透視奧運(yùn)火炬燃料

孫衛(wèi)中

自3月開始，2008年北京奧運(yùn)會(huì)的圣火在國(guó)內(nèi)外多個(gè)城市進(jìn)行了傳遞活動(dòng)，傳遞了中國(guó)這個(gè)古老民族愛好和平、期待振興的夢(mèng)想。你可知道，現(xiàn)代奧林匹克火炬的傳遞是從哪一屆奧運(yùn)會(huì)開始的？當(dāng)時(shí)的火炬是什么樣的？

奧運(yùn)火炬燃料大閱兵

對(duì)奧運(yùn)火炬的設(shè)計(jì)，國(guó)際奧委會(huì)提出了嚴(yán)格的要求：火炬在傳遞過程中必須保持燃燒狀態(tài)，不能熄滅；火炬體內(nèi)需能攜帶足夠燃料；火炬燃燒時(shí)產(chǎn)生的火焰明亮，即使在夏日陽光下也清晰可見；保證火炬手安全，接力時(shí)不被火焰燃燒后的灰燼燙傷。由此可見，燃料的選取已成為奧運(yùn)火炬設(shè)計(jì)攻關(guān)中的重要環(huán)節(jié)，環(huán)保更是成了重中之重。

在1972年慕尼黑奧運(yùn)會(huì)舉辦之前，奧運(yùn)火炬均采用固體燃料。如1936年柏林奧運(yùn)會(huì)和1948年倫敦奧運(yùn)會(huì)用金屬鎂做燃料，1960年羅馬奧運(yùn)會(huì)開始用天然樹脂松香為燃料，但實(shí)際使用的效果都不是很理想，甚至出現(xiàn)了燃料燃燒時(shí)燙傷火炬手的危險(xiǎn)事件。

1972年慕尼黑奧運(yùn)會(huì)，火炬燃料發(fā)生了重大改變，首次使用了由24%丙烷、76%丁烷組成的混合燃料。從那以后，近代奧運(yùn)會(huì)火炬徹底引入液體燃料。1976年加拿大蒙特利爾奧運(yùn)會(huì)，為了表示對(duì)奧運(yùn)圣火發(fā)源地的崇敬，用經(jīng)過特殊處理的橄欖油做燃料；1996年亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)的火炬改用丙烯為燃料，燃燒時(shí)可生成明亮的火焰，但由于燃燒同時(shí)產(chǎn)生大量煙霧，不利于環(huán)保。2000年悉尼奧運(yùn)會(huì)吸取經(jīng)驗(yàn)，火炬所用燃料為35%丙烷和65%丁烷的混合物，燃燒充分，火焰明亮，煙霧很小，并經(jīng)受住了3分鐘水下接力的考驗(yàn)；2004年雅典奧運(yùn)會(huì)的火炬燃料則是丁烷和丙烯的混合物，可以產(chǎn)生明亮的橙色光輝，而且也比較清潔、環(huán)保。

“祥云”閃耀環(huán)保之光

與往屆奧運(yùn)會(huì)火炬的混合燃料不同，北京奧運(yùn)會(huì)的火炬燃料采用純度為99%以上的丙烷，丙烷燃燒時(shí)有比較寬的溫度范圍，燃燒時(shí)產(chǎn)生亮黃色火焰，有較好的可視性，燃燒產(chǎn)物為水蒸氣和二氧化碳，完全符合“綠色奧運(yùn)”的理念。

5月8日，奧運(yùn)圣火戰(zhàn)勝了珠峰低壓缺氧、大風(fēng)、低溫的惡劣條件，首次在地球之巔成功燃燒。特殊的珠峰火炬由火種燈、引火器和火炬組成，奧運(yùn)火種在火種燈內(nèi)借助一種特殊的固體碳柱燃料緩慢燃燒，火種燈底座設(shè)有裝灰的小斗，一天清理一次，避免了對(duì)珠峰的污染。引火器似一支粗鉛筆，輕便靈巧，攜帶方便，燃燒中無明顯煙塵和氣味，在零下40℃，0.3個(gè)大氣壓（1大氣壓≈1.013×105帕）的條件下，照樣能生火點(diǎn)燃，還能抵御12級(jí)的大風(fēng)。火炬內(nèi)采用特制的固體燃料，在當(dāng)時(shí)峰頂風(fēng)速18米/秒，零下26℃的低溫下照樣能熊熊燃燒。

試一試

1. 2004年雅典奧運(yùn)會(huì)火炬燃料的主要成分是丁烷，若0.5摩的丁烷完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出1439千焦的熱量，則其熱化學(xué)方程式可表示為________________。

2. 北京奧運(yùn)會(huì)火炬以中國(guó)傳統(tǒng)祥云符號(hào)和紙卷軸為創(chuàng)意，由鋁合金制成，使用的燃料為丙烷。下列說法中不正確的是（）。

A. 丙烷與甲烷互為同系物

B. 丙烷燃燒是吸熱反應(yīng)

C. 鋁柄有一層致密的氧化膜可防止其腐蝕

D. 火炬燃料用丙烷比用煤油更環(huán)保

3. “祥云”火炬用的是環(huán)保型燃料——丙烷（C3H8），已知丙烷的燃燒熱為2221.5千焦/摩，下列說法中正確的是（）。

A. 丙烷可與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，其一氯代物有三種同分異構(gòu)體

B. 丙烷、空氣及鉑片可組成燃料電池，在丙烷附近的鉑極為電池的正極

C. 奧運(yùn)火炬燃燒主要是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎凸饽?/p>

D. 丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為C3H8 (g)+ 5O2 (g) = 3CO2 (g) + 4H2O(g)，△H = 2221.5千焦/摩

4. 右表為幾種烷烴沸點(diǎn)和燃燒熱的數(shù)據(jù)，請(qǐng)回答下列問題：

（1） 下列有關(guān)說法中正確的是（）。

A. 烷烴沸點(diǎn)和燃燒熱都隨碳原子數(shù)增加而成比例遞增

B. 相同質(zhì)量的正丁烷和丙烷分別完全燃燒，前者需要的氧氣多，產(chǎn)生的熱量也多

C. 正丁烷比異丁烷穩(wěn)定

D. 正己烷在常溫常壓下肯定不是氣體

（2） 請(qǐng)從結(jié)構(gòu)的角度解釋戊烷三種同分異構(gòu)體沸點(diǎn)的大小關(guān)系。

回音壁

2008年第7期“試一試”答案

4. 酶，變性失活，活性降低

活動(dòng)館

認(rèn)識(shí)一次性塑料打火機(jī)

在市場(chǎng)上買一只一次性塑料打火機(jī)（最好是透明的），仔細(xì)觀察其結(jié)構(gòu)并了解其工作原理。

打火機(jī)由塑料外殼、防風(fēng)罩、電子打火器、導(dǎo)氣管等部件構(gòu)成。透過塑料外殼，可看到存放燃料的槽被分隔成兩個(gè)部分，兩邊的燃料可以互相補(bǔ)充，這樣設(shè)計(jì)是為了控制其中的壓力，使液體呈噴霧狀噴出，保證打火機(jī)的點(diǎn)火裝置能夠正常運(yùn)作。打火機(jī)內(nèi)使用的燃料一般為丙烷或丁烷等碳?xì)浠衔铩?/p>

當(dāng)按動(dòng)開關(guān)的時(shí)候，連接開關(guān)的閥門打開，壓強(qiáng)減小，液體燃料汽化逸出，同時(shí)連接開關(guān)的電子打火器由于高電壓產(chǎn)生火花，氣體遇到電火花從而被點(diǎn)燃。打火機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的火焰分為兩層，上層火焰為亮黃色，下層火焰為藍(lán)色。

啟示窗

現(xiàn)代奧運(yùn)火炬?zhèn)鬟f起源于柏林，1934年，國(guó)際奧委會(huì)采納了德國(guó)歷史學(xué)教授卡爾·迪姆通過火炬接力形式將現(xiàn)代奧運(yùn)會(huì)和奧運(yùn)會(huì)發(fā)源地奧林匹亞連在一起的建議，并決定在1936年第11屆柏林奧運(yùn)會(huì)上進(jìn)行從奧林匹亞至柏林的圣火傳遞活動(dòng)。當(dāng)時(shí)，獲得奧組委認(rèn)可的火炬主要由鐵質(zhì)材料制成，全長(zhǎng)27厘米，重450克。火炬體是一根細(xì)鐵棒，頂端有一個(gè)鐵環(huán)，裝有易燃物質(zhì)鎂，以便在傳遞過程中迅速點(diǎn)燃。1936年7月20日，柏林奧運(yùn)會(huì)圣火在奧林匹亞點(diǎn)燃，自此奧運(yùn)火炬的傳遞成為了奧運(yùn)會(huì)的重要環(huán)節(jié)之一。