①能使溴水褪色的有机物通常含有“—C＝C—”、“—C≡C—”或“—CHO”。

　　②能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有“—C＝C—”或“—C≡C—”、“—CHO”或为“苯的同系物”。
 
③能发生加成反应的有机物通常含有“—C＝C—”、“—C≡C—”、“—CHO”或“苯环”，其中“—CHO”和“苯环”只能与H2发生加成反应。

　　④能发生银镜反应或能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应的有机物必含有“—CHO”。

　　⑤能与钠反应放出H2的有机物必含有“—OH”、“—COOH”。

　　⑥能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中必含有-COOH。

　　⑦能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃。

　　⑧能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯、糖或蛋白质。

　　⑨遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。

　　⑩能发生连续氧化的有机物是伯醇，即具有“—CH2OH”的醇。比如有机物A能发生如下反应：A→B→C，则A应是具有“—CH2OH”的醇，B就是醛，C应是酸。

　　【有机反应·条件】

　　①当反应条件为NaOH醇溶液并加热时，必定为卤代烃的消去反应。

　　②当反应条件为NaOH水溶液并加热时，通常为卤代烃或酯的水解反应。

　　③当反应条件为浓H2SO4并加热时，通常为醇脱水生成醚或不饱化合物，或者是醇与酸的酯化反应。

　　④当反应条件为稀酸并加热时，通常为酯或淀粉的水解反应。

　　⑤当反应条件为催化剂并有氧气时，通常是醇氧化为醛或醛氧化为酸。

　　⑥当反应条件为催化剂存在下的加氢反应时，通常为碳碳双键 、碳碳叁键、苯环或醛基的加成反应。

　　⑦当反应条件为光照且与X2反应时，通常是X2与烷或苯环侧链烃基上的H原子发生的取代反应，而当反应条件为催化剂存在且与X2的反应时，通常为苯环上的H原子直接被取代。

　　【有机反应·数据】

　　①根据与H2加成时所消耗H2的物质的量进行突破：1mol—C＝C—加成时需1molH2，1mol—C≡C—完全加成时需2molH2，1mol—CHO加成时需1molH2，而1mol苯环加成时需3molH2。

　　②1mol—CHO完全反应时生成2molAg↓或1molCu2O↓。

　　③2mol—OH或2mol—COOH与活泼金属反应放出1molH2。

　　④1mol—COOH与碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应放出1molCO2↑。

　　⑤1mol一元醇与足量乙酸反应生成1mol酯时，其相对分子质量将增加42，1mol二元醇与足量乙酸反应生成酯时，其相对分子质量将增加84。

　　⑥1mol某酯A发生水解反应生成B和乙酸时，若A与B的相对分子质量相差42，则生成1mol乙酸，若A与B的相对分子质量相差84时，则生成2mol乙酸。

　　【物质·结构】

　　①具有4原子共线的可能含碳碳叁键。

　　②具有4原子共面的可能含醛基。

　　③具有6原子共面的可能含碳碳双键。

　　④具有12原子共面的应含有苯环。

　　【物质·通式】

　　符合CnH2n+2为烷烃，符合CnH2n为烯烃，符合CnH2n-2为炔烃，符合CnH2n-6为苯的同系物，符合CnH2n+2O为醇或醚，符合CnH2nO为醛或酮，符合CnH2nO2为一元饱和脂肪酸或其与一元饱和醇生成的酯。

　　【物质·物理性质】

　　在通常状况下为气态的烃，其碳原子数均小于或等于4，而烃的衍生物中只有CH3Cl、CH2＝CHCl、HCHO在通常情况下是气态。

    高考理综化学试题中，第Ⅰ卷选择题主要起覆盖知识面的作用，第Ⅱ卷主要起选拔和区分的作用，但都是以教材的基础知识和基本能力为重点。面对这个特点，考生一定要结合《考试说明》有效地对教材知识进行最后的系统整理和温故知新，将教材中的基本内容落实巩固。同时由于化学学科的基础知识和基本操作多且细，所以，在最后阶段，建议考生每天都用一点时间有计划地集中整理一部分“双基”知识，而如果是用一次性突击完成的方式可能效果不好。掌握教材基础知识的标志是：能够准确快速地说出各个概念、理论、实验操作、化学反应方程式、离子方程式、热化学反应方程式以及有机反应等。

    二、有效进行查缺补漏，弥补弱项强化强项

    将已做试卷整理分析。特别是练习和考试中的错题要重新审视，如果是反复出错的习题反映出的就是自己知识上的薄弱环节，要结合教材和考纲解决知识漏洞，同时利用相关针对性习题进行巩固提高。有些考题不拿分可能是考生不注意使用化学科学术语回答或画图表、写实验设计不规范严谨，比如“坩埚”写成“钳锅”，该写中文名称的写成化学符号，考生应有意识地克服这些弊病，减少无谓的丢分。

    个体的学习是有差异的，如有些学生的有机化学比较弱，无机化学比较强，而有些学生的实验比较差，但有机化学比较强等。冲刺复习中要注意在保持优势的同时力争弥补弱势部分，在弥补比较弱势的内容时，一定要将80%的基础知识“抓牢”，而不要片面追求难题偏题。在弥补弱项强化强项时，要重视发挥“纠错本”的作用。而在高考前几天，“纠错本”更是能让考生温故而知新。

    三、梳理主干知识，形成立体网络

    近年的高考化学第Ⅱ卷试题的综合性强，需要考生在具备了一定的基础知识和基本能力的基础上，对主要元素化合物、基本理论、化学方程式、反应类型和实验等知识和能力进行整体的横向和纵向的理解、分析和联系，在头脑中建立较清晰的立体三维知识网络、方法网络和能力网络。“山药蛋”式的知识在高考中是无法派上用场的。

    四、强化审题能力训练，解决眼高手低瓶颈

    良好的审题能力是考试中取得高分的关键，也是解决眼高手低瓶颈的有效方法，审题能力的训练本质上就是审题方法和习惯的训练，在训练审题能力时要努力掌握“八个字”，即眼看、嘴读、手写、脑思。

    “眼看”是前提。这一步一定要全面、细心。“眼看”时对题目中的关键性词语、条件和字可以用着重符号批注；全面分析已知、未知条件，特别是一些隐含的关键条件，这是解题的关键。“眼看”时不能急于求解，要在正确还原各种模型、找准已知和未知之间的关系时，才可下手做答。如果对题目“无从下手”或“解答出错”时，往往都是审题时漏看、错看或看不全题目中的条件或信息造成的。

    “嘴读”是细化。嘴读是指默读或小声读，是强化知识、细化信息的手段，是解决你漏看、错看等问题的重要手段，同时往往还能有一些灵感产生。

    “手写”是方法。就是对题目中出现的陌生的或变形的已知条件转化为熟悉的、易理解的方式或图形，加强直观性，降低难度，这是解题的突破口，更是解决难题的有效手段。

    “脑思”是核心。在看清、看全题目条件和信息以后，就要将大脑所有存储的相关知识信息分类筛选，准确思考，全面分析，推理归纳出解题的思路和方法。对于容易或熟悉的题，切忌掉以轻心、洋洋自得，因为这些题看似简单，但也可能潜藏着小小的陷阱，一不留意就会上当受骗。对于难题要敢于下手，但又不要恋战。必要时要敢于舍弃，因为难题并不影响你升入重点大学(80%为基础)。

    五、跳出题海大战漩涡，关注高考试题趋势

    高考命题的重要依据是教材，重点是对“双基”的考查，因此必须跳出题海大战的漩涡，认真学习研究近年高考试题的命题特点、涉及知识点、能力考核点、综合变化点和创新点。对于近年的高考试题不仅要看，更重要的是要一道一道地认真地做，研究命题专家的思维特色和命题风格，从而把握高考试题的发展趋势，这样才能在宏观上把握高考试题的特点和难易度，微观上熟悉高考试题的答题技能和技巧。

2008年福州市高中毕业班质量检查

理科综合（化学）

 

相对原子质量：H－1　C－12　O－16　Na－23

选择题（本题包括8小题，每小题.6分，共48分。每小题只有一个选项符合题意）

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2008年福建省普通高中毕业班单科质量检查

化 学 试 题

(满分：100分 考试时间：90分钟)

注意事项：

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷4页为选择题，第Ⅱ卷4页为非选择题。

相对原子质量：H 1  N 14  O 16  P 31  S 32   Cl 35.5

第Ⅰ卷(选择题 共45分)

 

一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意）

1．下列变化中，一定不存在化学能与热能相互转化的是（    ）。 

A．铝热反应          B．金属钝化           C．燃放爆竹           D．干冰气化

2．下列说法正确的是（    ）。       

A．Na⁺、NO₃^－、SO₄^2-、Ba²⁺在水溶液中能大量共存

B． ¹²C和¹⁴C 互为同位素

C．NH₃分子呈正四面体空间构型

D．C(石墨，s) = C(金刚石，s)；ΔH＞0，说明金刚石比石墨稳定

3．下列物质的溶液经加热蒸干并充分灼烧，最终只得到该物质固体的是（    ）。

A．氯化铵            B．氯化铜            C．碳酸氢钠           D．硫酸钾 

4．实验室中，有关试剂的保存方法错误的是（    ） 。

A．烧碱溶液保存在带玻璃塞的试剂瓶中

B．液溴用水封保存

C．少量金属钠保存在煤油中

D．浓硝酸保存在棕色细口瓶中  

……

  

2008年福建省普通高中毕业班单科质量检查化学试题下载

　　考生可以按照一定的方法来了解自己是否疲劳以及疲劳的程度如何，这样就可以在自己疲劳的时候进行自我调节来恢复自己的体力。

　　下面是一个简单的测试方法，考生可以通过此法来掌握自己的身体状况。

　　(1)早上起来就感到难受；
　　(2)如果你骑车上学，感到骑车没力气；
　　(3)上楼梯容易绊倒；
　　(4)不愿与老师或同学见面、交谈；
　　(5)写作文不顺利；
　　(6)说话声细，连不成句；
　　(7)对别人的谈话不关心；
　　(8)不知不觉喜欢用两手托着下巴靠在桌子上；
　　(9)总想大量喝茶等提神的饮料；
　　(10)不想吃油腻的东西；
　　(11)饭菜中非常喜欢加上香料调料；
　　(12)总觉得手发僵；
　　(13)眼睛总像睁不开似的；
　　(14)哈欠打个不停；
　　(15)连朋友的电话号码也说不出来；
　　(16)想把脚搁在桌子上或椅子上歇歇；
　　(17)体重不知不觉地降下来；
　　(18)容易拉肚子或便秘；
　　(19)难以入睡。

　　如果有1～2道题回答“是”，说明有极轻微的学习疲劳；如果有3～4道题回答“是”，说明有中等程度的学习疲劳；如果有5道以上的题回答“是”，说明有严重的学习疲劳，应该引起考生的注意。

　　如何预防学习疲劳

　(1)学会休息

　　A.安静性休息

　　安静性休息是指睡眠和闭目养神。睡眠是最基本的、最重要的而且是不可取代的休息。人在睡眠时，体内各器官的代谢活动降低，大脑皮层由兴奋转为抑制，耗氧减少，有利于血液中养料、氧气的自我补偿，以积聚精力。既保护了神经细胞，避免过度疲劳，又促进了神经细胞功能的恢复。

　　B.活动性休息与交替式休息

　　活动性休息又称积极性休息，如散步、打球和轻微的体力劳动等，也可以与他人聊天。交替式休息是指将各种不同性质的学科交叉在一起来学习，如文、理科穿插复习，这样，大脑皮层的神经细胞不仅不会疲劳，而且还有相互促进的作用。

　　(2)科学安排学习时间

　　研究表明，学生在一天或一周内的不同时间里的学习效率和疲劳情况是有差异的。如上午的二、三节课为效率最高时期，而第四节课为疲劳显著时期；一周中的周二、三、四为最佳学习日，周一和周五、周六为思想容易涣散、情绪波动的时期。

　　因此，考生要注意各科学习时间的排列和搭配，做到文理相同、抽象性为主的学科和形象性为主的学科交替、脑力活动与体力活动交替、内容多的与内容少的学科交替，使神经活动得到调节，减轻大脑的疲劳程度。

　　(3)音乐疗法

　　音乐疗法是心理疗法中的一种，它能够通过心理作用影响人们的情绪与行为，从而达到促进健康和消除疲劳的目的。

　　考生在学习的间隙或学习之后，可以通过听音乐来达到消除疲劳的目的。但是，所听的音乐必须是“纯粹音乐”，也就是没有歌词的优雅的音乐。如贝多芬的《田园交响曲》、海顿的组曲《水上音乐》等。音乐中如有文字的话，文字信息将进入大脑，结果会导致大脑得不到充分的休息。

　　另外要注意的是，考生在听音乐时，不能边听音乐边思考其他问题，必须是陶醉在音乐之中、完全的休息，只有这样才能使学习疲劳得到彻底的消除。

　　掌握预防和消除学习疲劳的方法

　　考生在学习中感到疲劳时，可以采用休息与运动的方式来缓解大脑疲劳的状态，另外还应掌握一些消除学习疲劳的方法。

　　(1)单侧体操法

　　由于人脑左右两半球的功能上显著不同，左脑偏重于语言、概念、数字、计算分析、逻辑推理等功能；右脑偏重于音乐、绘画、空间几何、想象、综合等功能。

　　研究者提倡通过单侧半身的体操锻炼，来消除对侧半脑的疲劳，恢复和发挥其功能作用。也就是左半脑疲劳时，做右侧体操锻炼；而右半脑疲劳时，进行左侧体操锻炼。大量的研究表现，单侧体操对消除疲劳和增强记忆力的效果，可以很快显现出来。

　　A.全神贯注
　　站立并目视前方，右手紧握拳，右腕用力，屈臂，慢慢上举到最大限度后还原，重复8次。

　　B.仰卧
　　右腿伸直上举，然后倒向右侧，但不能挨地，还原重复8次。

　　C.直立位
　　右臂向右侧平举后再上举，头不能动，然后左臂上举，平举还原，重复8次。

　　D.侧卧位
　　身体向右侧倾倒，以右手和右脚尖支撑身体，右臂伸直，呈斜侧卧姿势，屈右膝以起身还原，重复8次。

　　E.俯卧位
　　翘起脚尖，像俯卧撑那样用腕和脚尖支撑起身体，重复8次。

　　(2)疲劳防治操

　　考生在复习过程中最普遍的姿势是坐姿，由于身体经常处于前倾姿势，形成呼吸肤浅，肺活量减少，物质代谢功能也随之下降，从而形成疲劳。考生如果做一下疲劳防治操，则可以在短时期内消除疲劳。

　　①坐着时做些挺胸直背的动作，同时用手臂绕圈按摩腰部；
　　②身体后屈，腿、臂伸直用力摆几次；
　　③慢慢的做几次头向左右、前后弯曲或绕圈的动作，然后用按摩法轻轻的按摩颈肌、肩胛肌；
　　④深吸气，然后慢慢地呼气；
　　⑤两手臂下垂，做几次手的动作，松紧手指，两手腕放松拌动等；
　　⑥交换坐姿，背靠椅背，移动椅子，再次变换坐姿；
　　⑦离开座位，在教室内或室外走动走动。

　　(3)身心放松术

　　使精神放松的方法很多，考生采用何种方法并不重要，关键的是要使自己全身放松，特别是要使大脑保持清静，使身心达到一种松弛、协调的最佳状态。

　　①选择一个空气清新，四周安静的环境

　　暂时放下或忘却自己心中的日常学习功课，这是一种主动的意识消除工作，对身心放松的效果很明显。

　　②姿势的选择

　　选择一种自我感觉比较舒服的姿势，站、坐或躺的姿势都行，如果是白天，或者精神状态要进入兴奋阶段时，最好选择站的姿势或坐的姿势，如果要进入休息状态或睡眠状态，那么可以选择坐的或躺的姿势。

　　③放松肌肉

　　活动身体上的一些大的关节或肌肉，动作不需要有一定的格式，做的速度要均匀、缓慢，直到关节放开、肌肉松弛。

　　④调节呼吸

　　避免有意识去调节与支配呼吸行为，在舒适、安逸的情况下忘记呼吸。

　　⑤意识的放松

　　放松意识，注意力集中，将思想归于某一对象或有意识地注意并放松整个身躯，从而达到一种清静与舒适的清醒状态。

　　最后，运用想象力，达到一种忘我境界。这是最复杂的一步，也是调节身心平衡，克服疲劳的关键一步。

　　以上为各种调节疲劳的方法，考生可以根据环境，选择最适合自己的方式进行调节，以达到学习事半功倍的效果。

 发射卫星的火箭燃料要体积小，重量轻，但发出的热量要大，这样才能减轻火箭的重量，使卫星快速地送上轨道。液体燃料放出的能量大，产生的推力也大；而且这种燃料比较容易控制，燃烧时间较长，因此，发射卫星的火箭大都采用液体燃料。

液体火箭发动机是指液体推进剂的化学火箭发动机。氧化剂和燃烧剂必须储存在不同的储箱中。液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统、发动机控制系统组成。推力室是将液体推进剂的化学能转变成推进力的重要组件。它由推进剂喷嘴、燃烧室、喷管组件等组成。推进剂通过喷注器注入燃烧室，经雾化，蒸发，混合和燃烧等过成生成燃烧产物，以高速（25O0一5000米／秒）从喷管中冲出而产生推力。燃烧室内压力可达2O0大气压（约20OMPa）、温度300O～400O℃，故需要冷却。推进剂供应系统的功用是按要求的流量和压力向燃烧室输送推进剂。按输送方式不同，有挤压式（气压式）和泵压式两类供应系统。挤压式供应系统是利用高压气体经减压器减压后（氧化剂、燃烧剂的流量是靠减压器调定的压力控制）进入氧化剂、燃烧剂贮箱，将其分别挤压到燃烧室中。挤压式供应系统只用于小推力发动机。大推力发动机则用泵压式供应系统，这种系统是用液压泵输送推进剂。发动机控制系统的功用是对发动机的工作程序和工作参数进行调节和控制。工作程序包括发动机起动、工作。关机三个阶段，这一过程是按预定程序自动进行的。工作参数主要指推力大小、推进剂的混合比。液体火箭发动机的优点是比冲高（25O～5OO秒），推力范围大（单台推力在1克力～700吨力）、能反复起动、能控制推力大小、工作时间较长等。

液体火箭的推进剂，其中比较常用的有：四氧化二氮-肼类（偏二甲肼，一甲基肼，肼），液氧-煤油，液氢-液氧等。

四氧化二氮-肼类推进剂被广泛使用，特点是可存储，并且四氧化二氮和肼接触后可以自燃，可靠性高。四氧化二氮-肼类最早用于战略导弹，后来也用于航天的运载火箭。

苏联的SS-7，现役的SS-18，SS-19，美国的大力神，中国的长征1，2，3型火箭，俄罗斯的质子火箭，阿利亚娜1，2，3，4型火箭都在下面级使用了四氧化二氮-肼类推进剂。

四氧化二氮-肼类的比冲还可以，约230秒左右，各国新一代的运载火箭都不再使用。 四氧化二氮是强氧化剂，偏二甲肼是强还原剂，它们的分子一经接触就会发生剧烈的化学反应，放热而着火燃烧。燃料虽具有良好的比冲性能(Isp约300s)和自燃特性，但它们的毒性较高。

谈先进的液氧(煤油)火箭发动机

航天技术是现代科学技术中发展最快的尖端技术之一，是一个国家科学技术水平和国民经济实力的综合反映，是一个国家科学技术水平的重要标志，亦是综合国力的象征。航天技术高度综合集中了许多基础科学和新技术，如数学、近代力学、自动控制、电子计算机、真空与低温技术等，它的发展促进了一大批基础科学和现代技术的发展，如新材料、空间物理、航天医学、生命科学等。航天技术的发展、宇宙环境的应用导致了一系列出乎意料的技术革新。当今，一些发达国家正在以大空间概念设计国民经济未来发展的蓝图，把航天技术产业作为未来发展的一个战略重点，认为它是发展各类高新技术产业的领头技术，它能带动一大批高新技术产业其它基础产业的发展，推动和促进新工艺、新材料、新能源等技术的进步，航天技术对国民经济的发展将起到“加速器”和“倍增器”的作用。

航天科技工业的发展对推动解决我国面临的人口与资源、环境与灾害、通信与交通、教育与文化等重大社会问题起到了其它任何技术和产品不可替代的作用。同时，航天技术对国家的国防建设具有极其重要的意义，这一点已得到共识。目前战略战术导弹、卫星导航定位、军事测绘侦察、作战指挥和通信等方面广泛应用于国防建设，并取得了显著效果。宇宙空间是现代军事竟争的制高点，航天技术与防御技术已很难分开，这在战略威慑和现代化战争中表现得尤为显著。

航天技术能够产生巨大社会效益和经济效益的主要途径是通过应用卫星来实现的，而运载火箭扮演着极其重要的角色。在近40年的发展中，我国航天科技工业依靠自己的力量，研制成功了长征系列运载火箭，达到了全型谱的运载能力，并已成功将我国自行研制的通信、返回式遥感、气象等应用卫星送到静止、近地和太阳同步等不同的轨道，而且先后成功地为西德、澳大利亚、瑞典、法国、美国等国家发射卫星或其它有效载荷。我国的长征火箭成为世界发射市场的主要运载工具之一，昂首阔步地进行国际商业发射市场，使中国航天在国际航天界占有一席之地，并享有较高声誉，显示了社会主义中国的综合实力。

虽然我国航天技术取得了巨大的成就，引起了世人的瞩目，但是应该清醒地认识到我们的不足。目前，我国现有的长征系列运载火箭是在战略武器的基础上演变延用而来的，其推进剂(偏二甲肼／四氧化二氮)毒性大、污染严重、价格高、性能低，其不足是很明显的。美国、法国、前苏联等航天大国对于推进剂的毒性和污染问题高度重视。美国从1970年就禁止在本土上生产偏二甲肼，法国阿里安火箭所用的偏二甲肼一直从苏联购买，而且不在本土上发射(在法属圭亚那库鲁航天发射中心发射)；原苏联解体之前曾下令禁止使用偏二甲肼。随着全世界对环境保护的日益重视，很可能在不久的将来全世界禁止生产使用偏二甲肼作为火箭推进剂。因为偏二甲肼毒性较大，损害人体的肝脏。尤其是四氧化二氮／偏二甲肼的燃烧产物，对人体损害更大，并较为严重地污染环境。从事使用该种推进剂发动机试验的工作人员中60%有不同程度的肝病，普遍转氨酶高。由于组织火箭发射时, 由于N2O4泄漏已引起几次伤亡事故，后果比较严重。长征运载火箭是当今世界可靠性、技术稳定性最好的运载火箭之一，但是近几年来，长征火箭发射时有失利，并造成了不同程度的人员伤亡，其推进剂毒性大和污染严重问题已引起了我国各级领导的高度重视，也增加了参试人员的恐惧感。虽然发射失利未引起十分严重的后果，但参试人员“死里逃生”、“后怕”的感觉仍然十分强烈。这给组织发射带来了一定的困难。同时，由于推进剂价格偏高增加发射成本，进而使得长征火箭在国际发射市场中价格竞争力不甚明显，也是一个比较突出的问题。如何提高运载火箭可靠性，降低发射成本，增强竞争力，是加速我国运载火箭产业化进程的关键所在。

要想有先进的运载火箭，首先必须要有先进的动力系统——火箭发动机。火箭发动机是运载火箭的心脏，它的先进性突出表现在低成本、无污染、高可靠、高性能、使用安全、操作方便。液氧/煤油火箭发动机作为运载动力装置的优越性在于:一是煤油作为常温推进剂，使用极为方便， 安全性好，而甲烷、丙烷、液氢为低温推进剂，不好贮存，运输、加注和操作都不方便，泄漏后易起火爆炸，特别是液氢很容易泄漏。二是煤油价格便宜，每千克煤油的价格只有液氢的1/100和偏二甲肼的1/30， 可以较大幅度地降低发动机的研制成本和运载火箭的发射费用。发射一颗20T低轨道的有效载荷， 如用液氢/液氧和四氧化二氮/偏二甲肼组成的二级半方案推进剂费需3000万元，而用全液氧/煤油方案只需推进剂费100万元。 三是液氧/煤油组合密度比冲高，是理想的下面级(助推级和芯一级)发动机，稍作改进之后亦可作为比较理想的上面级发动机。四是我国煤油资源丰富，贮量极大，可满足长远的需要。我国克拉玛依油田开采的煤油是低凝点环烷基中质原油，完全符合火箭推进剂用煤油标准， 现已查明贮量在5亿吨以上，按每年200万吨开采量计算，可连续开采50年以上，同时我国黑虎山、辽河、胜利等油田符合要求的原油贮量也是丰富的。经各种研究试验和两次液氧/煤油发动机热试车的成功，充分说明了国产煤油能完全满足使用要求。五是使用液氧/煤油发动机可完全消除四氧化二氮/偏二甲肼有毒且污染环境的严重不足。六是液氧/煤油发动机可实现运载火箭模块化积木式设计，可用不同组合完成不同载荷的发射任务，能形成我国新一代运载火箭系列。上述诸优点体现了先进动力系统的要求和研制方向。

经过近10年关于大型运载火箭和天地往返运输系统动力系统的技术论证、研究及关键技术攻关，国家决定研制液氧/煤油高压补燃发动机，并已列入“863”计划。 这无疑是提高我国航天技术水平的重大举措，更是加速我国运载火箭产业化进程的英明之举。

近几年，我一直参加并负责大型运载火箭和天地往返运输系统动力系统的论证工作，以及“863”液氧／煤油发动机的预先研究和关键技术攻关工作。从近几年的工作进展情况来看，液氧／煤油高压补燃发动机在技术十分先进，代表当今液体火箭发动机领域的最高水平，其先进性体现在以下几个方面:
1、先进的闭式循环系统。 该系统能充分利用燃料的化学潜能。补燃发动机也称为分级燃烧发动机，该系统先把推进剂的一组元在预燃室中进行富氧(或富燃)燃烧，生成低温大流量的燃气驱动涡轮，然后将工作过的燃气引入燃烧室进行完全燃烧。它避免了开式循环系统涡轮排气的能量损失(请见图2:开式循环系统; 图3:闭式循环系统)。闭式循环发动机可较大幅度提高燃烧室压力，进而提高燃烧效率,仅采用闭式循环系统就能提高比冲6％以上。对二级半火箭来说，当起飞质量相同时，有效载荷能提高30％以上；假若有效载荷相同，运载火箭起飞重量可降低20％。使发射1kg有效载荷的全寿命周期费用降低约16％。用这种发动机的试验机，于1995年12月～1996年1月进行两次全系统高压补燃发动机试车，其真空推力为85T，真空比冲为3500m/s，混合比K在2.34--2.6之间。

2、先进的燃烧室混合喷注器。在补燃循环系统中， 氧化剂全部在预燃烧室气化后，再进入燃烧室进行燃烧，这样就实现了气液两组燃烧，气液燃烧大大改善了发动机的燃烧稳定性。为了进一步提高燃烧稳定性，用不同长度的喷咀把喷注器分隔成数个区域，气液喷咀为同轴内混合式，其长度为1/4波长，形成几百个小声腔，能够有效地衰减振荡；另外在燃烧室上游设置了整流装置，把不规则的涡轮排气进行整流后引入燃烧室。高压补燃循环系统不仅有利于解决技术关键不稳定燃烧问题，而且还较大幅度地提高了燃烧效率。我们对喷注器进行了混合雾化试验，并对发动机进行了热试车，试验结果表明: 高压补燃循环系统的燃烧效率高达0.98。

3、先进而巧妙的燃烧室冷却措施。 几十年来争论不休的用煤油作为冷却剂问题，经过大量的传热试验及计算分析后表明:采取适当的措施是完全可以解决的。用克拉玛依煤油作燃料进行了工作时间分别为10秒、50秒的两次试车后燃烧室完好无损，光洁如初，说明用煤油作发动机冷却剂是完全可行的，效果是相当理想的。在燃烧室的冷却结构设计上采取了一系列措施: 一是在喉部以前设置了三条冷却带，其流量为推进剂总流量的2～3％，煤油进入燃烧室是贴壁向上旋转式； 二是燃烧室喷管从膨胀比为8的截面至圆柱段，用螺旋式冷却槽，并且喉部附近的冷却槽加工成波浪形，以便提高其冷却效果，这样可使内壁温度降低40℃左右；三是低温煤油从收敛段进入冷却槽，首先冷却热流最大的喉部区域，这一举措可得到40℃温差的好处。除上述措施外，还在内壁上镀镍铬防热层可使气壁温降低30～40℃，以及选取热传导性能好的内壁材料等。上述措施经过热试车，证明非常有效。

4、可靠的多样密封。发动机各部件要承受－200℃～3500℃高低温环境，压力为150～500个大气压，在强烈的振动环境下，发动机的密封问题是一个致命问题。必须因地制宜地设计相应的密封结构。过去我们采用的是法兰盘间加不同材料的垫片或“O”型圈结构，对于中、小直径的管路接头大多用球头喇叭口结构。这种落后的密封结构远远不能满足高可靠、高性能先进发动机的要求。为此，我们进行了多种密封结构的研究、试验。低温液氧的密封用“К” 和“Э”型环，高温燃气密封采用了碟型垫，高压的液体和气体密封采用球头加导向，并在球头上开槽，加不同材料的“O”型圈，还有适??气压也不泄漏。涡轮泵的密封更重要,为适应发动机多次工作，防止磨擦生热减少磨损而采用了脱开式密封。涡轮不转动时，为静密封，当涡轮泵转速达到预定值时，控制压力使密封处脱开，这种先进的密封形式大大地提高了可靠性及其寿命。

5、先进的预压涡轮泵。要使主涡轮泵正常工作，避免发生气蚀，必须保证泵的入口有一定的压力。如果泵入口压力要求高，则火箭贮箱压力必须提高，这样就会增加运载火箭的贮箱结构重量。为了降低火箭结构重量、提高运载能力，必须尽量降低泵入口压力。为此在主泵前设置了一套预压涡轮泵。从主涡轮后抽取一股富氧燃气作为氧化剂的预压涡轮泵工质驱动涡轮，然后排入氧化剂主流中，从主煤油泵后引出的一股高压煤油作为煤油预压涡轮泵的工质吹动涡轮，然后排入预压泵后的主流中。这种预压涡轮泵系统设计思路新颖、结构巧妙，尤其是富氧的燃气工作后又进入液氧的主流中，这种设计构思非常大胆，也十分巧妙。目前，预压涡轮泵已经进行了大量液流冷试，并且成功地进行了发动机的热试车，采用预压泵结构可提高主泵前压力6个大气压，而箱压仅为2个大气压。

6、先进的弹性支承。 发动机是整个运载火箭的主要振源。工作时发动机各零部件都承受着强烈的振动，有高频，也有低频，有些部位加速度高达几十个g甚至几百个g。因此，各零部件的连接和固定形式是一个十分关键的问题。如一个质量较大的阀门与直径几毫米或十几毫米的导管连接，要承受激烈的振动，在设计上必须要有科学的方法。用完全紧固定支承的办法防振效果不好，而采用适当的弹性支承，不仅降低了振动量级，而且还有利于解决零部件和发动机的共振问题。另外，为抗振防松，在拧紧各紧固件时，要涂胶。尤其在天地往返运输系统及载人运载器上，由于运载器可靠性要求极高，抗振防松问题事关重大，必须确保万无一失。

一、             设计的构想

 

氨气喷泉实验是中学化学实验现象最生动直观的实验之一，该实验蕴含着十分丰富的化学、物理学原理，同时是个难度较大、富有探究意义的课题。以往更多关注喷泉实验形成的原因、成功的关键等，随着新课程深入，其更重要是依据实验原理，引导学生进行实验的探究、设计、变化等其他形式，用开放性教学形式多角度、多侧面引领学生主动进行探究，培养学生创新思维。

 

开放性教学范畴很广，其中有几点是比较重要的：⑴学习环境是自主的、合作的、探究的，学习的方式是多样的；⑵涉及问题的答案不是唯一；⑶课堂教学主体是学生、面向全体学生。旨在培养学生的主体参与，能够在民主宽松的学习环境中，使学生课堂中活动时间增多，学习动机增强，思维活跃，讨论积极，师生之间、同学之间交流明显增多，最大限度地掌握知识，启迪智慧，激发学生思维的积极性和创造的火花，增强学生创新意识和创新思维。

 

设计中首先演示氨气喷泉实验（图1），通过鲜艳的红色、明显的效果、有趣的现象，给学生们深刻的印象，再来回答几个常规问题：⑴形成喷泉的原因？⑵溶液为什么变红？

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

⑶喷泉实验成功的关键？⑷喷泉的液体为什么不能充满整个烧瓶？接下去逐个提出具有开放性的问题，创设研讨氛围，在个人思考基础上，以小组为单位探讨方案。每个组围绕问题展开热烈而富有成效的讨论，提出设想在全班展示交流，在教师引导下集体讨论评价，有条件可通过实验验证。

 

二、组织的过程

 

（一）：氨极易溶于水性质实验的开放性

 

开放性问题：

 

氨气喷泉实验揭示一个性质——氨气极易溶于水，除了喷泉实验外，同学们还能设计哪些实验让氨极易溶于水？

 

学生研讨后的可行性方案列举：

 

1、用收集满氨气的大试管，倒立在装有水的水槽中，观察现象

 

2、用收集满氨气的小试管，放入一滴水，立即用大拇指堵住管口，感觉拇指。

 

3、用干净塑料矿泉水瓶收集满一瓶氨气，向瓶内滴入一滴水，立即旋紧瓶塞，观察现象。

 

4、用烧瓶收集满一瓶氨气，塞上双孔橡皮塞（一孔插入吸有水的胶头滴管，一孔插玻璃导管，玻璃管的下端有一气球）如图2，滴入水，观察现象。

 

 

5、收集一烧瓶氨气至满，用双孔橡胶塞紧（一孔插吸有水的胶头滴管、一孔插玻璃导管，玻璃导管另一端插入水中）如图3，滴入水，观察现象。

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

6、收集一锥形瓶氨气至满，用双孔橡皮塞塞紧（一孔插吸有水的胶头滴管，一孔插玻璃导管，另一端跟U形管相连，U形管中有红色溶液）如图4，滴入水，观察现象。

 

 

实验1—4教师有所准备，气体收集好、仪器装置齐全，直接让学生上台演示完成。实验1现象为水面迅速上升；实验2中拇指被试管紧吸，试管正放不掉；实验3中塑料矿泉水瓶发生扭曲，并发生“叭啦”响声；实验4中气球气球迅速膨胀变大；实验5、6教师无准备，只能与学生一起预测：实验5会形成快速倒流现象；实验6中U形管中红色溶液，会左高右低，建议有兴趣同学到实验室完成。

 

小结：由于氨气具有极易溶于水性质，在密封容器遇水后会使容器压强减小，通过水喷出、倒流、气压变化等现象来验证。

 

（二）：形成喷泉现象的气体的开放性

 

开放性问题：

 

氨气极易溶于水形成喷泉现象，根据产生喷泉的条件，其他气体（如HCl、SO₂、CO₂、Cl₂等）能否形成喷泉，请同学们设计对应的方案。

 

学生研讨后的可行性方案列举：

 

 

准备一烧瓶收集满CO₂气体，滴入NaOH溶液，让两名学生演示喷泉实验，实验成功说明方案可行，让学生感受自己设计方案成功的快乐。

 

小结：用氨气喷泉实验装置演示其他气体的喷泉实验，只要满足烧瓶气体易与水反应（溶解）或烧瓶中气体易与某种溶液反应，使气体的物质的量迅速减少，烧瓶内压强迅速大幅度变小就行。

 

（三）：不同颜色的喷泉实验的开放性

 

开放性问题：

 

氨气喷泉实验能形成鲜明的红色溶液，能否设计出其他不同颜色的喷泉？

 

学生研讨后的可行性方案列举

 

 

准备一烧瓶收集满HCl气体，烧杯中有稀AgNO₃溶液，滴入水，让两名学生共同演示喷泉实验，水喷出后在烧瓶中形成乳白色液体。

 

小结：结合气体的化学反应及生成物具有的性质，可以设计不同颜色的液体。

 

（四）：装置变化的喷泉实验的开放性

开放性问题：