火，是朋友也是敌人
人类学会用火以后，才有了熟食、陶器和冶炼金属；可是失控的火又会烧毁房屋和森林。怎样才能让物质燃烧起来？又怎样才能让燃烧停下来？
燃烧的条件
燃烧combustion通常是指可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。要燃烧，必须同时满足三个条件：
- 有可燃物；
- 可燃物与氧气（或空气）接触；
- 温度达到可燃物的着火点。
可燃物燃烧所需的最低温度叫做着火点ignition temperature。白磷的着火点只有 40 °C，所以白磷要保存在水里；红磷的着火点是 240 °C。
课本上用一个经典实验来研究燃烧的条件：在 80 °C 的热水上放一块铜片，铜片上一边放白磷、一边放红磷，热水中也放一小块白磷。改变水温，或向水中的白磷通入氧气，看看哪处的磷会燃烧：
| 可燃物 | 与氧气接触 | 温度达到着火点 | 结果 | |
|---|---|---|---|---|
| 铜片上的白磷 | ||||
| 铜片上的红磷 | ||||
| 水中的白磷 |
着火点：白磷 40 °C，红磷 240 °C；铜片的温度和热水差不多。
灭火的原理
三个条件缺一个，燃烧就会停止。所以灭火的原理是破坏燃烧的条件：
| 原理 | 例子 |
|---|---|
| 清除可燃物，或使可燃物与其他物品隔离 | 森林火灾时开辟隔离带；关闭燃气阀门 |
| 隔绝氧气（或空气） | 油锅着火时盖上锅盖；用灯帽盖灭酒精灯；用沙土盖灭 |
| 使温度降到着火点以下 | 用水浇灭燃着的木材 |
二氧化碳灭火器灭火时不留下任何痕迹，适合扑灭图书、档案、精密仪器等物品的失火。
安全常识：
- 可燃性气体或粉尘（如天然气、面粉、煤粉）与空气混合，遇明火可能发生爆炸。加油站、面粉厂、煤矿要严禁烟火。
- 发现燃气泄漏，要先关闭阀门，再打开门窗通风；不能开灯、开排气扇或打电话，以免产生电火花。
- 火灾中逃生时，用湿毛巾捂住口鼻，弯腰贴近地面撤离，因为烟和有毒气体受热后聚集在上方。
燃料
煤、石油、天然气叫做化石燃料fossil fuels，是古代生物遗骸经过漫长的变化形成的，属于不可再生能源。天然气的主要成分是甲烷：
燃料要充分燃烧：提供足够的空气，增大燃料与空气的接触面积（比如把煤做成蜂窝煤）。燃烧不充分会产生一氧化碳和炭黑，既浪费燃料又污染空气。化石燃料燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮会形成酸雨。
新能源：氢气燃烧只生成水，放出的热量多，是最清洁的燃料，但目前制取成本高、储存困难；乙醇可以由粮食发酵制得，掺进汽油成为乙醇汽油；此外还有太阳能、风能、地热能、潮汐能等。
例题 1：读懂白磷实验
在 80 °C 的热水实验中：铜片上的白磷燃烧，铜片上的红磷不燃烧，热水中的白磷不燃烧；向热水中的白磷通入氧气后，白磷燃烧。分别能说明什么？
- 铜片上的白磷与红磷。 两者都是可燃物，都接触空气，温度都是约 80 °C；白磷燃烧而红磷不燃烧，因为 80 °C 达到了白磷的着火点（40 °C），没有达到红磷的着火点（240 °C）。说明燃烧需要温度达到着火点。
- 铜片上的白磷与水中的白磷。 温度相同、都是白磷，水中的白磷不接触氧气，不燃烧。说明燃烧需要与氧气接触。
- 通入氧气后。 水中的白磷燃烧了，进一步证明了第 2 点。
- 结论。 可燃物、氧气、温度达到着火点，三个条件缺一不可。
例题 2：油锅着火怎么办？
炒菜时油锅着火了，为什么要立即盖上锅盖，而不能用水浇？
- 盖锅盖。 锅盖把油和空气隔开，隔绝了氧气，火焰熄灭。也可以放入大量切好的蔬菜，使油温降到着火点以下。
- 为什么不能浇水。 油的密度比水小，会浮在水面上继续燃烧；高温的油遇水会剧烈沸腾、飞溅，使火势蔓延。
- 结论。 灭火方法要根据可燃物的特点来选，原理都是破坏燃烧的条件。
- 油锅着火，盖上锅盖
锅盖使油与空气隔绝。
- 森林着火时，砍掉一片树木形成隔离带
把可燃物（树木）移走，火烧到隔离带就熄灭了。
- 用水扑灭燃着的木材
水蒸发吸热，使温度降到木材的着火点以下。
- 用灯帽盖灭酒精灯
灯帽隔绝了空气。
- 关闭燃气灶的阀门，火焰熄灭
不再有燃气（可燃物）进入。
- 用沙土盖灭地面上燃着的油
沙土把油和空气隔开。
- 用嘴吹灭蜡烛
吹出的气流带走热量，使温度降到着火点以下。
- 用二氧化碳灭火器扑灭档案室的火
二氧化碳密度比空气大，覆盖在可燃物表面隔绝空气。
常见误区
误区 1：“用水灭火是降低了可燃物的着火点。” 着火点是物质本身的性质，一般不会改变。用水灭火是使温度降到着火点以下。
误区 2：“只要温度达到着火点，物质就能燃烧。” 三个条件要同时满足：热水中的白磷温度达到了着火点，但不接触氧气，就不燃烧。
误区 3：“闻到燃气味，赶快开灯检查。” 开关电器会产生电火花，可能引起爆炸。应先关闭阀门，再开窗通风。
即时小测
80 °C 热水实验中，铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，说明燃烧需要？
两者都是可燃物，都接触空气，区别只在着火点：80 °C 达到了白磷的着火点，没有达到红磷的着火点。
下列关于燃料的说法，正确的是？
化石燃料不可再生；不充分燃烧会产生一氧化碳和炭黑；天然气的主要成分是甲烷。
小结
- 燃烧的三个条件：可燃物、与氧气接触、温度达到着火点，缺一不可。白磷着火点 40 °C，红磷 240 °C。
- 灭火原理：清除可燃物、隔绝氧气、降温到着火点以下。
- 可燃性气体或粉尘遇明火可能爆炸；燃气泄漏先关阀、再通风，不能开关电器。
- 煤、石油、天然气是不可再生的化石燃料；氢气是最清洁的燃料。
通往 AP（以后再看）
燃烧是放热反应，AP U6.1 用能量图描述放出的热量，U6.8 可以用生成焓算出燃料的燃烧热。为什么要“温度达到着火点”才能燃烧？U5.5 的碰撞理论会告诉你：反应物分子要有足够的能量越过活化能，反应才能开始；燃烧开始后放出的热又使周围的分子达到这个能量，燃烧就持续下去了。