【阅前提示】本书由于是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生阅读。但很适合像我这样已接受过基础教育但很不扎实的学酥重新查漏补缺。 另外，黑字是教材原文，彩字是我写的备注。

第三章、碳和碳的简单化合物  

§3-8火焰

原理

        气体燃烧时会产生火焰。前面讲过，一氧化碳燃烧时有蓝色的火焰，氢气燃烧时也有极淡蓝色的火焰。酒精、煤油等液体燃烧时也有火焰，这是因为它们都是容易挥发的液体，受热时立刻蒸发成为蒸气，它们的火焰实际上是它们蒸气燃烧时产生的。木柴、稻草等固体燃烧时也有火焰，这是因为它们在高温时都容易分解，产生可燃性气体（参阅§3-2），它们的火焰实际上就是这种可燃性气体燃烧时产生的。蜡烛燃烧时，同样是因为石蜡受热分解后产生可燃性气体，由于可燃性气体的燃烧而产生火焰。【山注|| 蜡烛是由石蜡和棉线烛芯组成的；石蜡是白色固体，有淡淡的气味，硬度较小，不溶于水，密度比水小；燃烧时一边熔化气化一边燃烧，发黄色火焰，有水和二氧化碳生成；火焰分三层，焰心、内焰、外焰。外焰最亮，焰心最暗。】

        只有那些不容易挥发也不容易分解成可燃性气体的固体物质，例如木炭、焦炭、铁等，燃烧时才没有火焰由此看来，火焰是一切可燃性气体（或蒸气）燃烧时发生的现象。【山语|| 证明蜡烛燃烧时产生可燃性气体的实验方法是，刚熄灭蜡烛时，会有一缕白烟向上升腾，在距烛芯一定距离处，用火柴点燃白烟，则立刻燃烧并能重新引燃蜡烛。说明此白烟是蜡烛产生的可燃性气体。】

        仔细观察火焰，可以看出，火焰的结构并不是十分简单的。蜡烛燃烧时产生的火焰，它或多或少保持有一定的形状，并由三个明显的不同部分组成，即：焰心、内焰和外焰（图3-13)。

焰心

        火焰内部靠近烛芯较暗的圆锥体叫做焰心。焰心里含有石蜡的蒸气以及一部分石蜡分解后的可燃性气体。

        用一根弯曲的玻璃管，把焰心里的气体导出，引入一个冷的玻璃烧瓶（如图3-14所示），不久就会有石蜡的蒸气凝聚在烧瓶的内壁上，使烧瓶的玻璃变得模糊起来。如果另用一根短玻璃管把焰心里的气态物质导出，用火点燃，就会在玻璃管口燃烧起来（图3-15）。

        上面这两个实验，充分证明了蜡烛在燃烧前首先变成石蜡蒸气，以及部分石蜡分解后生成可燃性气体，蜡烛的火焰是由可燃性气体燃烧而产生的。

        在焰心里，气体还没有开始燃烧，因此，焰心不仅较暗，而且温度也比较低。

内焰

        包围在焰心外部的明亮的圆锥体部分，叫做内焰。可燃性气体在这里进一步分解，生成氢气和许多微小的碳粒（石蜡是碳和氢的化合物)，氢气和一小部分碳粒在这里燃烧，产生高温。因为这里氧气供给不很充分，大部分碳粒都没有燃烧，只是被灼热而发生光亮（我们知道，固体物质灼热时会发出强光。例如，电灯泡里的灯丝灼热时发出很亮的白光。另外，汽油灯发出的强光，是由于它特制纱罩上的金属氧化物的固体小颗粒灼热时发生的）。因此内焰的光亮度最强。

        我们用一个白色瓷皿（例如蒸发皿或坩埚的盖）放到蜡烛的内焰里，不久就会看到瓷皿上积集着一薄层碳的小颗粒。这就证明内焰里确实充满着没有燃烧的、灼热的固体碳粒。

        内焰因为有氢气和部分碳粒在燃烧，它的温度要比焰心高得多。

外焰

        包围在内焰外面几乎没有光亮的部分，叫做外焰。内焰里灼热的碳粒，到了外焰区域，因为它和空气直接接触，有充分的氧气供给，它能够发生完全的燃烧，产生二氧化碳气体，并放出大量的热。因此，在外焰里，灼热的固体微粒变得很少了，因此几乎没有光亮，但温度却比内焰更高。

        酒精灯火焰的结构和蜡烛火焰十分相似，也有温度较低和光亮较暗的焰心区域，温度较高和比较明亮的内焰区域和温度最高但几乎没有光亮的外焰区域。

        火焰各个区域温度的不同，可以从下面这个实验清楚地看出：

        用一根火柴杆迅速放进酒精灯的火焰里，平放在靠近灯芯的上面（图3-16(a)），等一会儿拿出来，可以看到有两个焦黑点，分别处在和外焰接触的那两个区域（图3-16(b)）。这充分说明了火焰外焰区域的温度最高。

        气体（例如一氧化碳、氢气等）燃烧时火焰的结构比较简单，只有内、外两层，内层实际上是没有燃烧的气体，用一根火柴杆插进火焰内层，可以经过相当时间不会变焦，由此看出内层的温度是比较低的。

习题3-8

1、为什么用酒精灯加热器皿时，不应当把加热器皿放在接近灯芯的地方？

【山答】因为接近灯芯的地方为焰心区域，温度较低，用这个区域加热，效率太低。

2、火焰是怎样产生的？为什么有些物质（例如蜡烛、一氧化碳等）燃烧时有火焰，另一些物质（例如铁）燃烧时却没有火焰？

【山答】火焰是气体燃烧是产生的。因此一氧化碳等气体燃烧自然会产生火焰。而蜡烛等虽是固体，但点燃后会分解出可燃气体，从而产生火焰；但如铁等固体，极不容易挥发成气体，也不能分解出可燃气体，因此铁燃烧时没有火焰。

3、为什么有些物质（例如乙炔，分子式是)燃烧时的火焰非常明亮，另一些物质（例如氢气）燃烧时的火焰几乎无光？[提示：乙炔分子里含碳的百分率很高]

【山答】碳等固体在灼热状态下会发出较亮的光。氢气燃烧过程中不会生成这种固体颗粒，因此几乎无光。而乙炔由于含碳量较高，因此燃烧过程中，会产生微小的碳颗粒，这些碳颗粒遇到灼热发出光亮，因此乙炔燃烧时的火焰非常明亮。

【20230128山嵓后记】

        莫要小看这个知识点简单，生活中还真有人在这上面翻跟头。此处我补充一个生活中的真实案例。2023年1月11日，CCTV13播出的法治在线在第一个法制故事“古玉捡漏，小心圈套！——火烧古玉？鉴定手段纯属小把戏！”中解密了一个不法分子常用的小诡计，而这个让不少古玩爱好者翻车的诡计，其原理竟然就是这简简单单的火焰性质（这一段播出于当天中午的12:45左右，小伙伴要是想看原视频，可直接上官网历史查询“法治在线20230111”，段落大概在第九分五十秒左右开始）。

        大致内容是，不法分子声称手上是古玉。古玩爱好者问如何证明。他们就说此古玉可烧发不断，就是取一根头发紧贴古玉上，然后用火烧，无论怎么烧，就是烧不断！而经过审讯后，不法分子交代，其实这个小把戏很简单，他们烧的时候故意让火焰紧贴头发，这样看似烧的很真很狠，但其实与头发接触的是低温的焰心，再加上“古玉”（玻璃、石头都行）是凉的，不断吸热，因此头发根本就到不了着火点，自然不会燃烧。然后节目现场演示，的确如此，若与焰心有一定距离，即用外焰，那头发基本上是一点就断，但头发若紧贴火焰反而无恙。

        所以说不能小看任何一个知识点，没想到这么简单一个初中知识点，竟然能让这帮不法分子给玩出花来了，要知道这个团伙涉案金额可并不小，这就说明上当的人并不在少数。