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大家好

燃烧俗称着火

为进一步加深对燃烧现象的认识

更好的预防和控制火灾

本节将对燃烧的必要条件

燃烧的充分条件等相关知识作介绍

燃烧到底需要什么条件呢

我们先看一下这样两个实验

实验一

烧杯里放入热水

烧杯底部放置一块白磷

烧杯上部用铜片盖住

铜片左端放白磷

右端放红磷

搁置一段时间

观察现象

我们可以观察到

铜片左端的白磷发生燃烧

铜片右端的红磷

烧杯底部的白磷均不能发生燃烧

实验二

取下实验一中的铜片

用一个玻璃导管往烧杯底部输入氧气

结果白磷在水底发生燃烧

为什么实验一中铜片上的白磷能够发生燃烧

而铜片右端的红磷

烧杯底部的白磷都不能发生燃烧

但是用玻璃导管往烧杯底部输入氧气后

白磷在水底又可以发生燃烧呢

下面我们共同学习燃烧所需要的

必要条件和充分条件相关知识

燃烧现象十分普遍

但其发生必须具备三个基本条件

也就是必要条件

作为物质的一种特殊的氧化还原反应

燃烧反应必须有氧化剂和还原剂参加

此外还要有引发燃烧的引火源

即可燃物、助燃物、引火源等条件存在

只有这3个条件同时具备

燃烧现象才能发生

无论缺少哪一个条件

燃烧都不能发生

也就是燃烧的必要条件有3个

可燃物是指可以燃烧的物品

可燃物按其物理状态分为气体可燃物

液体可燃物和固体可燃物三类

可燃物大多是含碳和氢的化合物

如氢气、乙炔、酒精、汽油、纸张

塑料、橡胶、硫、磷、钾、钠、镁、铝等

助燃物（氧化剂）帮助和支持可燃物燃烧的物质

即凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质

都叫做助燃物

如空气（氧气）、氯气

氯酸钾、高锰酸钾等等

空气是最常见的助燃物

一般情况下可燃物的燃烧都是在空气中进行的

引火源是指

使物质开始燃烧的外部热源与能源

最常见的是热能

此外还有化学能、电能、机械能等转变的热能

如明火、高温表面、摩擦与撞击、自然发热

化学反应热、电火花、光热射线等

以上三个条件是发生燃烧的必要条件

通常称为燃烧三要素

燃烧三要素可表示为封闭的三角形

通常称之为着火三角形

但是即使具备了三要素并且相互结合、相互作用

燃烧也不一定能发生

为使燃烧发生

上述三个条件还需满足如下数量要求

并相互作用

也就是燃烧的充分条件

燃烧的充分条件有4个

一定的可燃物浓度

可燃气体或蒸气只有达到一定的浓度时才会发生燃烧

例如氢气在空气中的含量达到4%～75%之间时

遇点火源就能着火甚至爆炸

但若氢气在空气中的含量低于4%或高于75%时

发生爆炸的概率就比较低又如在20℃的条件下

用火柴分别去点汽油和煤油时

汽油立刻燃烧起来

而煤油却不燃

这是因为在室温下的煤油蒸气浓度小

还没有达到燃烧所需要的浓度

由此说明

虽然有可燃物

但其挥发的气体或蒸气浓度不够

即使有空气（氧化剂）和点火源的接触

也不能发生燃烧

一定的助燃物浓度或含氧量

要使可燃物燃烧

助燃物的浓度必须足够

一般的可燃材料在氧含量低于13%的空气中

燃烧将不可能发生或无法持续燃烧

例如点燃的蜡烛用玻璃罩罩起来

不使空气进入

经过较短时间后

蜡烛就会自行熄灭

通过对玻璃罩内气体的分析

发现气体中还含有16%的氧气

这说明蜡烛在氧含量低于16%的空气中就不能燃烧

测试表明

一般可燃物燃烧都需要

一个最低氧化剂浓度（即最低氧含量）

低于此浓度燃烧就不会发生

举例说明

汽油燃烧所需最低氧含量为14.4%

煤油燃烧所需最低氧含量为15.0%

乙醇燃烧所需最低氧含量为15.0%

丙酮燃烧所需最低氧含量为13.0%

一定能量的点火源

无论何种能量的点火源

都必须达到一定的强度才能引起可燃物着火

也就是说

点火源必须有一定的温度和足够的热量

否则燃烧便不会发生

能引起一定浓度可燃物燃烧所需的最小能量

称最小引燃能量（也称最小点火能量）

物质能否燃烧

取决于点火源的强度

点火源的强度低于最小点火能量

便不能引起可燃物燃烧

例如从烟囱冒出来的炭火星温度约有600℃

已超过一般可燃物的燃点

如果这些火星落在柴草、纸张等易燃物上

就能引起着火

说明这种火星所具有的温度和热量能引燃这些物质

如果这些火星落在大块木材上

虽有较高的温度

但缺乏足够的热量

不但不能引起大块木材着火

而且还会很快熄灭

再如生活中人们生炉子

总要先用废纸、木炭等

容易着火的物质去引火

这就是利用这些物质燃烧时放出的热量

把炉子里的煤炭加热到一定温度使其燃烧

之后由于煤炭本身燃烧放出大量的热

在炉子里保持着相当高的温度

使煤炭能持续自行加热燃烧

由此说明

只有具备一定温度和热量的点火源

才能引起可燃物的燃烧

不同的可燃物燃烧时

所需要的温度和热量各不相同

举例说明

松木燃烧所需要的温度是250℃

纸张燃烧所需要的温度是130-230℃

汽油的最小点火能量为0.2mj

相互作用

对于无焰燃烧

以上三个条件同时存在

相互作用

燃烧即会发生

而对于有焰燃烧

除以上三个条件外

在燃烧过程中存在未受抑制的自由基（游离基）

形成链锁反应

使燃烧能够持续下去

经典的着火三角形一般足以说明

燃烧得以发生和持续进行的原理

但是根据燃烧的链锁反应理论

很多燃烧的发生和持续都有

自由基（游离基）作为“中间体”

因此着火三角形应扩大为一个包括说明

自由基参加燃烧反应的着火四面体

总之燃烧不仅需要一定的条件

而且燃烧条件是一个整体

无论缺少哪一个

燃烧都不能发生

同学们

学习过燃烧的必要条件和充分条件以后

你能不能对实验一和实验二中的

燃烧现象作一个合理的解释呢

今天的内容就到这

谢谢大家