化学元素的奇妙之旅——第一站

从今天起，我们将开始化学元素的奇妙之旅，讲述118种化学元素的前世今生。

今天，我们就来讲一讲最轻的元素——氢，氢的原子序数为1.008，它是气体，自生无色，沸点是-253℃，熔点是-259℃，介绍了它的基本信息，我们就来好好了解一下吧！

氢原子作为宇宙大爆炸后的最早形成的元素，结构就较为简单，只包含一个质子和一个核外电子。虽然在宇宙138亿年的历史中，无数恒星将氢核聚变为氦，但是，它依然占据宇宙的四分之三以上，同时，在化合物中，总是有它的身影，尤其是有机化合物中，几乎都含有氢氧根离子。

氢气是一种无色有高度易燃的气体，它通常与氧结合形成水（H2O），大量存在于地球上。氢原子在水分子间形成的弱键使其拥有较高的沸点，允许它在地球上存在而不被蒸发。在通常情况下，物质的固态密度更大，但水就是例外，它在0℃以下时，氢键会断裂，与氧原子形成一种晶格结构的晶体类物质。但是，这种晶体存在缝隙，所以冰比水轻。

在生活中，重要的是碳氢化合物（烃），化石燃料（煤、石油、天然气等）就是烃类物质，是我们生产生活的重要能源。假如，没有氢，太阳就不会燃烧，发电变得比登天还难。

早在16世纪，医学家帕拉切尔苏斯就发现强酸与金属会发生置换反应，生成氢气。1671年，罗伯特波义耳也在一次实验中发现同样的现象。1766年，亨利卡文迪认为它是一种元素，他称它为燃素气体。1781年，卡文迪什把氧称为脱燃素气体。1873年，拉瓦锡正式将它称为氢（H，hydrogen），意为水的创造者。

因为氢气是最轻的，所以大多数人无法在地球上发现氢气单质，因为它飘离了大气层。

氢气比所有气体轻，所以它是第一种填充气球的气体，气体也被用于飞艇，飞艇是一种刚性的气球。但是，在1937年载满乘客兴登堡号（LZ 129）飞艇的意外撞击事件，终结了20世纪的齐柏林公司的飞艇旅行。

在火箭发射领域，燃料总是液氢液氧来发动引擎。在交通领域，氢气可以代替烃，成为清洁能源，因为氢气氧气反应只生成水蒸气；还可以做氢燃料电池。但是，还有许多问题需要克服：这种气体易燃，不安全；从烃中提取，会产生温室气体；电解水，既浪费水，又浪费电。

氢气，还有很多用处：生产氨肥，合成环己烷，甲醇（生产塑料），人造黄油，玻璃，硅片，核能发电，核武器（同位素氕氘氚）等。