透视奥运火炬燃料

自3月开始,2008年北京奥运会的圣火在国内外多个城市进行了传递活动,传递了中国这个古老民族爱好和平、期待振兴的梦想。你可知道,现代奥林匹克火炬的传递是从哪一届奥运会开始的?当时的火炬是什么样的?

奥运火炬燃料大阅兵

对奥运火炬的设计,国际奥委会提出了严格的要求:火炬在传递过程中必须保持燃烧状态,不能熄灭;火炬体内需能携带足够燃料;火炬燃烧时产生的火焰明亮,即使在夏日阳光下也清晰可见;保证火炬手安全,接力时不被火焰燃烧后的灰烬烫伤。由此可见,燃料的选取已成为奥运火炬设计攻关中的重要环节,环保更是成了重中之重。

在1972年慕尼黑奥运会举办之前,奥运火炬均采用固体燃料。如1936年柏林奥运会和1948年伦敦奥运会用金属镁做燃料,1960年罗马奥运会开始用天然树脂松香为燃料,但实际使用的效果都不是很理想,甚至出现了燃料燃烧时烫伤火炬手的危险事件。

1972年慕尼黑奥运会,火炬燃料发生了重大改变,首次使用了由24%丙烷、76%丁烷组成的混合燃料。从那以后,近代奥运会火炬彻底引入液体燃料。1976年加拿大蒙特利尔奥运会,为了表示对奥运圣火发源地的崇敬,用经过特殊处理的橄榄油做燃料;1996年亚特兰大奥运会的火炬改用丙烯为燃料,燃烧时可生成明亮的火焰,但由于燃烧同时产生大量烟雾,不利于环保。2000年悉尼奥运会吸取经验,火炬所用燃料为35%丙烷和65%丁烷的混合物,燃烧充分,火焰明亮,烟雾很小,并经受住了3分钟水下接力的考验;2004年雅典奥运会的火炬燃料则是丁烷和丙烯的混合物,可以产生明亮的橙色光辉,而且也比较清洁、环保。

“祥云”闪耀环保之光

与往届奥运会火炬的混合燃料不同,北京奥运会的火炬燃料采用纯度为99%以上的丙烷,丙烷燃烧时有比较宽的温度范围,燃烧时产生亮黄色火焰,有较好的可视性,燃烧产物为水蒸气和二氧化碳,完全符合“绿色奥运”的理念。

5月8日,奥运圣火战胜了珠峰低压缺氧、大风、低温的恶劣条件,首次在地球之巅成功燃烧。特殊的珠峰火炬由火种灯、引火器和火炬组成,奥运火种在火种灯内借助一种特殊的固体碳柱燃料缓慢燃烧,火种灯底座设有装灰的小斗,一天清理一次,避免了对珠峰的污染。引火器似一支粗铅笔,轻便灵巧,携带方便,燃烧中无明显烟尘和气味,在零下40℃,0.3个大气压(1大气压≈1.013×105帕)的条件下,照样能生火点燃,还能抵御12级的大风。火炬内采用特制的固体燃料,在当时峰顶风速18米/秒,零下26℃的低温下照样能熊熊燃烧。

试一试

1. 2004年雅典奥运会火炬燃料的主要成分是丁烷,若0.5摩的丁烷完全燃烧生成液态水时放出1439千焦的热量,则其热化学方程式可表示为________________。

2. 北京奥运会火炬以中国传统祥云符号和纸卷轴为创意,由铝合金制成,使用的燃料为丙烷。下列说法中不正确的是()。

A. 丙烷与甲烷互为同系物

B. 丙烷燃烧是吸热反应

C. 铝柄有一层致密的氧化膜可防止其腐蚀

D. 火炬燃料用丙烷比用煤油更环保

3. “祥云”火炬用的是环保型燃料——丙烷(C3H8),已知丙烷的燃烧热为2221.5千焦/摩,下列说法中正确的是()。

A. 丙烷可与氯气发生取代反应,其一氯代物有三种同分异构体

B. 丙烷、空气及铂片可组成燃料电池,在丙烷附近的铂极为电池的正极

C. 奥运火炬燃烧主要是将化学能转变为热能和光能

D. 丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8 (g)+ 5O2 (g) = 3CO2 (g) + 4H2O(g),△H = 2221.5千焦/摩

4. 右表为几种烷烃沸点和燃烧热的数据,请回答下列问题:

(1) 下列有关说法中正确的是()。

A. 烷烃沸点和燃烧热都随碳原子数增加而成比例递增

B. 相同质量的正丁烷和丙烷分别完全燃烧,前者需要的氧气多,产生的热量也多

C. 正丁烷比异丁烷稳定

D. 正己烷在常温常压下肯定不是气体

(2) 请从结构的角度解释戊烷三种同分异构体沸点的大小关系。

回音壁

2008年第7期“试一试”答案

4. 酶,变性失活,活性降低

活动馆

认识一次性塑料打火机

在市场上买一只一次性塑料打火机(最好是透明的),仔细观察其结构并了解其工作原理。

打火机由塑料外壳、防风罩、电子打火器、导气管等部件构成。透过塑料外壳,可看到存放燃料的槽被分隔成两个部分,两边的燃料可以互相补充,这样设计是为了控制其中的压力,使液体呈喷雾状喷出,保证打火机的点火装置能够正常运作。打火机内使用的燃料一般为丙烷或丁烷等碳氢化合物。

当按动开关的时候,连接开关的阀门打开,压强减小,液体燃料汽化逸出,同时连接开关的电子打火器由于高电压产生火花,气体遇到电火花从而被点燃。打火机工作时产生的火焰分为两层,上层火焰为亮黄色,下层火焰为蓝色。

启示窗

现代奥运火炬传递起源于柏林,1934年,国际奥委会采纳了德国历史学教授卡尔·迪姆通过火炬接力形式将现代奥运会和奥运会发源地奥林匹亚连在一起的建议,并决定在1936年第11届柏林奥运会上进行从奥林匹亚至柏林的圣火传递活动。当时,获得奥组委认可的火炬主要由铁质材料制成,全长27厘米,重450克。火炬体是一根细铁棒,顶端有一个铁环,装有易燃物质镁,以便在传递过程中迅速点燃。1936年7月20日,柏林奥运会圣火在奥林匹亚点燃,自此奥运火炬的传递成为了奥运会的重要环节之一。

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