偶然想到这个问题，我猜女儿再长大点一定会问。现在先暂停想一想，如果是你，会怎么回答？
认真思考，严肃回答，不许抖机灵拿出这种东西。
这个长篇答案，可能要女儿到中学了才能拿出来用。如果现在就问起来，我也许只能回答：“因为水把东西变冷了，火就烧不下去了。”
但是没关系，因为想知道答案的是我，所以可以继续深究下去。
火是如何存在的
要理解灭火，先要理解火。
中学化学告诉我们，燃烧需要三个要素，构成一个“燃烧三角”：
- 可燃物：能烧的东西，比如木头、汽油，这些本质上是还原剂。
- 助燃物：帮助燃烧的东西，通常是空气中的氧气，这些是氧化剂。
- 引火源：提供最初能量的东西，比如火柴的热量。
三者缺一不可。
顺带一提，助燃物不只有氧气。氢气也可以在氯气中燃烧，许多物质都能在氟气中剧烈燃烧。只是在地球上，氧气是最常见的助燃物。
这个思路很科学：水能灭火，一定是破坏了燃烧三要素中的至少一个。是哪一个？答案先捂着，继续深入。
现在，我们进入化学的微观世界，看看这三个要素是如何“烧起来”的。
这里有个不为人知的事实：液体本身并不燃烧。我们所见的绝大多数燃烧，其主战场都在气体中。
燃烧在微观层面来看，是可燃物的分子和助燃物的分子高速、有效地碰撞，发生剧烈的氧化还原反应，变成其他分子，并放出光和热。要实现高效碰撞，最好的形态就是气体，因为它们充分混合在一起了。你中有我，我中有你。
用一杯汽油做个思想实验。把它放进一个特别的装置，既是冰柜也是烤炉，从接近绝对零度（宇宙最低温）缓慢加热，而且不使用明火：
- 当温度达到约零下40℃时，汽油分子就开始获得足够能量，从液体表面挥发成气体。汽油蒸气向空气中扩散，离液面近浓度高，反之则低。有这层薄薄的蒸汽在，在上面快速打出一个火星，它就能把汽油蒸气“噗”地一次性烧掉，然后火焰熄灭。这个零下40℃，就是汽油的闪点，从这个温度开始，汽油可以点着火。
- 继续加热。当温度达到约280℃时，惊人的一幕发生了：即使没有火源，不打火星，汽油自己就猛地一下燃烧起来了，直到全部烧完才灭。这个温度，叫燃点。在燃点的温度，汽油蒸气分子与氧气分子碰撞非常剧烈，汽油分子每碰掉一个，发出的热还能从杯里再蒸发出一个。
发现没？火焰能持续下去的秘诀，是蒸发速度。越热蒸发越快，在燃点温度下，产生蒸气的速度，达到并超过了燃烧消耗的速度。这条燃料补给线一旦建立，燃烧就形成了正反馈，停不下来了。
固体燃烧的特殊性
固体燃烧比液体更复杂。我们用木柴燃烧来做另一个思想实验。
木柴燃烧分两个阶段：
第1阶段：有焰燃烧。
当木柴被点燃，它内部复杂的有机物大分子会分解，这个过程叫热解。热解产生了两种东西：可燃性气体（比如甲烷、一氧化碳）和固态的木炭（接近于碳单质）。
这个过程和液体燃烧很像，只是“蒸发”变成了“热解”。蒸发是物理变化，分子本身没变；热解是化学变化，大分子断裂成了小分子气体。这些可燃气体与空气混合后燃烧，就在木材的周围包了一圈漂亮的火焰。由于受热的气体总是往上跑，所以火焰总是出现在木柴顶端。
第2阶段：无焰灼烧。
当气体烧得差不多了，火焰消失，剩下红彤彤的木炭。此时，有焰燃烧结束了，进入了无焰的灼烧阶段。
这个过程更像冷兵器时代两军交锋。氧气分子是进攻方，直接冲到木炭的固体表面，与表面的碳原子厮杀。反应的产物二氧化碳是气体，它会立刻飞走。下方的、新鲜的碳原子补上锋线。这个过程周而复-复始，直到木炭消耗殆尽。至于灰烬，则是木炭中的一些非碳元素杂质。
木炭这种纯粹的表面燃烧，有一个巨大的优点：稳定可控。
它的放热速率，主要只取决于两个变量：可燃物的表面积和助燃物的供应量。表面积几乎不变，唯一的变量就是氧气量。因此，它的热量输出可以被精确控制，这使它成为一种非常理想的燃料，不仅仅因为热值高。
这种特性有其特殊用途。比如蒸汽火车，锅炉里烧的是煤炭（与木炭类似）。司炉可以通过控制风门 的开度，来调节进入炉膛的空气量，从而精确控制燃烧的剧烈程度，进而控制蒸汽的产生和火车的动力。
紫色箭头是废气排出，把橙黄色箭头热气从炉膛里抽过来，炉膛吸进绿色箭头空气。
比风门更巧妙的，是火车烟囱里的喷管，它会将驱动活塞后的废蒸汽高速排入烟囱，利用高速气流产生的负压，将新鲜空气更猛烈地吸入炉膛。这个原理是伯努利方程，流体（气体或液体）流速越快，压力越小，它周围的气体或液体，就会因为这边是压力小的“软柿子”向这边挤过来。喷管越喷，抽风约猛，炉膛里进氧气越快，火烧得越旺，产生更多蒸气。这是一个绝妙的正反馈循环。
那么，如果可燃物和助燃物都是固体呢？有这样的燃烧吗？
有，最典型的就是铝热反应。把铝粉（可燃物）和氧化铁粉（助燃物）混合，用高温点燃。铝会直接从氧化铁那里夺取氧原子，这个固-固反应释放的温度高达2500℃，足以把生成的铁熔化成液体。液态铁的存在，让粉末流动起来，极大地促进了两种分子的持续接触，使反应得以继续下去。
再极端一点，如果不提供助燃物，只对固态可燃物强力加热会怎样？
它只会热解，而不会燃烧。这是现代化工的重要一环。比如将煤隔绝空气加热（干馏），就能得到三种重要的工业原料：焦炭（用于炼钢）、煤焦油（化工原料）和煤气（燃料）。
现在回到一个根本问题：为什么木炭能有这种纯粹的表面燃烧方式，而液体燃料没有？这源于物质在分子层面的本质不同。
气体分子，像游泳池里的一堆玩具鸭，随机飘荡，自由碰撞。
液体分子，像一堆巴克球，被微弱的力聚在一起，但可以相互滑动。这点力很容易被热量克服，使它们“蒸发”，四散逃离。
固体分子（如碳），则像一座榫卯结构的建筑。每个原子都被强大的化学键锁死在原地。燃烧的热量远不足以拆散这个结构，原子无法逃逸成气体，只能留在原地，进行表面反应。比如碳的燃点就几百度，而升华点（气化温度）则高达3600度，真有那个气化温度，早就烧光了。
燃烧的本质
现在，有没有发现“燃烧三要素”这个说法有点可疑，似乎太笼统了。短暂燃烧和持续燃烧的条件并不相同。
- 短暂燃烧：需要可燃物、助燃物、达到蒸发/热解的温度、以及一个外部引火源。
- 持续燃烧：需要可燃物、助燃物、以及达到燃点的温度。
燃烧三角模型无法解释火焰为何能持续。于是科学家提出了“燃烧四面体”，增加了第四个因素：不受抑制的链式反应。
一旦燃烧开始，助燃剂分子与可燃物分子大量撞击，变成别的分子，放出热。但这还不是链式反应最厉害的地方。
除了完整分子相互碰撞，还有许多“碎片”分子参与反应。这些东西叫自由基，是在先前的剧烈碰撞中缺胳膊少腿的分子。有的电子被撞掉了一个，有的脸上糊着别人掉落的多余电子。自由基是饿狼，会疯狂攻击其他分子，试图恢复完整的状态。这反而加剧碰撞，产生更多热量和更多自由基。
这个过程像滚雪球一样自我复制、自我放大。这才是“火”最可怕也最伟大的地方。人类学会用火，力量不在于面对猛兽时一根火把的温度有多高。而在于这种四两拨千斤的力量，一把火可以把一片草原烤熟，捡完遍地食物还能垦成农田。这压倒了其他任何物种的身体力量。
另一个我们熟知的链式反应，是原子弹。
既然说到了原子弹，爆炸又是什么？是短暂燃烧还是持续燃烧？
（化学）爆炸通常归为短暂燃烧。环境温度达到闪点的情况下，空气中积累了足够多的气体可燃物，然后遇到一个局部温度达到燃点的引火源，引发了极快的链式反应。爆炸的积累阶段，环境温度会保持在燃点以下，否则还没等积累完成，自己就先烧完了。
答案揭晓
总结一下微观的燃烧过程：
- 气态可燃物：最直接，与助燃物混合即可燃烧。
- 液态可燃物：必须先蒸发成气体。
- 固态可燃物：大多需要先热解成气体（有焰燃烧），剩下的再进行表面燃烧（无焰灼烧）。
可以看到，除了少数特例，绝大多数燃烧都殊途同归，将战场转移到了气体中。
现在，我们终于可以回答最初的问题。水，到底是如何灭火的？它精准地攻击了“燃烧四面体”的哪个面：
- 攻击“热量”（冷却）：这是水最主要的作用。水拥有极高的气化热，1克水变成水蒸气，需要吸收约2260焦耳的热量。要知道，这个能量大概可以把100斤的人提起来4米多高。当水泼向火时，它会疯狂吸热，热量蒸不出那么多气体可燃物了，链式反应中断。
- 攻击“助燃物”（窒息）：相对次要多因素。水蒸发产生的巨量水蒸气，体积会膨胀上千倍。这些水蒸气驱赶走氧气，燃烧停止。
当然，并非所有火都能用水灭：
- 电器火灾：水能导电，可能导致触电或设备短路。
- 油类火灾：油比水轻，会浮在水面上，随水流淌，反而四下蔓延。
- 活泼金属火灾：如钾、钠、镁等，它们会与水发生化学反应，生成易燃的氢气，等于火上浇油。
说到底，水灭火最主要的原因，依然是它强大的冷却能力。这和开头的答案一样。
但有趣的是中间的探索过程。不假思索的答案，和历经探索得到的答案，其分量是完全不一样的。
要是我中学时能认识现在的自己，可能化学不至于不及格了。