再把枪筒放在煤上加热,同时把水蒸气从枪筒的一端通进去。在枪筒另一端的孔口,他接上了一截导管。就这样,他得到了从枪筒里跑出来的可燃性空气。而原来留在枪筒里的铁屑被倒出来时,果然已经变成铁渣了。这意味着,水中的氧气已经被留在了铁屑里,出来的“可燃性空气”是纯净的。
这时,拉瓦锡已经可以确定,这种“可燃烧的空气”是一种新的物质。他给它起了个新名字“hydrogene”,意思是“水之源头”,元素符号为H。这就是——氢气。
氢气是世界上已知最轻的气体。它无色、无味,密度只有空气的1/14。它的沸点是-252.8℃,要到-239.9℃才会液化,成为液氢。
在地球上,大部分的氢都储存在水这个“仓库”里,空气中的氢气并不多,只占地球空气总体积的两百万分之一。但在整个宇宙中,氢却是最多的元素。特别是在太阳的大气中,93%的成分都是氢气。
【氢气的用途】
氢气球是我们生活中最常见的。但因为氢气容易燃烧和爆炸,所以玩的时候一定要小心!
氢燃料电池是一种先进的清洁环保能源。人们把氢输入燃料电池中,转化为电能驱动发动机;排出的不是废气,而是纯净的水雾。
氢弹是利用原子弹爆炸的能量,点燃氢的同位素原子核,发生核聚变反应,从而在瞬间释放出巨大能量。它的威力甚至比普通的原子弹还要大很多倍!
因为氢气本身极容易燃烧和爆炸,有很大的危险性,所以同学们不要擅自做实验来制造它。但在化学课上,如果老师给大家机会的话,一定不要错过这个亲手捕捉它的机会啊!