燃烧看上去理所当然，但它其实相当“挑剔”：必须同时满足三个条件，缺任何一个都烧不起来。这篇实验用几支蜡烛和两只玻璃杯做一组对照，把三个条件逐个拿掉，看火焰怎样一次次熄灭，把这个过程反过来读，就是课本上的三种灭火方法。

安全提醒（先读这一段）

  • 本实验涉及明火，必须由成人全程在旁陪同，不要独自操作。
  • 操作台要清空：移走纸巾、窗帘、书本、酒精和一切易燃物，长头发扎起，袖口收紧。
  • 身边备一杯水或一块湿毛巾，随时可以应急。实验结束后务必确认蜡烛完全熄灭、烛芯不再冒烟。
  • 玻璃杯罩住蜡烛一段时间后杯壁和杯口会发烫，要用干抹布垫着拿，或等它凉透。杯内壁会凝结水雾，这是正常现象。
  • 不要用湿手拿刚受热的玻璃杯，骤冷骤热可能使玻璃炸裂；也不要选用薄壁的一次性玻璃杯。
  • 切勿用嘴去吸或吹熄杯中的蜡烛，也不要把脸凑到杯口上方观察。

材料与器材

  • 短蜡烛三支（生日蜡烛或茶蜡都可以），固定在瓷盘上；
  • 玻璃杯两只，一大一小（耐热玻璃最好）；
  • 打火机或长杆点火器，镊子一把；
  • 小石子、玻璃珠或一小段铁丝，作为“不可燃物”的对照；
  • 秒表（手机即可）、湿毛巾、瓷盘或耐热垫。

第一步：三支蜡烛，三种拿法

把三支蜡烛固定在瓷盘上，间隔十厘米以上，全部点燃，记为甲、乙、丙。

  1. 甲：拿掉可燃物。用镊子夹住甲的烛芯根部，把整根烛芯连同顶端的液态蜡一起小心夹走（或直接把甲蜡烛移离火源）。
  2. 乙：拿掉氧气。把小玻璃杯倒扣在乙上，杯口紧贴瓷盘，同时按下秒表。
  3. 丙：拿掉温度。对着丙轻轻吹一口气，让火焰熄灭，然后立刻观察烛芯上方那缕白烟。
额外一步（建议做）：把小石子、玻璃珠放在火焰上方烤一会儿，再拿开。它们始终没有燃烧，因为它们根本不是可燃物，温度再高、氧气再足也没用。

第二步：大杯小杯的对照

重新点燃两支蜡烛，同时分别罩上大玻璃杯和小玻璃杯，用秒表记录各自熄灭所用的时间。重复三次，取平均值。

会发现大杯里的蜡烛烧得明显更久。两支蜡烛完全相同，唯一的差别是杯内空气的多少。这一步用可测量的方式说明了：燃烧确实在消耗杯中的氧气。

互动小实验 · 一个一个关掉条件
温度达到着火点 可燃物 氧气 燃烧三要素 可燃物已移走 烧杯罩住 · 隔绝氧气 高温

三个条件同时满足，蜡烛正在燃烧。

条件：
桌上的蜡烛一次只能验证一种拿法，这里可以来回切换、还能一次关掉两个条件；左边的三角形会同步断开，直观说明三者缺一不可。完整讲解见燃烧的条件模拟详解。

现象记录

把观察到的结果对照下面几条，写进实验记录：

  • 甲：烛芯被移走后火焰立刻消失，盘上只剩固体蜡，没有可燃物就没有燃烧。
  • 乙：罩上杯子后火焰先变小变暗，几秒到十几秒后熄灭；杯内壁出现水雾。
  • 丙：吹熄后烛芯上方冒出一缕白烟，此时若用火迅速靠近白烟，火苗能顺着白烟“跳”回烛芯。
  • 大杯里的蜡烛熄灭时间明显长于小杯，两者相差往往在一倍以上。
  • 石子和玻璃珠被烤得很烫，却始终没有燃烧。
  • 三支蜡烛熄灭的原因各不相同，但结果一样，只要缺一个条件，燃烧就停止。

原理解释

燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈氧化反应。它要发生，三个条件必须同时满足：有可燃物；与氧气（空气）接触；温度达到着火点。着火点是可燃物开始燃烧所需要的最低温度，由物质本身决定，比如白磷约 40 ℃、木材约 250～300 ℃。

这三个条件常被画成一个燃烧三角形，三角形闭合才能燃烧。反过来，破坏其中任意一个就能灭火，这就是三种灭火方法：清除可燃物（森林灭火开辟隔离带、关掉燃气阀门）、隔绝氧气（锅盖盖灭油锅、二氧化碳灭火器）、降温到着火点以下（用水灭火，水汽化时吸收大量热）。三支蜡烛拿掉的，正好就是这三样。

再回头看几个细节。乙杯内壁的水雾，说明蜡烛燃烧生成了水；杯里的氧气并没有被耗尽，只是浓度降到无法维持燃烧的程度，火就灭了。丙的那缕白烟，是气态的蜡蒸气冷凝成的固体小颗粒，它本身就是可燃物，所以火苗能顺着它跳回去。这也说明蜡烛烧的不是固体蜡，是受热汽化后的蜡蒸气。

吹熄蜡烛的原理也在这里：一口气把高温的蜡蒸气和热量吹散，使烛芯附近的温度降到着火点以下。而对着炉火扇风却越扇越旺，是因为送进了更多氧气而热量并没有被带走，同样是“吹”，破坏的条件不同，结果就相反。

给老师和家长的组织建议

  • 课时与分组：25 分钟，教师演示为主；学生分组记录时间。
  • 动手前先说清楚：必须有成人看管明火，备好湿抹布。

最容易被跳过的一步。让学生先预测「大杯小杯哪支烧得久」并举手表决，再公布计时结果。三个条件逐个「关掉」时，每次都追问一句「这对应生活里的哪种灭火方法」。

怎么判断真的懂了。能对着任意一次熄灭说清是哪个条件被破坏，并说出对应的灭火方法，即达标。

拓展一下与常见误区

  • 误区一：“用水灭火是降低了可燃物的着火点”——错。着火点是物质本身的属性，不会改变，水降低的是温度。这是本课最容易被扣分的一句话。
  • 误区二：“燃烧一定有火焰”——不一定。铁丝在氧气中燃烧只是火星四射，通常只有气态物质燃烧才产生火焰。
  • 误区三：“所有火都能用水浇”——不能。油着火用水会让油浮在水面四处扩散，火势更猛；带电设备着火用水有触电危险。厨房油锅起火，正确做法是关火并盖上锅盖。
  • 误区四：“缓慢氧化不算氧化反应”——算。生锈、食物腐败与燃烧本质相同，只是放热慢得多。若热量积聚散不出去，也可能升温到着火点而自燃，堆放过久的油抹布就有这种风险。
  • 动手补充：想看氧气浓度的影响，可以用自制的二氧化碳沿杯壁缓缓倒向燃着的蜡烛，火焰会由低到高依次熄灭。这就是二氧化碳灭火器的原理。
  • 记住家里灭火器的位置和用法，比记住任何一条结论都重要。火势稍大就应立即撤离并拨打 119，不要试图自行扑救。

当学生能对着任何一次“火灭了”说清是哪个条件被破坏了，这个实验就算做明白了。