地球的元素

它是什么样子，感觉如何，闻起来或尝起来如何？

玫瑰星云的特写。恒星在这个空间区域形成。红色来自氢云。

氢是所有元素中最小的元素，小到四十亿个氢原子排成一排，仅能占据一根针尖的面积！在常温下，氢是无色、无味、无臭的气体。氢气（H2）是由两个氢原子结合在一起形成的分子。它不具有味道和气味，也不具毒性。氢在常温下是气体，要将氢转化为液体或固体需要极低的温度和/或极高的压力。氢常见的化合物之一是水（科学名称为H2O），它由两个氢原子和一个氧原子组成。在常温下，水是清澈的液体。

它是如何被发现的？

亨利·卡文迪许（Henry Cavendish）是第一个意识到氢是一种独特物质的人。1776年，他通过将水银与酸混合来生成氢气。实际上，氢气在更早时就被瑞士炼金术士帕拉塞尔苏斯发现。他还将水样品混合在其中制造了水！

它的名字来源于哪里？

氢的名字来自于希腊词"Hydrogenes"，意思是“水的形成”。这种元素是由安托万·拉瓦锡（Antoine Lavoisier）于1783年命名的。氢燃烧时会生成水。

你知道吗？

• 氢是最小的元素。
• 氢是宇宙中最丰富的元素。
• 氢在地球上并不常见以纯元素的形式，通常是水的一部分。
• 氢是恒星的主要燃料，也是红矮星的唯一燃料。
• 氢在燃烧时会发出刺耳的声音。

它在哪里被发现？

太阳落山了。太阳的主要成分是氢。地球上大部分的氢都以水的形式存在。

氢在宇宙中以原子形式非常常见，尤其是在恒星中。在外太空中，有着大量的氢气云。然而，宇宙中的氢气大部分是缺少电子的离子形式。地球上，氢通常作为水分子的一部分存在。地球大气层中几乎没有氢气，因为它太轻了，可以轻易地飘向太空！许多其他分子也包含氢，例如丙烷和塑料。一些细菌会产生纯氢气作为废物。

氢气占据了气态巨行星（如木星、土星、天王星和海王星）的主要组成部分，这些行星是我们太阳系中的巨大行星，拥有比地球更强的引力和更低的温度。

它的用途有哪些？

氢的最大应用是用于化石燃料的加工（“升级”）以及氨的生产。氢可以作为燃料来源，通过燃烧产生热量或利用氢燃料电池。燃料电池是一种通过安全地将氢和氧结合来产生电力的装置。

氢比空气轻，因此能够上升。如果将其放入容器中（如气球），它可以将容器升得非常高！过去，氢被用来升起许多飞艇，这些庞大的类似气球的交通工具曾用于长途运输人们，就像如今我们使用飞机一样。不幸的是，由于氢是易燃的，而氦气是非易燃的，因此现在已经很少用于这个用途。

在未来，无污染的汽车可能会使用氢气作为燃料。制作氢气汽车的技术已经存在，但你并没有在路上看到它们。分离氢气所需的能源非常高，而制造足够的氢气以供汽车使用也会产生污染。此外，携带足够的氢气以供长途行驶也是一大难题。

恒星之所以能够发光发热，是因为氢原子通过融合反应（即氢原子合并形成更重的元素）释放出能量。科学家们正在努力创造一个能够以相同方式产生能量的反应堆，但这是一个非常困难的问题，需要许多年才能实现有用的核聚变反应堆。

它危险吗？

氢是高度易燃的，当与氧气或空气混合时，它可能会燃烧甚至爆炸。希登堡事件就是由于这一特性引起的，那艘船充满了氢气而不是氦气。当它起火时，船体迅速被火焰吞噬，氢气迅速点燃并摧毁了整个船只。如果当时使用氦气来充气，这场灾难本可以避免，但由于氦气非常稀有且昂贵，飞艇的制造商只能使用氢气。

虽然氢气本身无毒，但如果单独吸入氢气，它会造成窒息，因为它无法替代我们体内需要的氧气。只要氢气与足够的普通空气混合，它是完全安全的，吸入一些氢气甚至能让你的声音变得更高亢！