发现之旅
    我们生活在物质的世界里，那么我们周围的千千万万种物质是不是由少数基本物质所形成的呢？曾经有人说万物是由金、木、水、火、土五种物质组成的。可是这种说法却没有可靠的科学根据，不能让人们信服。那到底什么才是正确的答案呢？
    直到人们认识了原子和原子的内部结构后，才对构成万物的基本物质有了正确的认识，即元素。元素是同一类原子的总称。
    在今天的旅程中，我们就一起来认识所有元素中最轻的元素：氢元素！
深入思考
    氢是所有元素中最轻的。迄今为止它是宇宙中最丰富的元素，质量分数约为90%。正如构成水的氢，是一切生命必不可少的元素，在一切有机物中都含有氢元素。
    由两个氢原子结合在一起就形成了氢气，氢气在常温下是无色的气体，同时也是已知气体中密度最小的一种气体。
    在实验室常用锌和稀硫酸来反应制取氢气。
    从实验中可以看到，锌与稀硫酸剧烈反应放出一种气体。将这种气体放在酒精灯上点燃，可以看到这种气体可以在空气中燃烧，所以该气体为氢气。
锌与稀硫酸的反应
    注意：在点燃氢气之前要注意检验氢气的纯度，因为不纯的氢气在空气中点燃会发生爆炸。
    将反应后的液体在蒸发皿中蒸发，得到一种白色固体，这种白色物质是硫酸锌，所以锌与硫酸反应可以表示如下：
Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑
    氢气不溶于水，所以可以用排水法收集氢气，另外因为氢气密度比空气小，所以也可以用向下排空气法来收集。收集满后应该将集气瓶瓶口向下放置，以免氢气逸散到空气中。
    实验室制取氢气的实验装置还可以采用启普发生器。
    在制取氢气时，可以用稀盐酸来代替稀硫酸，也可以用铁或镁来代替锌。反应可表示如下：
Mg + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑
Fe+ H2SO4 === ZnSO4 + H2↑
Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑
    像这种由一种单质跟一种化合物起反应，生成另外一种化合物的反应叫做置换反应。
    氢气具有很广泛的用途，最常见的用途是充填氢气球和氢气飞艇。 另外氢气是最理想的无污染燃料，目前液氢和液氧组合是动力火箭推进剂的最佳选择。
氢气的用途
学有所用

21世纪的理想能源——氢能
    目前的燃料，主要来自石油、煤和天然气，因燃用这类碳氢化石燃料、汽车排气造成城市公害、环境污染、酸雨已时有所闻。在过去的文献中，因空气污染酿成人类悲剧的事件则屡见不鲜。随着人类对石油的消耗量以10年一个周期地倍增和地球上石油资源的日趋枯竭，当今世界能源正处于结构变革的前夕，谁将成为未来世界的理想能源呢？
    氢能，又称氢燃料。直接用氢做燃料，是理想而现实的方案。在众多的新能源“候选者”中，氢能以其热值高、资源丰富、无污染、重量轻、应用广泛等许多独特的优点而崭露头角。
    氢的沸点为-252.8℃，在常温常压下为气态。氢气作为燃料，每公斤燃料的热值约是汽油的3倍。氢燃烧生成水，水又可以分解制氢。这种燃烧和再生的往复循环，使氢气能成为一种“取之不尽，用之不竭”的宝贵资源。我们的地球表面有71%为水所覆盖，储水量约为2.1×1021t。若人类的制氢技术达到实用化后，氢能将成为一种极其廉价的能源。
    氢是一种无污染的燃料。它燃烧后的产物是水蒸气，不会像碳氢化石燃料那样，因燃烧产生大量的煤烟及SO2、CO2、NO2、醛类等而污染自然环境。
氢燃料重量轻，在沸点时液体的密度只有0.07g/mL，用于航天、航空等高速运输工具，可以使载重与自重比成倍地提高。
    除用于交通运输外，还可利用金属氢化物的化学能、热能、机械能转换功能作其他特殊的用途。
    因此，可以毫不夸张地说，氢将是举世瞩目的21世纪理想能源，我们将面临氢能时代。
沙场练兵

1. 氢气和氧气的混合气，点燃后发生爆鸣的原因是（   ）
    A. 比同质量的氢气在氧气中安全燃烧时放出的总热量要多
    B. 氢气、氧气混合含有其他气体杂质
    C. 氢气和氧气混合反应剧烈，很短的时间内放出大量热，使空气突然膨胀
    D. 氢气具有可燃性、还原性、密度小的特性



2．下列有关氢气的性质中，可以用于工业上冶炼金属钼的是（   ）
    A. 还原性　 　　  B. 可燃性
    C. 难溶于水　　　 D. 密度小



3．下列式子表示的化学反应中，不属于置换反应的是　（    ）

    



4．用氢气还原氧化铜的实验步骤包括以下各步：(1)将氧化铜铺在试管底部；(2)加热；(3)通氢气；(4)停止通氢气；(5)撤去酒精灯。正确的操作顺序是 （    ）
    A. (1)、(2)、(3)、(4)、(5)
    B. (1)、(3)、(2)、(4)、(5)
    C. (1)、(2)、(3)、(5)、(4)
    D. (1)、(3)、(2)、(5)、(4)
 

5．能源有一级能源和二级能源。自然界以现成形式提供的能源为一级能源；靠其他能源的能量间接制取的能源为二级能源。氢气是一种高效而无污染的二级能源，它可由水制取：

根据下列内容回答：
（1）下列叙述中正确的是(   )
    A．电源是二级能源
    B．水力是二级能源
    C．天然气是一级能源
    D．焦炉气（是用煤制取焦炭的副产物）是一级能源
（2）由水制氢气，下列研究方向中不正确的是(   )
    A．构成水的氢气和氧气都是可燃物，因此可研究在水未分解的情况下，使氢气成为二级能源
    B．使太阳能聚焦，产生高温，使水分解生成氢气和氧气
    C．研究高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量
    D．研究特殊化学物质，开发廉价能源以分解水制取氢气