教学资源有关我国火箭燃料的教学资源

1、教学资源：有关我国火箭燃料的教学资源4 / 4【教学资源】有关我国火箭燃料的教学资源湖北省石首市文峰中学刘涛 、我国长征运载火箭燃料的秘密我国航天计划将实施载人航天工程、未来的空间站建设、探月三期工程，都需通过“长征”系列运载火箭才能完成发射任务。长征系列运载火箭是我国自行研制的航天运输工具，（图二：冰箭）运载火箭的保障是所有航天活动的第一步。我国长征系列运载火箭发射时要使用哪些燃料？（图一：天宫二号发射）电视现场直播“天宫二号”发射升空追月的实况（见图一），长征运载火箭尾部拖着橘黄色的壮观火焰，产生巨大的推力，腾空而起，成功送达预定轨道。运载火箭通常使用液态（或固体）燃料，具有便于制取、能量

2、高、推力强劲和易控制等显著优点。偏二甲肼是目前世界上最普遍使用的火箭燃料，我国“长征”系列运载火箭的第一、二级燃料多数采用偏二甲肼（C2H8N2 ）和四氧化二氮（N2O4）的“二元推进剂”，在点燃时偏 二甲肼和四氧化二氮发生剧烈的反应，生成氮气、水和二氧化碳，反应时的化学方程式为占燃C2H8N2+2N2O43N2+4H2O+2CO2,以热气流高速向后喷出，产生巨大的反作用力定向飞行。对此可发现：可燃物燃料时不一定需要氧气助燃。偏二甲肼是一种有毒、 有腐蚀性的油状液体， 因此燃料加注要控制在火箭发射窗口期前 24小时左右进行，采取安全的措施分别有：加注时要求严格检查仪器的气密性，完全密封防止泄露

3、，正确使用防毒面具和防护服，严防静电和雷电，禁止携带使用火种和手机，用水稀释周围大气，尾气排放应达到国家排放标准等。中国自主研制新一代重型运载火箭“冰箭”（见图二），采用无毒、无污染、高性能的冷藏液氧液氢低温燃料，我国成为世界上第三个掌握控制液态氢技术的国家。液氢与液氧在火点燃箭发动机内迅速发生化合反应 ，化学方程式为2H2+ O22H2O，生成唯一产物为水， 并放出大量热，环保没有污染，完全符合“绿色化学”的要求。使用高效、低毒的液氧煤油火箭燃料替代常规的肼类燃料，是世界航天推进技术的发展趋势。中国航天科技集团已点火热试车获得圆满成功，对于我国航天工业战略意义重大 。我国成为世界上第二个掌握

4、高压补燃循环液氧煤油发动机核心技术的国家。我国“长征”五号和七号运载火箭使用120吨级液氧煤油火箭发动机，采用世界上最先进的高压补燃循环系 统，其推力比现有“长征”系列运载火箭提高60%，运载能力是原来的三倍左右。煤油作为常温推进剂，可实现来源广泛、高能量特性、廉价环保、可重复使用、可靠性高、大范围 推力调节等突出优势，将为我国空间站建设、载人登月和深空探测提供技术支撑。浩瀚星辰，征途漫漫。中国航天探索的征程将会迈向更遥远、深邃的太空，自主研发大幅度提升我国运载火箭的航天运输能力，不久的未来，我国运载火箭的整体水平将真正进入与美俄争夺太空资源和国际市场的航天航空新时代。【思考题】火箭燃料技术代

5、表着国家航天技术水平。我国是世界上第三个掌握控制液态氢技术的国家。氧气从无色气体变成淡蓝色液体，则发生了 变化（选“物理”或“化学”），火箭燃料通常使用液态燃料的原因是 。采用液氢和液氧作运载火箭的推进剂，这是利用它们能迅速反应， 并放出大量热，请写出液氢和液氧反应的化学方程式为 ，该反应的基本类型是 。占燃答案：物理；液体燃料能量高、易控制；2H2+O2 2H2O;化合反应。【中考原创题】、我国无毒推进剂技术实现首次空间应用【新闻背景】近日，中科院大连化物所航天催化与新材料研究团队研制的二硝酰胺铵（ADN）基单组元无毒推进剂应用于实践十七号卫星，已经圆满完成在轨飞行任务，标志着我国单组元无毒

6、推进剂技术的首次空间应用。标志着我国空间飞行器在轨控动力从传统的有毒肼推进技术向环保绿色推进技术的跨越，打破了国外的技术圭寸锁。知识解读：目前国内外常用的卫星推进剂大多有毒，这对卫星地面操作、 空间加注等提出苛刻的要求，必须采用复杂的防护措施。二硝酰胺铵（ADN ）由于其能量高和燃烧产物中不含氯，可用来取代固体推进剂中的高氯酸铵（AP）作为环境友好的一种新型氧化剂，因此ADN在推进剂领域得到了广泛的重视。【中考原创题】1有毒的火箭燃料 肼在点燃时放出大量的热，如图为该反应的微观示意图，不同的球代表 不同的元素的原子，下列说法错误的是（）OOA. 贮存时肼用氮气保护并密封，利用氮气的不活泼性B.

7、 肼中氮元素与氢元素的原子个数比为1:2C. 完全燃烧的反应属于复分解反应D. 该反应前后原子的种类、数目都未改变2我国研制固体无毒固体火箭推进剂二硝酰胺铵（ADN,实现首次空间应用。二硝酰胺铵的化学式为NHiN（NQ） 2。请通过计算回答：二硝酰胺铵属于 （填“有机”或“无机”）化合物；二硝酰胺铵的相对分子质量为 。二硝酰胺铵中氮元素、氢元素、氧元素的质量比为 。248g二硝酰胺铵含有 g的氧元素。3世界航天强国都在大力发展更为环保、无毒化的绿色推进剂技术。二硝酰胺铵是目前常用的推进剂高氯酸铵理想的替代品。高氯酸铵是一种常规固体火箭燃料，化学式为NH4CIO4,其中氯元素化合价为 。高氯酸铵

8、用作火箭推进剂时，加热生成四种气体， 两种是空气的主要成分，一种气体是氯气，还有一种是常见氧化物，因而产生巨大的推动力，反应时的化学方程式为该反应的基本类型为。小型火箭运载11.75t固体燃料高氯酸铵，当完全反应后则可生成多少t氯气？【参考答案】1C； 2无机；124;14:1:16 ;128。3+7;2NHtCIO N2f +。2匸 + Cl2f +H2OT ;分解反应； 3.55。【中考原创题】三、果果梦想成为漫步太空的航天员果果的未来理想是准备报考航空航天专业，梦想成为一名漫步太空的我国英雄航天员， 特别关注我国航天技术的发展远景，近日他上网搜索热点新闻，发现中国载人航天工程新计划，将在

9、今年6月至8月在酒泉卫星发射中心择机发射“神舟十号”飞船，飞行乘组由三名 优秀的航天员组成，其中一名女航天员，在轨运行15天。于是，他联想到许多航天技术问题，用心思考在宇宙飞船和中国空间站如何解决航天员们的呼吸问题，要提供呼吸所需要的氧气，还要消除呼吸过程产生的二氧化碳，以降低航天器发射的成本和难度。化学解读：果果从化学角度了解航天员的呼吸问题， 要求认识其原理，包括化学方程式的书 写及其计算，主要以选择和填空等题型考查氧气产生和二氧化碳吸收等方法，根据化学方程式可考查相关的简单计算。【中考原创题】1 航天员在太空往返和空间站滞留时需要“人造空气”来供给呼吸，这种“人造空气”中 氮气含量约占7

10、0%、氧气占20%以上。此外，还有二氧化碳等气体，非常接近空气组分的 比例。下列关于“人造空气”说法中正确的是（）A “人造空气”中供给航天员呼吸的是氧气，但飞船内不能充满纯净的氧气B “人造空气”中的氧气和空气中的氧气化学性质相同C.设计出一种新的转化设备，将二氧化碳和氧气循环利用D 制备“人造空气”，采用分离液态空气方法则发生化学变化2果果准备从减轻飞船发射质量和消除呼吸过程产生的二氧化碳等两个方面进行考虑，我 国“神州”系列飞船需要安装特种的供氧设备，新型的航天飞行器座舱内空气更新过程如下图所示，请你仔细观察分析此图，试回答：空气C6 HiO装置I的作用是。空气净化器中使用具有强吸附性能

11、的活性炭，则净化空气时主要发生了 变化（选填“物理”或“化学”）。装置n是C02和H2的反应装置，请根据该反应的流程，写出该反应的化学方程式（不要求注明反应条件）为 ；装置川发生的反应是通过太阳能电池产生的直流电来电解水，则该反应的化学方程式为，其反应的基本类型为 。从装置I、n和川可看出，航天员呼吸所需的氧气来源是CO2和H2O，若航天员每12小时呼出的气体中含 528g二氧化碳和72g水蒸气，则通过I、n和川装置完全转化后可得到 氧气的质量为g。3果果在网络上查询到：宇宙飞船和太空空间站可用过氧化钠等金属过氧化物作为氧气再生剂，N宠Q是一种淡黄色固体，常温下能与水和二氧化碳发生化学反应。则回答：在常温下，过氧化钠 Na2O2能与航天员呼出的 C02反应生成碳酸钠和氧气，发生反应的 化学方程式为 2Na2Q+2CO=2NseCO+Q,可是有同学认为该反应还可能生成碳酸氢钠（化学 式为NaHCO和氧气，你认为他的说法是否正确， 请简述你的看法和理由 。常温下，过氧化钠也能与水发生反应，可以产生氧气，同时生成氢氧化钠，请写出该反应的化学方程式为 ;若中国空间站内三位航天员在一定时间内所排出CO2的质量为量为88g ,完全吸收这些排出物，则需要消耗过氧化钠的质量为 g，同时