「波！」的一聲！用居家材料自製未來能源「氫氣」實驗大挑戰！
我是科學訓練師桑子研。每天都是一場實驗！
「一燒就變水，超級乾淨的氣體」，你有聽過這麼神奇的物質嗎？沒錯，它就是「氫氣」！這次，我們要來挑戰一個超刺激的化學實驗：用隨手可得的材料，製造出這種被稱為未來能源的氫氣！
挑戰！氫氣製造實驗
這次的實驗，我們要利用「鋅」和「鹽酸」來產生氫氣。我們之前也做過氧氣的製造實驗，剛好可以比較一下兩種氣體性質上有什麼不同，很有趣喔。
先從準備工作開始！
想要產生氫氣，我們需要準備以下材料和器材。
材料
•鋅（花狀或小顆粒狀）1克 •10%鹽酸 7毫升
器材
•試管 2支 •火柴 •餘燼（火已滅但仍有餘溫的竹籤） •濕抹布（以防萬一的安全對策！）
收集氫氣的步驟
① 讓氫氣誕生！
在試管中倒入稀鹽酸，然後加入花狀的鋅。接著…細小的氣泡就會「滋滋滋」地大量冒出來！沒錯，這個氣體就是我們今天的主角——氫氣。
這個化學反應，可以用下列的方程式來表示：
Zn (鋅) + 2HCl (鹽酸) ⟶ ZnCl₂ (氯化鋅) + H₂ (氫氣)
鋅溶解在鹽酸中，變成了氯化鋅，同時也產生了氫氣。
產生的氫氣，我們可以用「排水集氣法」來收集到試管中。如果是冬天氣泡量比較少的時候，可以把試管稍微用溫水加熱一下，反應就會變得更旺盛喔。
② 靠近火源試試看！
將收集好的氫氣，靠近點燃的火柴試試看吧。（※注意：第一支試管因為可能混有空氣，建議使用第二支試管來進行！）來個小測驗： 你猜猜看，靠近火源會發生什麼事？
答案是…它會發出「波！」的一聲小小的爆炸聲後燃燒起來！
這是氫氣和空氣中的氧氣發生了劇烈的反應（燃燒），變成了水（H₂O）的證據。這個聲音，是反應產生的能量讓周圍的空氣瞬間膨脹而發出的，可以說是「迷你版的爆炸聲」。 實際操作時，你會發現根據條件不同，聲音有時是「咻碰！」、有時是「呼～」，光是聲音的變化就是個有趣的發現喔。
③ 再多做一個實驗！
如果還多收集了一支氫氣，不妨試試看在試管中加入石灰水後搖晃一下。在氧氣的實驗中，石灰水是沒有變化的，那這次呢？…不出所料，應該也是沒有變化的。石灰水會變混濁，是二氧化碳的特性，從這裡我們就可以知道它跟氫氣或氧氣都不一樣。
深入科學：神奇的鋅之謎
這次我們使用的是「花狀鋅」。事實上，鋅的形狀會大大影響氫氣產生的速度。同樣都是鋅，為什麼會這樣呢？
提示是「表面積」！
舉例來說，想像一下方糖和糖粉，哪個溶於水比較快？答案當然是糖粉對吧。這是因為糖粉接觸水的面積（表面積）比較大。
同樣的道理，形狀複雜的花狀鋅，比表面光滑的顆粒狀鋅有更大的面積能接觸鹽酸，因此能產生更多的反應，讓氫氣源源不絕地冒出來。像這樣思考「為什麼會這樣？」正是科學最有趣的地方啊！實驗後的鋅，表面的光澤會消失，變成黑黑的樣子。這是因為鋅溶解了，或是表面形成了其他的物質。如果想再利用，就需要用砂紙打磨，讓閃亮的表面重新露出來。
左：實驗前 右：實驗後
總結
學生們都已經很熟悉器材的操作，在短短一小時內就熟練地完成了實驗。看到他們的成長，真的讓人很感動！用化學的視角來看待身邊的現象，你會發現更多新的驚喜喔。請大家務必繼續探索下一個「為什麼」吧。
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