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北京奥运提出的“绿色奥运,科技奥运,人文奥运”的理念,已渗透到人们生活的各个方面。朋友们,你们是否知道在激动人心、令人赏心悦目的奥运会中,处处充满着化学知识。下面我们一起看看奥运会中的化学之光吧!
1 奥运场馆——“鸟巢”和“水立方”
“鸟巢”(国家体育场)和“水立方”(国家游泳中心)都位于北京奥林匹克公园内,它们一圆一方,体现了中国“天圆地方”建筑理念,被并称为北京奥运会两大标志性建筑物。
“水立方”是一幢优美和复杂的建筑,它采用在整个建筑内外层包裹ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物),这是一种轻质新型材料,具有高效的热学性能和透光性,可以调节室内环境,冬季保温、夏季散热,而且还会避免建筑结构受到游泳中心内部环境的侵蚀。“水立方”包含“水分子”3065个,是世界上规模最大的膜结构工程。
2 奥运火炬
几千年来,火炬一直是光明、勇敢和威力的象征。谁使火炬闪烁出耀眼光芒?是易燃有机物。丁烷气和煤油都是常用的火炬燃料:2C4H10+13O2→+8CO2+10H2O。北京奥运的祥云火炬高雅华丽,内涵厚重,与众不同。祥云火炬的燃料是纯度99%以上的丙烷,这是一种价格低廉的常用燃料,燃烧后生成水和二氧化碳(C3H8+5O2→+3CO1+4H1O),不污染环境,符合绿色奥运的理念。丙烷可以适应比较宽的温度范围,在零下40摄氏度时仍能产生1个以上饱和蒸气压,高于外界大气压,形成燃烧;而且,丙烷产生的火焰呈亮黄色,火炬手跑动时,跳动的火焰在不同背景下都很是醒目。
3 奥运赛场
在激烈拼搏的足球赛中,我们常看到运动员摔倒在草坪上,队医急忙跑上前,用一个小喷壶“哧哧”在运动员受伤的部位喷了几下,然后反复搓揉,不一会儿,受伤运动员竟又生龙活虎地冲向了球场。小壶里装的是什么灵丹妙药呢?这就是氯乙烷(CH3CH2Cl),一种无色、沸点只有13.1℃的易挥发有机物。所以当把氯乙烷药液喷洒在受伤部位时,由于它们迅速挥发而从周围环境吸收热量,使皮肤表面的温度骤然下降,知觉减退,从而起到镇痛和局部麻醉的独特作用。
去过游泳馆的朋友,是否有过“泳池哪得请如许”的疑问呢?水本来是无色的,为什么到游泳池中就变蓝了呢?原因是在游泳池中加入了蓝矾,学名是五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)。它是一种蓝色晶体,溶解在水中得到美丽的蓝色透明溶液。把蓝矾放人游泳池的主要作用是利用二价铜离子(Cu2+)的杀毒作用抑制藻类繁殖。如果游泳池中充满水藻,显然是不行的。此外,游泳池的水一般都循环使用,那怎样使水更新呢?要先用硫酸铝来沉降,然后再过滤。硫酸铝比明矾有更强的沉降作用,再经沙石过滤,人们留给游泳池的脏东西就都摒除了。
田径赛场上,发令枪打响后为什么会产生白色烟幕呢?原来火药纸里的药粉含有氧化剂氯酸钾和发烟剂红磷等物质。摩擦产生的高温使氯酸钾迅速分解:2KClO3==2KCl+3O2↑。产生的氧气马上与红磷发生剧烈的燃烧:4P+5O2==2P2O5。燃烧的产物是白色粉末五氧化二磷,在空气中极易吸水而形成酸雾,所以计时员就在黑色的烟屏上看到了一股淡淡的白色烟雾。
举重赛场上,运动员在举重前把两手伸入盛有白色粉末的盆中,然后互相摩擦掌心。这个助运动员一臂之力的粉末,真正的身分是碳酸镁(MgCO3)。MgCO3具有良好的吸湿性,能加大手掌心与器械之间的摩擦系数,从而使运动员能紧紧握住杠铃,创造优异成绩。
然而,化学物质的滥用也给纯洁的体育世界带来了阴影。国际奥委会在奥运会期间将对2000多名运动员进行尿样检验,看他们是否有服用违禁藥物。违禁药物多数是有机化合物,其组成复杂、种类繁多。70%的运动员服用的兴奋剂是合成类固醇,那能使他们增长肌肉、增强耐力,适应大运动量训练和加速训练后的恢复,在比赛中取得较好成绩;但此类药物对身体的伤害很大。为维护奥林匹克原则和运动员的健康,1968年,奥委会公布并完全禁止运动员服用违禁药物。
4 奥运与化学考试
为国争光,为奥运添彩的信念鼓舞、激励着亿万国民意气风发、昂首阔步向前进,紧跟时代脉搏的中高考也在近几年的化学试题中刮起了一阵奥运风。
例1[2007沈阳]作为2008年北京奥运会足球比赛的分赛场,沈阳奥体中心体育场宛如水晶皇冠般璀璨地闪耀在浑河南岸。场馆建设中使用了大量的钢筋,下列关于钢筋的说法中不正确的是( )
A.钢筋是混合物
B.钢筋属于金属材料
C.钢筋的韧性优于生铁 D.钢筋混凝土就是钢筋和混凝土的合成材料
[答案]D
例2(2007江苏泰州)福娃是2008奥运吉祥物,其外材料为纯羊毛,内充PET纤维,化学式为(COC6H4COOCH2CH2O)n,下列说法不正确的是( )
A.羊毛和PET纤维,前者是天然纤维,后者是合成纤维
B.羊毛和PET纤维可以用燃烧的方法鉴别
C.PET纤维中C、H、O原子的个数比是5:4:2
D.羊毛和PET纤维主要成分都是蛋白质
[答案]D
例3[2007黑龙江]兴奋剂检测是奥运会对运动员的一项重要检测。其中一种兴奋剂的化学式为C20H2602,下列关于兴奋剂的说法正确的是( )
A.该兴奋剂属于氧化物
B.该兴奋剂是由多原子构成的化合物
C.该兴奋剂是由碳、氢、氧三种元素组成的
D.该兴奋剂中碳、氢、氧三种元素的质量比为120:13:16
[答案]CD
例4[2007山西临汾]北京奥运会火炬“祥云”的诞生凝聚了很多人的心血。请根据你所学过的知识回答下列问题:(1)火炬的外壳主要采用轻薄高品质的铝合金材料。铝是一种重要的轻金属,常以氧化铝、硫化铝(A12S3)等形式存在,其中A12S3中硫元素的化合价为。工业上常用电解氧化铝的方法制取铝,同时还生成氧气,化学方程式为,其反应的基本类型为。(2)“祥云”燃烧系统内装燃料是丙烷(C3H8),该系统采用特殊技术,能抗每小时65公里的强风,从燃烧的条件考虑,在强风下火炬不会熄灭的原因是。丙烷在空气中燃烧的化学方程式为。作为燃料,丙烷与化石燃料相比,其优点是。
[答案](1)-2;2Al2O3(熔融):=4Al+3P2↑;分解反应。(2)温度没有降到丙烷的着火点以下;C3H8+5O23CO1+4H2O;丙烷燃烧后生成二氧化碳和水,污染较小。
1 奥运场馆——“鸟巢”和“水立方”
“鸟巢”(国家体育场)和“水立方”(国家游泳中心)都位于北京奥林匹克公园内,它们一圆一方,体现了中国“天圆地方”建筑理念,被并称为北京奥运会两大标志性建筑物。
“水立方”是一幢优美和复杂的建筑,它采用在整个建筑内外层包裹ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物),这是一种轻质新型材料,具有高效的热学性能和透光性,可以调节室内环境,冬季保温、夏季散热,而且还会避免建筑结构受到游泳中心内部环境的侵蚀。“水立方”包含“水分子”3065个,是世界上规模最大的膜结构工程。
2 奥运火炬
几千年来,火炬一直是光明、勇敢和威力的象征。谁使火炬闪烁出耀眼光芒?是易燃有机物。丁烷气和煤油都是常用的火炬燃料:2C4H10+13O2→+8CO2+10H2O。北京奥运的祥云火炬高雅华丽,内涵厚重,与众不同。祥云火炬的燃料是纯度99%以上的丙烷,这是一种价格低廉的常用燃料,燃烧后生成水和二氧化碳(C3H8+5O2→+3CO1+4H1O),不污染环境,符合绿色奥运的理念。丙烷可以适应比较宽的温度范围,在零下40摄氏度时仍能产生1个以上饱和蒸气压,高于外界大气压,形成燃烧;而且,丙烷产生的火焰呈亮黄色,火炬手跑动时,跳动的火焰在不同背景下都很是醒目。
3 奥运赛场
在激烈拼搏的足球赛中,我们常看到运动员摔倒在草坪上,队医急忙跑上前,用一个小喷壶“哧哧”在运动员受伤的部位喷了几下,然后反复搓揉,不一会儿,受伤运动员竟又生龙活虎地冲向了球场。小壶里装的是什么灵丹妙药呢?这就是氯乙烷(CH3CH2Cl),一种无色、沸点只有13.1℃的易挥发有机物。所以当把氯乙烷药液喷洒在受伤部位时,由于它们迅速挥发而从周围环境吸收热量,使皮肤表面的温度骤然下降,知觉减退,从而起到镇痛和局部麻醉的独特作用。
去过游泳馆的朋友,是否有过“泳池哪得请如许”的疑问呢?水本来是无色的,为什么到游泳池中就变蓝了呢?原因是在游泳池中加入了蓝矾,学名是五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)。它是一种蓝色晶体,溶解在水中得到美丽的蓝色透明溶液。把蓝矾放人游泳池的主要作用是利用二价铜离子(Cu2+)的杀毒作用抑制藻类繁殖。如果游泳池中充满水藻,显然是不行的。此外,游泳池的水一般都循环使用,那怎样使水更新呢?要先用硫酸铝来沉降,然后再过滤。硫酸铝比明矾有更强的沉降作用,再经沙石过滤,人们留给游泳池的脏东西就都摒除了。
田径赛场上,发令枪打响后为什么会产生白色烟幕呢?原来火药纸里的药粉含有氧化剂氯酸钾和发烟剂红磷等物质。摩擦产生的高温使氯酸钾迅速分解:2KClO3==2KCl+3O2↑。产生的氧气马上与红磷发生剧烈的燃烧:4P+5O2==2P2O5。燃烧的产物是白色粉末五氧化二磷,在空气中极易吸水而形成酸雾,所以计时员就在黑色的烟屏上看到了一股淡淡的白色烟雾。
举重赛场上,运动员在举重前把两手伸入盛有白色粉末的盆中,然后互相摩擦掌心。这个助运动员一臂之力的粉末,真正的身分是碳酸镁(MgCO3)。MgCO3具有良好的吸湿性,能加大手掌心与器械之间的摩擦系数,从而使运动员能紧紧握住杠铃,创造优异成绩。
然而,化学物质的滥用也给纯洁的体育世界带来了阴影。国际奥委会在奥运会期间将对2000多名运动员进行尿样检验,看他们是否有服用违禁藥物。违禁药物多数是有机化合物,其组成复杂、种类繁多。70%的运动员服用的兴奋剂是合成类固醇,那能使他们增长肌肉、增强耐力,适应大运动量训练和加速训练后的恢复,在比赛中取得较好成绩;但此类药物对身体的伤害很大。为维护奥林匹克原则和运动员的健康,1968年,奥委会公布并完全禁止运动员服用违禁药物。
4 奥运与化学考试
为国争光,为奥运添彩的信念鼓舞、激励着亿万国民意气风发、昂首阔步向前进,紧跟时代脉搏的中高考也在近几年的化学试题中刮起了一阵奥运风。
例1[2007沈阳]作为2008年北京奥运会足球比赛的分赛场,沈阳奥体中心体育场宛如水晶皇冠般璀璨地闪耀在浑河南岸。场馆建设中使用了大量的钢筋,下列关于钢筋的说法中不正确的是( )
A.钢筋是混合物
B.钢筋属于金属材料
C.钢筋的韧性优于生铁 D.钢筋混凝土就是钢筋和混凝土的合成材料
[答案]D
例2(2007江苏泰州)福娃是2008奥运吉祥物,其外材料为纯羊毛,内充PET纤维,化学式为(COC6H4COOCH2CH2O)n,下列说法不正确的是( )
A.羊毛和PET纤维,前者是天然纤维,后者是合成纤维
B.羊毛和PET纤维可以用燃烧的方法鉴别
C.PET纤维中C、H、O原子的个数比是5:4:2
D.羊毛和PET纤维主要成分都是蛋白质
[答案]D
例3[2007黑龙江]兴奋剂检测是奥运会对运动员的一项重要检测。其中一种兴奋剂的化学式为C20H2602,下列关于兴奋剂的说法正确的是( )
A.该兴奋剂属于氧化物
B.该兴奋剂是由多原子构成的化合物
C.该兴奋剂是由碳、氢、氧三种元素组成的
D.该兴奋剂中碳、氢、氧三种元素的质量比为120:13:16
[答案]CD
例4[2007山西临汾]北京奥运会火炬“祥云”的诞生凝聚了很多人的心血。请根据你所学过的知识回答下列问题:(1)火炬的外壳主要采用轻薄高品质的铝合金材料。铝是一种重要的轻金属,常以氧化铝、硫化铝(A12S3)等形式存在,其中A12S3中硫元素的化合价为。工业上常用电解氧化铝的方法制取铝,同时还生成氧气,化学方程式为,其反应的基本类型为。(2)“祥云”燃烧系统内装燃料是丙烷(C3H8),该系统采用特殊技术,能抗每小时65公里的强风,从燃烧的条件考虑,在强风下火炬不会熄灭的原因是。丙烷在空气中燃烧的化学方程式为。作为燃料,丙烷与化石燃料相比,其优点是。
[答案](1)-2;2Al2O3(熔融):=4Al+3P2↑;分解反应。(2)温度没有降到丙烷的着火点以下;C3H8+5O23CO1+4H2O;丙烷燃烧后生成二氧化碳和水,污染较小。