透視奧運火炬燃料

孫衛中

自3月開始，2008年北京奧運會的圣火在國內外多個城市進行了傳遞活動，傳遞了中國這個古老民族愛好和平、期待振興的夢想。你可知道，現代奧林匹克火炬的傳遞是從哪一屆奧運會開始的？當時的火炬是什么樣的？

奧運火炬燃料大閱兵

對奧運火炬的設計，國際奧委會提出了嚴格的要求：火炬在傳遞過程中必須保持燃燒狀態，不能熄滅；火炬體內需能攜帶足夠燃料；火炬燃燒時產生的火焰明亮，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火炬設計攻關中的重要環節，環保更是成了重中之重。

在1972年慕尼黑奧運會舉辦之前，奧運火炬均采用固體燃料。如1936年柏林奧運會和1948年倫敦奧運會用金屬鎂做燃料，1960年羅馬奧運會開始用天然樹脂松香為燃料，但實際使用的效果都不是很理想，甚至出現了燃料燃燒時燙傷火炬手的危險事件。

1972年慕尼黑奧運會，火炬燃料發生了重大改變，首次使用了由24%丙烷、76%丁烷組成的混合燃料。從那以后，近代奧運會火炬徹底引入液體燃料。1976年加拿大蒙特利爾奧運會，為了表示對奧運圣火發源地的崇敬，用經過特殊處理的橄欖油做燃料；1996年亞特蘭大奧運會的火炬改用丙烯為燃料，燃燒時可生成明亮的火焰，但由于燃燒同時產生大量煙霧，不利于環保。2000年悉尼奧運會吸取經驗，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，并經受住了3分鐘水下接力的考驗；2004年雅典奧運會的火炬燃料則是丁烷和丙烯的混合物，可以產生明亮的橙色光輝，而且也比較清潔、環保。

“祥云”閃耀環保之光

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

5月8日，奧運圣火戰勝了珠峰低壓缺氧、大風、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，奧運火種在火種燈內借助一種特殊的固體碳柱燃料緩慢燃燒，火種燈底座設有裝灰的小斗，一天清理一次，避免了對珠峰的污染。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個大氣壓（1大氣壓≈1.013×105帕）的條件下，照樣能生火點燃，還能抵御12級的大風。火炬內采用特制的固體燃料，在當時峰頂風速18米/秒，零下26℃的低溫下照樣能熊熊燃燒。

試一試

1. 2004年雅典奧運會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水時放出1439千焦的熱量，則其熱化學方程式可表示為________________。

2. 北京奧運會火炬以中國傳統祥云符號和紙卷軸為創意，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

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保

3. “祥云”火炬用的是環保型燃料——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. 丙烷可與氯氣發生取代反應，其一氯代物有三種同分異構體

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. 奧運火炬燃燒主要是將化學能轉變為熱能和光能

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

4. 右表為幾種烷烴沸點和燃燒熱的數據，請回答下列問題：

（1） 下列有關說法中正確的是（）。

A. 烷烴沸點和燃燒熱都隨碳原子數增加而成比例遞增

B. 相同質量的正丁烷和丙烷分別完全燃燒，前者需要的氧氣多，產生的熱量也多

C. 正丁烷比異丁烷穩定

D. 正己烷在常溫常壓下肯定不是氣體

（2） 請從結構的角度解釋戊烷三種同分異構體沸點的大小關系。

回音壁

2008年第7期“試一試”答案

4. 酶，變性失活，活性降低

活動館

認識一次性塑料打火機

在市場上買一只一次性塑料打火機（最好是透明的），仔細觀察其結構并了解其工作原理。

打火機由塑料外殼、防風罩、電子打火器、導氣管等部件構成。透過塑料外殼，可看到存放燃料的槽被分隔成兩個部分，兩邊的燃料可以互相補充，這樣設計是為了控制其中的壓力，使液體呈噴霧狀噴出，保證打火機的點火裝置能夠正常運作。打火機內使用的燃料一般為丙烷或丁烷等碳氫化合物。

當按動開關的時候，連接開關的閥門打開，壓強減小，液體燃料汽化逸出，同時連接開關的電子打火器由于高電壓產生火花，氣體遇到電火花從而被點燃。打火機工作時產生的火焰分為兩層，上層火焰為亮黃色，下層火焰為藍色。

啟示窗

現代奧運火炬傳遞起源于柏林，1934年，國際奧委會采納了德國歷史學教授卡爾·迪姆通過火炬接力形式將現代奧運會和奧運會發源地奧林匹亞連在一起的建議，并決定在1936年第11屆柏林奧運會上進行從奧林匹亞至柏林的圣火傳遞活動。當時，獲得奧組委認可的火炬主要由鐵質材料制成，全長27厘米，重450克。火炬體是一根細鐵棒，頂端有一個鐵環，裝有易燃物質鎂，以便在傳遞過程中迅速點燃。1936年7月20日，柏林奧運會圣火在奧林匹亞點燃，自此奧運火炬的傳遞成為了奧運會的重要環節之一。