名师点评：元素故事系列之氢元素一、我的名字与身份5卡文迪什经过多次实验终于发现了这种新气体与普通空气混合后发生爆炸的极限。他在论文中写道：如果这种可燃性气体的含量在9.5%以下或65%以上，点火时虽然会燃烧，但不会发出震耳的爆炸声。随后不久他测出了这种气体的比重，接着又发现这种气体燃烧后的产物是水，无疑这种气体就是氢气了。卡文迪什的研究已经比较细致，他只需对外界宣布他发现了一种氢元素并给它起一个名称就行了。但卡文迪什受了虚假的“燃素说”的欺骗，坚持认为水是一种元素，不承认自己无意中发现了一种新元素。后来拉瓦锡听说了这件事，他重复了卡文迪什的实验，认为水不是一种元素而是氢和氧的化合物。在1787年，他正式提出“氢”是一种元素，因为氢燃烧后的产物是水，便用拉丁文把它命名为“水的生成者”。三、我的存在形式四、我的孪生姐妹氘的原子核由一个质子和一个中子组成。在大自然的含量约为一般氢的7000分之一。少量的存在于天然水中，用于核反应，并在化学和生物学的研究工作中作示踪原子（deuterium）。氚的原子核由一个质子和两个中子所组成，并带有放射性，会发生β衰变，其半衰期为12.43年。自然界中存在极微，从核反应制得。主要用于热核反应。氢的同位素氘和氚可应用于核聚变，提供能量，因为技术原因，核聚变发电还无法大量应用。人们还人工合成了我的众多孪生姊妹。氢-4氢-5氢-6氢-7。哟，你不会有我这么多的姊妹吧？好在姊妹间化学性质基本相同，因为我们具有相同的电子层结构呢。五、我的单质氢分子六、我神奇的用途2、我是未来的氢能源，也是最清洁的燃料。氢气是二级能源。目前有关氢能源的三大课题是：氢气的发生、储存和作为能源的利用。制氢的能源和燃料可以来自多种来源，例如天然气、核能、太阳能、风力、生物燃料、煤矿、其他化石燃油、地热。人们发现储存氢气方法很多，但是高效的储氢方法主要有：液化储氢（成本太高，而且需要很高的能量维持其液化）；压缩储氢（重量密度和体积密度都很低）；金属氢化物储氢（体积存储密度较高，但是重量密度低），还有一个是现在正在研究的碳纳米管吸附储氢（已经证明在室温和不到1bar(约一个大气压)的压力下，单壁碳管可以吸附5%-10%,多壁碳纳米管储氢可达14%,但是这些报道都受到了质疑，原因是目前尚未建立一个世界上公认的检测碳纳米管储氢的检测标准）目前根据理论推算和反复验证，大家普遍认为可逆储/放氢量在5%（质量密度百分比）左右，但是即使是只有5%也是迄今为止最好的储氢材料！3、氢气生物学效应，医学用途你没听说过吧。早在1975年就有人开展了氢气治疗肿瘤的研究，后来2001年才有法国学者将高压氢用于治疗肝脏寄生虫感染的研究。关于氢气的生物学效应，最热闹地当然属于潜水医学，因为氢气作为人类潜水呼吸的气体被国际许多重要的潜水医学研究单位深入研究，作为呼吸气体的最重要前提是该气体的安全性，就是不能对人体产生明显的影响，包括在极端高压下呼吸这种气体。许多年的潜水医学研究证明呼吸氢气是非常安全的，但也同时给人们一种深刻印象，呼吸氢气对人体是没有明显生物学效应的。美国匹兹堡大学器官移植中心学者Nakao等随后证明，呼吸2%的氢可以治疗小肠移植引起的炎症损伤，饮用饱和氢水可治疗心脏移植后心肌损伤、肾脏移植后慢性肾病。国内第四军医大学谢克亮等的研究证明，呼吸氢气能治疗动物系统炎症、多器官功能衰竭和急性颅脑损伤。孙学军等的研究也证明，呼吸2%的氢可以治疗新生儿脑缺血缺氧损伤。随后，孙学军等成功制备了饱和氢注射液，并与国内40多家实验室开展合作，先后发现该注射液对疼痛、关节炎、急性胰腺炎、老年性痴呆、慢性氧中毒、一氧化碳中毒迟发性脑病、肝硬化、脂肪肝、脊髓创伤、慢性低氧、腹膜炎、结肠炎、新生儿脑缺血缺氧损伤、心肌缺血再灌注损伤、肾缺血再灌注损伤和小肠缺血再灌注损伤等具有良好的治疗作用。这些研究说明，氢是一种理想的自由基、特别是毒性自由基的良好清除剂，具有潜在的临床应用前景。4、氢是打开有机化合物中碳碳双键的一把钥匙油脂氢化的基本原理是在加热含不饱和脂肪酸多的植物油时，加入金属催化剂（镍系、铜－铬系等），通入氢气，使不饱和脂肪酸分子中的双键与氢原子结合成为不饱和程度较低的脂肪酸，其结果是油脂的熔点升高（硬度加大）。因为在上述反应中添加了氢气，而且使油脂出现了“硬化”，所以经过这样处理而获得的油脂与原来的性质不同，叫做“氢化油”或“硬化油“，其过程也因此叫做“氢化”。某些未能完全氢化的氢化植物油的化学结构呈反式的键结，成为反式脂肪酸，它不具有纯天然奶油的营养，而且对人体健康不利。认识氢化油健康要注意http://video.baomihua.com/11165607/7467058思考练习：