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防火防爆技术第一页，本课件共有125页课程说明：课程说明：课程：课程：防火防爆技术防火防爆技术 总学时：总学时：46，教学学时：，教学学时：40，实验学时：，实验学时：6 学分：学分：2.5 课程类别：课程类别：限选课（考试课）限选课（考试课）教材名称：教材名称：防火防爆技术防火防爆技术高校安全学科教指委编写高校安全学科教指委编写.中国劳动中国劳动社会保障出版社社会保障出版社.参考书：参考书：防火与防爆防火与防爆杨泗霖杨泗霖.首都经济贸易大学出版社首都经济贸易大学出版社 防火防爆防火防爆 徐厚生，赵双其徐厚生，赵双其.化学工业出版社化学工业出版社 防火防爆工程学防火防爆工程学高永庭高永庭.国防工业出版社国防工业出版社第二页，本课件共有125页 课程主要内容课程主要内容 绪论绪论第第1章章 燃烧与防火的基本原理燃烧与防火的基本原理 6学时学时 第第2章章 爆炸与防爆的基本原理爆炸与防爆的基本原理 6学时学时第第3章章 可燃易爆危险化学品燃爆特性可燃易爆危险化学品燃爆特性 6学时学时第第4章章 危险化学品安全危险化学品安全 7学时学时第第5章章 危险源安全危险源安全 7学时学时第第6章章 工业建筑消防安全工业建筑消防安全 8学时学时第三页，本课件共有125页安全三要素安全三要素人人机（物）机（物）环境环境和谐统一和谐统一 安全安全第四页，本课件共有125页燃烧三要素燃烧三要素第五页，本课件共有125页近几年来重大火灾的情况：近几年来重大火灾的情况：澳大利亚森林火灾：澳大利亚森林火灾：2009年年2月月7日日-3月月14日日，澳澳大大利利亚亚维维多多利利亚亚州州发发生生史史上上最最严严重重的的山山火火，共共造造成成超超过过210人人死死亡亡，1800多多所所房房屋屋被被毁毁，4000多多人人无无家家可可归归，近近100万万头头牲牲畜畜和和野野生生动动物物死死亡亡。在在奋奋力力灭灭火火的的同同时时，人人们们也也开开始始反思这次火灾带来的警示。反思这次火灾带来的警示。第六页，本课件共有125页第七页，本课件共有125页第八页，本课件共有125页第九页，本课件共有125页第十页，本课件共有125页第十一页，本课件共有125页第十二页，本课件共有125页第十三页，本课件共有125页第十四页，本课件共有125页第十五页，本课件共有125页农历正月十五（农历正月十五（2 2月月9 9日）晚，韩国许多游客前来庆尚日）晚，韩国许多游客前来庆尚南道昌宁郡火旺山山顶观看南道昌宁郡火旺山山顶观看“火烧紫芒活动火烧紫芒活动”。这时。这时候突然一阵强风袭来，引起大火，在四处躲避蔓延候突然一阵强风袭来，引起大火，在四处躲避蔓延开来的火苗的过程中，开来的火苗的过程中，4名游客不幸遇难，名游客不幸遇难，70多多人受人受伤。伤。韩国元宵节活动引发大火韩国元宵节活动引发大火第十六页，本课件共有125页韩国元宵节活动引发大火韩国元宵节活动引发大火第十七页，本课件共有125页第十八页，本课件共有125页第十九页，本课件共有125页央视新址大楼配楼大火2009年年2月月9日晚日晚21时左右，中央电视台新址附近时左右，中央电视台新址附近发生大火。央视新址大楼配楼浓烟滚滚，火星四发生大火。央视新址大楼配楼浓烟滚滚，火星四溅，火灾浓烟已高过央视大楼。引起此次大火的溅，火灾浓烟已高过央视大楼。引起此次大火的主要原因是系业主单位不听治安民警劝阻，执意主要原因是系业主单位不听治安民警劝阻，执意违法燃放烟花所致，火灾共造成违法燃放烟花所致，火灾共造成1人死亡和人死亡和7人受人受伤，经济损失达到伤，经济损失达到10亿元以上。亿元以上。第二十页，本课件共有125页第二十一页，本课件共有125页第二十二页，本课件共有125页第二十三页，本课件共有125页第二十四页，本课件共有125页 绪论 一、课程学习的意义 1.重要意义 火灾和爆炸事故具有很大的破坏作用，会造成严重的后果。所以认真研究火灾和爆炸的基本知识，掌握发生这类事故的一般规律，采取有效的防火与防爆措施，对发展国民经济具有非常重要的意义。(1)(1)保护劳动者和广大人民群众的人身安全。保护劳动者和广大人民群众的人身安全。(2)(2)保护国家财产。保护国家财产。第二十五页，本课件共有125页 绪论 一、课程学习的意义 1.重要意义 (1)(1)保护劳动者和广大人民群众的人身安全。保护劳动者和广大人民群众的人身安全。发生火灾或爆炸事故不仅会造成操作者伤亡，而且还会危及在场的其他生产人员，甚至会使周围的居民遭受灾难。工厂企业作好防火防爆工作，对保护生产力、促进生产发展的意义是显而易见的。第二十六页，本课件共有125页 绪论 一、课程学习的意义 1.重要意义 (2)(2)保护国家财产。保护国家财产。火灾爆炸事故后往往是设备毁坏，建筑物倒塌，大量物质化为乌有，使国家财产蒙受巨大损失，所以防火防爆是实现工矿企业安全生产的重要条件。发生火灾和爆炸往往会打乱工矿企业的正常生产秩序，严重时甚至迫使生产停顿。第二十七页，本课件共有125页 绪论绪论 二、课程的性质和研究对象二、课程的性质和研究对象 防火与防爆课程是安全工程专业的一门专业课。防火与防爆课程是安全工程专业的一门专业课。主要研究主要研究:燃烧燃烧的的学说和理论学说和理论，燃烧的，燃烧的类型及其特征类型及其特征，并在此基础上研究发生火灾的并在此基础上研究发生火灾的一般规律一般规律，防火技术，防火技术的的基本理论基本理论，防火的，防火的基本技术措施基本技术措施以及灭火器材的使以及灭火器材的使用；同时，研究用；同时，研究爆炸现象及其分类爆炸现象及其分类，爆炸，爆炸极限及其计极限及其计算算，爆炸，爆炸温度和压力的计算温度和压力的计算，并在此基础上研究发生，并在此基础上研究发生爆炸事故的爆炸事故的一般规律一般规律，防爆技术的，防爆技术的基本理论基本理论，防爆，防爆的的基本技术措施基本技术措施。然后，综合燃烧和爆炸的基本理论和。然后，综合燃烧和爆炸的基本理论和知识，研究知识，研究可燃易爆物品的燃烧和爆炸特征可燃易爆物品的燃烧和爆炸特征，并根，并根据它们的燃爆特性，讨论据它们的燃爆特性，讨论一般的防护要点一般的防护要点。本课程最。本课程最后讨论后讨论主要危险场所的防火与防爆技术措施。主要危险场所的防火与防爆技术措施。第二十八页，本课件共有125页 绪论 三、防火与防爆技术的发展 1.在人类出现之前，火就已经存在于自然界。2.在云南省元谋县发现“元谋人”的用火证据，更将人类用火的历史追溯到170万年以前。3.根据在我国北京周口店“北京人”遗址发现的灰、烧骨等用火遗迹，证明在69万年前人类已经学会用火。第二十九页，本课件共有125页 绪论 三、防火与防爆技术的发展 火的利用使人类摆脱了“茹毛饮血”的野蛮时代，而“钻木取火”等摩擦生火方法的发明，以后，大大促进了生产力的发展，诸如制陶、冶铜、炼铁西安的半坡遗址发掘的文物证明，早在5千年前我们的祖先就能利用火来炼铁。然而，与此同时失去控制的燃烧(即火灾)，以及工业生产中的爆炸事故也严重威胁着人们的生命财产安全。因此，随着生产技术的不断发展，人们越来越重视防火与防爆技术的研究。第三十页，本课件共有125页 绪论 三、防火与防爆技术的发展 4.据有关资料记载，我国很早以前就设置有火官，如周朝的“司爟”、“司烜”在历代封建王朝，大都制定了有关防火的法律，重视以法治火。在宋朝时建立了以士兵组成的消防队，称“潜火队”，是世界上较早建立的由士兵组成的官办专职消防队；而且还组织民间消防队伍，如南宋的“水铺”、“冷铺”，也是世界上较早出现的民间消防组织。第三十一页，本课件共有125页 绪论 三、防火与防爆技术的发展 5.1957年颁布实施消防监督条例，1998年4月约日颁布实施中华人民共和国消防法，形成了较完整的消防法规体系。在防火与防爆工作中，认真贯彻“以防为主，防消结合”的消防工作方针。第三十二页，本课件共有125页 绪论绪论 四、火灾和爆炸事故特点四、火灾和爆炸事故特点 1.严重性 火灾和爆炸事故不仅能造成重大人身伤亡，火灾和爆炸事故不仅能造成重大人身伤亡，还会使国家财产遭受巨大损失，甚至迫使工矿还会使国家财产遭受巨大损失，甚至迫使工矿企业停产，通常需要较长时间才能恢复。企业停产，通常需要较长时间才能恢复。第三十三页，本课件共有125页 绪论绪论 四、火灾和爆炸事故特点四、火灾和爆炸事故特点 2.复杂性 发生火灾和爆炸事故的原因往往比较复杂。发生火灾和爆炸事故的原因往往比较复杂。例如，发生火灾和爆炸事故的条件之一例如，发生火灾和爆炸事故的条件之一着火源着火源，就有明火、化学反应热、物质的分解自燃、热辐射、高就有明火、化学反应热、物质的分解自燃、热辐射、高温表面、撞击或摩擦、绝热压缩、电气火花、静电放电、温表面、撞击或摩擦、绝热压缩、电气火花、静电放电、雷电和日光照射等多种；至于另一个条件雷电和日光照射等多种；至于另一个条件可燃物可燃物就就更是种类繁多，包括各种可燃气体、可燃液体和可燃固更是种类繁多，包括各种可燃气体、可燃液体和可燃固体，特别是化工企业的原材料，化学反应的中间产物和体，特别是化工企业的原材料，化学反应的中间产物和化工产品，大多属于可燃物质。发生火灾爆炸事故后，化工产品，大多属于可燃物质。发生火灾爆炸事故后，由于房屋倒塌、设备炸毁、人员伤亡等，给事故原因的由于房屋倒塌、设备炸毁、人员伤亡等，给事故原因的调查分析带来不少困难。调查分析带来不少困难。第三十四页，本课件共有125页 绪论绪论 四、火灾和爆炸事故特点四、火灾和爆炸事故特点 3.突发性突发性 火灾和爆炸事故往往是在人们意想不到的时候突然发生。火灾和爆炸事故往往是在人们意想不到的时候突然发生。虽然存在事故征兆，但一方面是由于目前对火灾和爆炸事虽然存在事故征兆，但一方面是由于目前对火灾和爆炸事故的监测、报警等手段的可靠性、实用性和广泛应用等尚故的监测、报警等手段的可靠性、实用性和广泛应用等尚不大理想；不大理想；另一方面，则是因为至今还有相当多的人员另一方面，则是因为至今还有相当多的人员(包括操作者和生包括操作者和生产管理人员产管理人员)对火灾和爆炸事故的规律及其征兆了解和掌握对火灾和爆炸事故的规律及其征兆了解和掌握得很不够。得很不够。例如，某化工厂车间实验室的煤气管道因年久失修而例如，某化工厂车间实验室的煤气管道因年久失修而漏气，操作工人竟然漏气，操作工人竟然划火柴查找漏气划火柴查找漏气的部位，结果引起管道爆的部位，结果引起管道爆炸，死伤炸，死伤1111人，炸毁房屋人，炸毁房屋2626间和不少精密仪器，损失间和不少精密仪器，损失1010多万元。多万元。又如，某厂职工宿舍，夏天屋里有不少苍蝇，职工竟然用又如，某厂职工宿舍，夏天屋里有不少苍蝇，职工竟然用液化石油液化石油气去喷射苍蝇气去喷射苍蝇，致使房间里扩散了较高浓度的液化石油气，当划，致使房间里扩散了较高浓度的液化石油气，当划火柴点炉子时，引起一场大火，等等。火柴点炉子时，引起一场大火，等等。第三十五页，本课件共有125页 绪论绪论 五、火灾和爆炸事故的一般原因五、火灾和爆炸事故的一般原因 如前所述，火灾和爆炸事故的原因具有复杂性。如前所述，火灾和爆炸事故的原因具有复杂性。主要原因基主要原因基本上可以从人、设备、环境、物料和管理等方面加以分析。本上可以从人、设备、环境、物料和管理等方面加以分析。1.人的因素人的因素 对大量火灾与爆炸事故的调查和分析表明，有不少事故对大量火灾与爆炸事故的调查和分析表明，有不少事故是由于操作者缺乏有关的科学知识，在火灾与爆炸险情面是由于操作者缺乏有关的科学知识，在火灾与爆炸险情面前思想麻痹，存在侥幸心理，不负责任，违章作业等引起前思想麻痹，存在侥幸心理，不负责任，违章作业等引起的。在事故发生之前漫不经心，事故发生时则惊慌失措。的。在事故发生之前漫不经心，事故发生时则惊慌失措。第三十六页，本课件共有125页 绪论绪论 五、火灾和爆炸事故的一般原因五、火灾和爆炸事故的一般原因 2.设备的原因设备的原因 例如，设计错误且不符合防火或防爆的要求、选材不当或设备上例如，设计错误且不符合防火或防爆的要求、选材不当或设备上缺乏必要的安全防护装置、密闭不良、制造工艺的缺陷等。缺乏必要的安全防护装置、密闭不良、制造工艺的缺陷等。3.物料的原因物料的原因 例如。可燃物质的自燃、各种危险物品的相互作用、在例如。可燃物质的自燃、各种危险物品的相互作用、在运输装卸时受剧烈震动、撞击等。运输装卸时受剧烈震动、撞击等。4.环境的原因环境的原因 例如，潮湿、高温、通风不良、雷击等。例如，潮湿、高温、通风不良、雷击等。第三十七页，本课件共有125页 绪论绪论 五、火灾和爆炸事故的一般原因五、火灾和爆炸事故的一般原因 5.管理的原因管理的原因 规章制度不健全，没有合理的安全操作规程，没有设备规章制度不健全，没有合理的安全操作规程，没有设备的计划检修制度；生产用窑、炉、干燥器以及通风、采暖、的计划检修制度；生产用窑、炉、干燥器以及通风、采暖、照明设备等失修；生产管理人员不重视安全，不重视宣传照明设备等失修；生产管理人员不重视安全，不重视宣传教育和安全培训等。教育和安全培训等。在火灾统计中，通常将火灾原因分为：在火灾统计中，通常将火灾原因分为：放火、生活用火不放火、生活用火不慎、玩火、违反安全操作规程、违反电器安装使用安全规定、设慎、玩火、违反安全操作规程、违反电器安装使用安全规定、设备不良、自燃等七类。备不良、自燃等七类。第三十八页，本课件共有125页 第一章第一章 燃烧与防火基本原理燃烧与防火基本原理 本章学习目的与要求：本章学习目的与要求：1.理解理解燃烧的链式反应理论及其应用。2.了解了解燃烧的类型及其特征。3.掌握掌握采取防火技术措施的理论依据。4.熟悉熟悉防火与灭火的基本技术措施。本章重点：本章重点：燃烧与防火的基本安全技术。燃烧与防火的基本安全技术。第三十九页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 人类学会用火，是跨入文明世界的一个重要标人类学会用火，是跨入文明世界的一个重要标志。然而，火一旦对燃烧失去控制，就会酿成灾志。然而，火一旦对燃烧失去控制，就会酿成灾害。因此，在用火的同时必须研究燃烧现象的实害。因此，在用火的同时必须研究燃烧现象的实质以及防止燃烧失控的理论和措施，以便在生产质以及防止燃烧失控的理论和措施，以便在生产和生活中有效地防止火灾的发生。和生活中有效地防止火灾的发生。第四十页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 时至今日，燃烧在生产、军事和生活领域里是时至今日，燃烧在生产、军事和生活领域里是被应用得最为广泛的一种氧化反应。然而，人们被应用得最为广泛的一种氧化反应。然而，人们对燃烧现象的实质，在漫长的时期里缺乏正确的对燃烧现象的实质，在漫长的时期里缺乏正确的认识和解释，虽然在学术界曾有过许多有关燃烧认识和解释，虽然在学术界曾有过许多有关燃烧的学说和理论，但却没有一种能对燃烧的实质给的学说和理论，但却没有一种能对燃烧的实质给予科学合理的解释予科学合理的解释!直到直到20世纪初，才由苏联科学世纪初，才由苏联科学家谢苗诺夫创建了燃烧的链式反应理论，它得到家谢苗诺夫创建了燃烧的链式反应理论，它得到了世界各国化学界的公认，是现代用来解释燃烧了世界各国化学界的公认，是现代用来解释燃烧实质的基本理论。实质的基本理论。第四十一页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 一、燃烧素学说一、燃烧素学说 二、燃烧的氧学说二、燃烧的氧学说 三、燃烧的分子碰撞理论三、燃烧的分子碰撞理论 四、活化能理论四、活化能理论 五、过氧化物理论五、过氧化物理论 六、链式反应理论六、链式反应理论第四十二页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 一、燃烧素学说一、燃烧素学说 燃素学说认为，某种物体之所以能燃烧是燃素学说认为，某种物体之所以能燃烧是因为其中含有一种燃烧素，燃烧时，燃烧素就从因为其中含有一种燃烧素，燃烧时，燃烧素就从物体内逸出物体内逸出。燃素学说始终没有说明燃烧素是什么成分燃素学说始终没有说明燃烧素是什么成分组成的物质。显然，这种学说的建立不是以科学组成的物质。显然，这种学说的建立不是以科学根据为基础，而是凭空臆造出一个根据为基础，而是凭空臆造出一个“燃烧素燃烧素”来。来。所以，燃烧素学说实际上是唯心主义的、不科学所以，燃烧素学说实际上是唯心主义的、不科学的。的。第四十三页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 一、燃烧素学说一、燃烧素学说由于燃素学说在当时的化学界非常盛行，影响很大，许多著由于燃素学说在当时的化学界非常盛行，影响很大，许多著名的化学家都是燃素学说的崇拜者和忠实信徒，这就大大地名的化学家都是燃素学说的崇拜者和忠实信徒，这就大大地阻碍了人们对燃烧实质的研究。例如，英国化学家普里斯特阻碍了人们对燃烧实质的研究。例如，英国化学家普里斯特利利(J.Priestley，17331804)虽然在实验室里得到了氧，虽然在实验室里得到了氧，但因他是燃素学说的一个忠实的信徒，所以没有认识到但因他是燃素学说的一个忠实的信徒，所以没有认识到这一发现对研究燃烧的重要性。当时有的科学家早已认这一发现对研究燃烧的重要性。当时有的科学家早已认识到燃烧和空气是分不开的，认为识到燃烧和空气是分不开的，认为“空气常滋养火焰，空气常滋养火焰，而火焰则不断地消耗空气。燃烧部分如无新空气补入，而火焰则不断地消耗空气。燃烧部分如无新空气补入，其中将成为真空其中将成为真空”；还认为；还认为“火焰发生时，必引起空气火焰发生时，必引起空气之流动，此种空气是以维持或滋长火焰；而火焰则时时之流动，此种空气是以维持或滋长火焰；而火焰则时时将四周空气消耗。如无新空气流入，则燃烧处必致成为将四周空气消耗。如无新空气流入，则燃烧处必致成为真空。更进而言之，世间如无空气，不仅火不能发生，真空。更进而言之，世间如无空气，不仅火不能发生，即使万物亦无生长之可能即使万物亦无生长之可能”。第四十四页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 一、燃烧素学说一、燃烧素学说在燃素学说之后，还有不少学说的理论。例如，在燃素学说之后，还有不少学说的理论。例如，四元素学说认为，燃烧是四元素学说认为，燃烧是“火、水、空气、土火、水、空气、土”这四种元素的作用。四元素学说解释木材的燃烧这四种元素的作用。四元素学说解释木材的燃烧现象时认为，木材燃烧时所产生的明显火焰为现象时认为，木材燃烧时所产生的明显火焰为“火素火素”，蒸发散发的潮气，蒸发散发的潮气(湿气湿气)为为“水素水素”，上，上升的烟为升的烟为“空气素空气素”，剩余的灰为，剩余的灰为“土素土素”。汞硫盐学说认为，火焰的发生是因为物体中含有汞硫盐学说认为，火焰的发生是因为物体中含有硫质，气体的逸出为汞素，剩余之灰为所含的盐硫质，气体的逸出为汞素，剩余之灰为所含的盐质，等等。质，等等。第四十五页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 二、燃烧的氧学说二、燃烧的氧学说法国化学家拉瓦锡法国化学家拉瓦锡(17431794)在普里斯特利在普里斯特利发现氧气的基础上，进行研究和做了大量实验，发现氧气的基础上，进行研究和做了大量实验，于于1777年提出了燃烧的氧学说，认为燃烧是可年提出了燃烧的氧学说，认为燃烧是可燃物与氧的化合反应，同时放出光和热。燃物与氧的化合反应，同时放出光和热。拉瓦锡拉瓦锡指出，物质里根本不存在一种所谓燃烧素的成分。指出，物质里根本不存在一种所谓燃烧素的成分。燃烧氧学说的建立是对燃烧科学的一大贡献，它燃烧氧学说的建立是对燃烧科学的一大贡献，它宣告了燃烧素学说的破灭。宣告了燃烧素学说的破灭。第四十六页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 三、燃烧的分子碰撞理论三、燃烧的分子碰撞理论 燃烧的分子碰撞理论认为燃烧的分子碰撞理论认为，燃烧的氧化反，燃烧的氧化反应是由于可燃物和助燃物两种气体分子的互相碰应是由于可燃物和助燃物两种气体分子的互相碰撞而引起的。撞而引起的。例如，例如，氢与氯氢与氯的混合物在的混合物在常温下避光常温下避光贮存贮存于容器中，它们的分子每秒钟彼此碰撞达于容器中，它们的分子每秒钟彼此碰撞达10亿亿次之多，次之多，但觉察不到有任何反应但觉察不到有任何反应；可是，若把这；可是，若把这种混合物置于种混合物置于日光照射日光照射下，虽下，虽不改变其温度和压不改变其温度和压力力，氢与氯两者却可以极快的速度进行反应，生，氢与氯两者却可以极快的速度进行反应，生成氯化氢，并呈显出成氯化氢，并呈显出光和热光和热的燃烧现象，甚至能的燃烧现象，甚至能引起引起爆炸爆炸。第四十七页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 三、燃烧的分子碰撞理论三、燃烧的分子碰撞理论 由此可见，气态下物质的由此可见，气态下物质的反应速度反应速度，并不，并不能仅以能仅以分子碰撞次数的多少分子碰撞次数的多少来加以解释。这是因来加以解释。这是因为在互相碰撞的分子间会产生为在互相碰撞的分子间会产生一般的排斥力一般的排斥力，只，只有在它们的动能极高时，才能在分子的组成部分有在它们的动能极高时，才能在分子的组成部分产生显著的振动，引起键能减弱，使分子各部位产生显著的振动，引起键能减弱，使分子各部位的重排有可能，亦即有可能引向化学反应。的重排有可能，亦即有可能引向化学反应。这种这种动能，按其大小而言，接近于键的破坏能，因而动能，按其大小而言，接近于键的破坏能，因而至少是至少是2.141.8kJ/mol。第四十八页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 三、燃烧的分子碰撞理论三、燃烧的分子碰撞理论 这就意味着一切反应必须在极高温度下才能这就意味着一切反应必须在极高温度下才能发生。因为发生。因为41.8kJ/mol的活化能相当于的活化能相当于12001400的反应温度。假如同意这种观点，那么的反应温度。假如同意这种观点，那么燃烧与氧化反应应该是特别困难的，因为双键燃烧与氧化反应应该是特别困难的，因为双键O=O的破坏能是的破坏能是49kJ/mol，而，而C-H键的破坏能键的破坏能为为33.541.8kJ/mol。但是，实验证明最简单。但是，实验证明最简单的碳氢化合物的燃烧、氧化反应在的碳氢化合物的燃烧、氧化反应在300左右就左右就可以进行了。上面的推证排斥了下面这样一种见可以进行了。上面的推证排斥了下面这样一种见解，解，即可燃物质的燃烧是它们的分子与氧分子直即可燃物质的燃烧是它们的分子与氧分子直接起作用而生成最终的氧化产物。接起作用而生成最终的氧化产物。第四十九页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 四、活化能理论四、活化能理论 为了使可燃物和助燃物两种气体分子间产生氧为了使可燃物和助燃物两种气体分子间产生氧化反应，仅仅依靠两种分子发生碰撞还不够，化反应，仅仅依靠两种分子发生碰撞还不够，需要需要足够的能量，足够的能量，这些具有足够能量的、在互相碰撞时这些具有足够能量的、在互相碰撞时会发生化学反应的分子，称为会发生化学反应的分子，称为活性分子活性分子。第五十页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 四、活化能理论四、活化能理论图图1-1中的纵坐标表示所研究中的纵坐标表示所研究系统系统的分子能量的分子能量，横坐标表示，横坐标表示反应过程反应过程，A点表示系统开始时的动力状态。当点表示系统开始时的动力状态。当这个系统接受转入活性状态这个系统接受转入活性状态B所必需所必需的能量的能量E1后，将引起反应，并且这个后，将引起反应，并且这个系统将在减弱能量系统将在减弱能量E2的情况下进入结的情况下进入结 图1-1 反应中的分子活化能束状态束状态C。能量差。能量差E1-E2=-Q (E2大于大于El)为为反应的热效应反应的热效应。活化能理论指出了可燃物和助燃物两种气体分子发生氧化反应活化能理论指出了可燃物和助燃物两种气体分子发生氧化反应的可能性及其条件。的可能性及其条件。第五十一页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 五、过氧化物理论五、过氧化物理论 过氧化物理论认为，分子在各种能量过氧化物理论认为，分子在各种能量(热能、热能、辐射能、电能、化学反应能辐射能、电能、化学反应能)的作用下可以被活化。的作用下可以被活化。被活化的氧分子的双键之一断开被活化的氧分子的双键之一断开，形成过氧基，形成过氧基-O-O-。过氧化物是可燃物质被氧化时的最初产物。过氧化物是可燃物质被氧化时的最初产物。它们是不稳定的化合物，能够在受热、撞击、摩它们是不稳定的化合物，能够在受热、撞击、摩擦等情况下分解而产生自由基和原子，从而又促擦等情况下分解而产生自由基和原子，从而又促使新的可燃物质的氧化。使新的可燃物质的氧化。第五十二页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 五、过氧化物理论五、过氧化物理论 过氧化物理论在一定程度上解释了为何物质在气态下过氧化物理论在一定程度上解释了为何物质在气态下有被氧化的可能性。它假定氧分子只进行单键的破坏，有被氧化的可能性。它假定氧分子只进行单键的破坏，这比双键的破坏要容易一些。这比双键的破坏要容易一些。（因为（因为破坏破坏1mol氧的单键只氧的单键只需要需要29.333 kJ的能量。的能量。）但是若考虑到但是若考虑到C-H键也必须破坏，氧分子也必须加合于键也必须破坏，氧分子也必须加合于碳氢化合物之上而形成过氧化物，则氧化过程还是很困碳氢化合物之上而形成过氧化物，则氧化过程还是很困难的。难的。因此，巴赫又提出了另一种说法，即易氧化的可燃物质具因此，巴赫又提出了另一种说法，即易氧化的可燃物质具有足以破坏氧中单键所需的有足以破坏氧中单键所需的“自由能自由能”，所以不是可燃物质本所以不是可燃物质本身而是它的自由基被氧化。身而是它的自由基被氧化。这种观点就是近代关于氧化作用这种观点就是近代关于氧化作用的链式反应理论的基础。的链式反应理论的基础。第五十三页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 六、链式反应理论六、链式反应理论 链锁反应理论认为燃烧是一种自由基的链锁反链锁反应理论认为燃烧是一种自由基的链锁反应，是目前被广泛承认并且较为成熟的一种解释燃应，是目前被广泛承认并且较为成熟的一种解释燃烧机理的燃烧理论。烧机理的燃烧理论。链锁反应又叫链式反应，链式反应理论是由苏链锁反应又叫链式反应，链式反应理论是由苏联科学家谢苗诺夫提出的。他认为物质的燃烧经历联科学家谢苗诺夫提出的。他认为物质的燃烧经历以下过程：以下过程：可燃物质或助燃物质先吸收能量而离解可燃物质或助燃物质先吸收能量而离解为游离基，与其他分子相互作用形成一系列连锁反为游离基，与其他分子相互作用形成一系列连锁反应，将燃烧热释放出来。应，将燃烧热释放出来。第五十四页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 六、链式反应理论六、链式反应理论这可以列举氯和氢的作用来说明。氯在光的作用下被活化成这可以列举氯和氢的作用来说明。氯在光的作用下被活化成活性分子，于是构成一连串的反应：活性分子，于是构成一连串的反应：Cl2+hV(光量子光量子)=Cl+Cl 链的引发链的引发 Cl+H2=HCI+H H+Cl2=HCl+Cl 链的传递链的传递 Cl+H2=HCl+H H+Cl2=HCI+Cl 依此类推依此类推 HCI 链的中断链的中断 第五十五页，本课件共有125页第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 四、燃烧的连锁反应理论四、燃烧的连锁反应理论 任何链反应均由三个阶段构成，即链的引发、链的传任何链反应均由三个阶段构成，即链的引发、链的传递（包括支化）和链的终止。链的引发递（包括支化）和链的终止。链的引发需有外来能源激发，需有外来能源激发，使分子键破坏生成第一个自由基，使链反应开始。使分子键破坏生成第一个自由基，使链反应开始。链的传递链的传递是自由基与分子反应，产生新的游离基。是自由基与分子反应，产生新的游离基。链的终止链的终止为导致自由为导致自由基消失的反应。基消失的反应。综上所述，综上所述，燃烧是一种复杂的物理化学反应。光和热燃烧是一种复杂的物理化学反应。光和热是燃是燃烧过程中发生的烧过程中发生的物理现象物理现象，游离基的连锁反应游离基的连锁反应则说明了燃烧反则说明了燃烧反应的应的化学实质化学实质。按照链式反应理论，燃烧不是两个气态分子。按照链式反应理论，燃烧不是两个气态分子之间直接起作用，而是之间直接起作用，而是它们的分裂物它们的分裂物游离基这种中间产游离基这种中间产物进行的链式反应。物进行的链式反应。在链式反应中，存在着链的增长速度和链的中在链式反应中，存在着链的增长速度和链的中断速度。当链的增长速度断速度。当链的增长速度等于或大于等于或大于链的中断速度时，燃烧才能链的中断速度时，燃烧才能产产生和持续生和持续；当链的中断速度；当链的中断速度大于大于链的增长速度时，燃烧则不会链的增长速度时，燃烧则不会发生或正在进行的燃烧会发生或正在进行的燃烧会停止停止。第五十六页，本课件共有125页第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 四、燃烧的连锁反应理论四、燃烧的连锁反应理论 连锁反应通常分为连锁反应通常分为直链反应和支链反应直链反应和支链反应两种类型。两种类型。氯和氢的反应是典型的直链反应，氢和氧的反应氯和氢的反应是典型的直链反应，氢和氧的反应是典型的支链反应。是典型的支链反应。氢和氧的反应则属于分支连锁反应：氢和氧的反应则属于分支连锁反应：I H2+O2=2OH OH+H2=H2O+H H+O2=OH+O O+H2=OH+H第五十七页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 六、链式反应理论六、链式反应理论 图图1-2 分支连锁分支连锁 由于反应式由于反应式和和各生成两个活化中心，因此，如图各生成两个活化中心，因此，如图1-2所示这些反应中连锁会分支。所示这些反应中连锁会分支。第五十八页，本课件共有125页 第一节第一节 燃烧学说和理论燃烧学说和理论 六、链式反应理论六、链式反应理论 综上所述，综上所述，燃烧是一种复杂的物理化学反应燃烧是一种复杂的物理化学反应。光和热光和热是燃烧过程中发生的是燃烧过程中发生的物理现象物理现象，游离基的连游离基的连锁反应锁反应则说明了燃烧反应的则说明了燃烧反应的化学实质化学实质。第五十九页，本课件共有125页 第二节第二节 燃烧的类型与特征燃烧的类型与特征 一、燃烧概述一、燃烧概述 1.物质的氧化与燃烧现象物质的氧化与燃烧现象 物质的氧化反应现象是普遍存在的，由于反应的速物质的氧化反应现象是普遍存在的，由于反应的速度不同，可以体现为度不同，可以体现为一般的氧化现象和燃烧现象一般的氧化现象和燃烧现象。当氧化反应速度比较慢时当氧化反应速度比较慢时，例如油脂或煤堆在空气中缓慢与，例如油脂或煤堆在空气中缓慢与氧的化合，铁的氧化生锈等，虽然在氧化反应时也是放热氧的化合，铁的氧化生锈等，虽然在氧化反应时也是放热的，但同时又很快散失掉，因而没有发光现象。的，但同时又很快散失掉，因而没有发光现象。如果是剧烈的氧化反应，放出光和热，即是燃烧。如果是剧烈的氧化反应，放出光和热，即是燃烧。例如例如由于散热不良，热量积聚，不断加快煤堆的氧化速度，使由于散热不良，热量积聚，不断加快煤堆的氧化速度，使温度升高至自燃点而导致煤堆的燃烧；铁在通常情况下被温度升高至自燃点而导致煤堆的燃烧；铁在通常情况下被认为是不可燃物质，然而赤热的铁块在纯氧中却会剧烈氧认为是不可燃物质，然而赤热的铁块在纯氧中却会剧烈氧化燃烧，等等。化燃烧，等等。第六十页，本课件共有125页 第二节第二节 燃烧的类型与特征燃烧的类型与特征 一、燃烧概述一、燃烧概述 1.物质的氧化与燃烧现象物质的氧化与燃烧现象这就是说，这就是说，氧化和燃烧都是同一种化学反应，只是反应的氧化和燃烧都是同一种化学反应，只是反应的速度和发生的物理现象速度和发生的物理现象(热和光热和光)不同。不同。在生产和日常生活在生产和日常生活中发生的燃烧现象，大都是可燃物质与空气中发生的燃烧现象，大都是可燃物质与空气(氧氧)的化合反的化合反应，也有的是分解反应。应，也有的是分解反应。第六十一页，本课件共有125页 第二节第二节 燃烧的类型与特征燃烧的类型与特征 一、燃烧概述一、燃烧概述简单的可燃物质燃烧时，简单的可燃物质燃烧时，只是该物质与氧的化合，只是该物质与氧的化合，例如炭和硫的燃烧反应。其反应式为：例如炭和硫的燃烧反应。其反应式为：复杂物质的燃烧，复杂物质的燃烧，先是物质受热分解，然先是物质受热分解，然后发生化合反应后发生化合反应。例如，丙烷和乙炔的燃烧反应：。例如，丙烷和乙炔的燃烧反应：而含氧的炸药燃烧时，而含氧的炸药燃烧时，则是一个复杂的分则是一个复杂的分解反应。解反应。例如，硝化甘油的燃烧反应：例如，硝化甘油的燃烧反应：第六十二页，本课件共有125页 第二节第二节 燃烧的类型与特征燃烧的类型与特征 一、燃烧概述一、燃烧概述 2.燃烧的氧化反应燃烧的氧化反应 现已知道，燃烧是一种放热放光的氧化反应，现已知道，燃烧是一种放热放光的氧化反应，例如：例如：最初，氧化被认为仅是氧气与物质的化合，最初，氧化被认为仅是氧气与物质的化合，但现在则被理解为：但现在则被理解为：凡是物质的元素失去电子的凡是物质的元素失去电子的反应就是氧化反应。反应中，失掉电子的物质被反应就是氧化反应。反应中，失掉电子的物质被氧化，而获得电子的物质被还原。氧化，而获得电子的物质被还原。以氯和氢的化以氯和氢的化合为例，其反应式如下：合为例，其反应式如下：第六十三页，本课件共有125页 第二节第二节 燃烧的类型与特征燃烧的类型与特征 一、燃烧概述一、燃烧概述 2.燃烧的氧化反应燃烧的氧化反应 氯从氢中取得一个电子，因此，氯在此反应中即氯从氢中取得一个电子，因此，氯在此反应中即为氧化剂。这就是说，氢被氯所氧化并放出热量和呈为氧化剂。这就是说，氢被氯所氧化并放出热量和呈现出火焰，此时虽然没有氧气参与反应，但发生了燃现出火焰，此时虽然没有氧气参与反应，但发生了燃烧。又如烧。又如铁能在硫中燃烧，铜能在氯中燃烧，铁能在硫中燃烧，铜能在氯中燃烧，虽然铁和虽然铁和铜没有和氧化合，但所发生的反应是激烈的氧化反应，铜没有和氧化合，但所发生的反应是激烈的氧化反应，并伴有热和光发生。并伴有热和光发生。放热、发光和氧化反应是燃烧现象的三个特征，据放热、发光和氧化反应是燃烧现象的三个特征，据此可区别燃烧现象与其他的氧化现象。此可区别燃烧现象与其他的氧化现象。第六十四页，本课件共有125页 第二节第二节 燃烧的类型与特征燃烧的类型与特征 一、燃烧概述（总结）一、燃烧概述（总结）3什么是燃烧？什么是燃烧？燃烧是燃烧是一种复杂的物理化学过程一种复杂的物理化学过程。燃烧是可燃物。燃烧是可燃物质与助燃物质质与助燃物质(氧或其他助燃物质氧或其他助燃物质)发生的一种发光发发生的一种发光发热的热的氧化反应氧化反应。如氢气在空气中燃烧：如氢气在空气中燃烧：H2+O2=2H2O木炭在空气中燃烧：木炭在空气中燃烧：C+O2=CO2 4燃烧的四个要点：燃烧的四个要点：可燃物质存在；可燃物质存在；助燃物质存在；助燃物质存在；发生氧化反应；发生氧化反应；伴有发光发热。伴有发光发热。第六十五页，本课件共有125页 第二节第二节 燃烧的类型与特征燃烧的类型与特征 一、燃烧概述一、燃烧概述q燃烧不仅在氧气存在的条件下能发生，在其他氧化剂中也燃烧不仅在氧气存在的条件下能发生，在其他氧化剂中也能发生，甚至燃烧得更加激烈。如氢气在氯气中燃烧：能发生，甚至燃烧得更加激烈。如氢气在氯气中燃烧：H2+Cl2=2HCl 燃烧反应必须具有的燃烧反应必须具有的3个特征：个特征：q（1）通过化学反应生成了与原来完全不同的新的物质（但并不）通过化学反应生成了与原来完全不同的新的物质（但并不是所有的化学反应都是燃烧）；是所有的化学反应都是燃烧）；是一个剧烈的氧化