燃烧

引入

大部分生活能见到的燃烧都是可燃物和氧气的反应，但燃烧其实可以和包括氧气在内的氧化剂（助燃物）反应，氧化剂还包括氯气，氟气等

所以燃烧不能简单理解成“和氧气反应”。更稳妥的理解是：可燃物和氧化剂发生剧烈的氧化还原反应，并快速释放能量。

正文

定义

燃烧是一个快速放热过程，是可燃物与氧化剂相互做氧化还原的化学反应时，化学能快速释放为热能和辐射能的过程。

核心条件

燃烧通常需要三个条件同时满足：

条件	说明
可燃物	能被氧化并释放能量的物质
氧化剂	接受电子或使可燃物被氧化的物质，常见是 $\mathrm{O}{}_2$
达到着火点	温度足够高，反应速率能维持持续放热

生活里常说的“灭火”，本质上就是破坏其中一个或多个条件。

常见例子

甲烷在氧气中燃烧：

$$\mathrm{CH}{}_4+2\mathrm{O}{}_2\to \mathrm{CO}{}_2+2\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$$

镁条在氧气中燃烧：

$$2\mathrm{Mg}+\mathrm{O}{}_2\to 2\mathrm{MgO}$$

镁也可以在二氧化碳中燃烧：

$$2\mathrm{Mg}+\mathrm{CO}{}_2\to 2\mathrm{MgO}+\mathrm{C}$$

这个例子能说明：燃烧不一定只依赖氧气，关键在于是否存在足够强的氧化剂，以及反应是否剧烈放热。

和氧化还原反应的关系

燃烧通常属于氧化还原反应。

以镁燃烧为例：

物质	变化	结论
$\mathrm{Mg}$	化合价从 $0$ 升高到 $+2$	被氧化，是还原剂
$\mathrm{O}{}_2$	氧元素化合价从 $0$ 降低到 $-2$	被还原，是氧化剂

燃烧的“发光、放热”是现象，氧化还原才是更深一层的反应本质。

完全燃烧和不完全燃烧

有机物燃烧时，氧气是否充足会影响产物。

类型	条件	常见产物	例子
完全燃烧	氧气充足	$\mathrm{CO}{}_2$ 和 $\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$	$\mathrm{CH}{}_4+2\mathrm{O}{}_2\to \mathrm{CO}{}_2+2\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$
不完全燃烧	氧气不足	$\mathrm{CO}$、$\mathrm{C}$、$\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$ 等	煤气中毒与 $\mathrm{CO}$ 有关

学习燃烧时，不要只记“有火就是燃烧”。缓慢氧化、自燃、爆炸都和氧化放热有关，但发生速率和条件不同。

燃烧、缓慢氧化和爆炸

这些现象都可能和氧化还原有关，但不能直接等同。

现象	反应速率	能量释放	例子
缓慢氧化	慢	缓慢放热，通常不发光	铁生锈、食物腐败
燃烧	快	明显放热，常伴随发光	木炭燃烧、甲烷燃烧
爆炸	极快	短时间释放大量能量并产生气体膨胀	可燃气体爆炸

区别它们的关键不是“是不是氧化”，而是反应速率和能量释放方式。

灭火原理

灭火不是把“燃烧”这个反应概念背下来，而是破坏燃烧条件。

方法	破坏的条件	例子
移走可燃物	缺少可燃物	关闭燃气阀门
隔绝氧化剂	缺少氧气或其他氧化剂	用锅盖盖灭油锅
降低温度	低于着火点	用水灭木材火

油锅起火不能直接大量泼水，因为水可能使热油飞溅，扩大危险。这里的重点不是化学方程式，而是燃烧条件和实际风险。

引出

燃烧继续往下，会引出氧化剂、还原剂、着火点、灭火原理和能量转化。

它也适合和氧化还原反应联系：燃烧的现象很明显，但真正用于判断反应类型的，仍然是化合价变化和电子转移。