三、化学反应
1、化学反应的本质。
化学反应的本质就是经过原子的重新组合，使一种分子变成其他分子（也就是从一种物体变成其它物体）的过程。一切化学反应实质上就是原子最外层电子运动状态的改变。化学能的来源是在化学反应中由于原子最外层电子运动状态的改变和原子能级发生变化的结果。化学反应会引起化学变化（生成新分子、新物体），产生化学现象（产生光、热、声、电等能量现象），从而体现了物体的化学性质。化学作用是生产人造物体的根本方法。物体的化学制造方法有实验室制法（少量制备，方便，产品一般比较昂贵）、工业制法（大量生产，麻烦，产品一般比较便宜）、一般制法（简单）和特殊制法（复杂）。
炁学提示：通过化学作用，可以利用原料炁粒生产出产品炁粒或者炁流（例如电池），防止化学作用损坏产品（叫做化学防护），控制化学作用的速度（催化剂和阻化剂）等。在一般情况下，量子作用形成原子，其本质是使量子的电场和磁场炁流形成电磁场炁子，也就是原子炁子；原子作用形成离子，其本质是使原子炁子分离成为电场和磁场炁流，同时形成离子；离子作用形成分子，其本质是使电场和磁场炁流重新合成电磁场炁子，也就是分子炁子，即化学键炁子，简称为化学键；分子作用形成物体，其本质是使分子炁子形成物体炁子，也就是物体的内能，例如分子间力、分子热运动能；物体作用形成机械力，做机械功，其本质是使物体炁子形成其他能量——物体的动能和势能以及炁流的动能。
化学作用是发生在分子之间的作用，会引起化学变化，是旧分子变成新分子的过程。化学反应引起分子的组成（原子种类和数量）和结构发生了变化，涉及到原子的组合和排列。化学作用（化学反应）的本质，西学从炁粒观点看，认为是原子的组成和结构发生了变化，或者是原子的最外层电子的运动状态发生了改变；从炁学观点看，是分子炁子发生了改变，是从一种分子炁子变成另外一种分子炁子，例如从水炁子变成了氧气炁子和氢气炁子。归根到底这个才是化学反应的本质。炁子的变化引起了化学能现象：炁子增加为吸热反应，炁子减少为放热反应。吸热反应是热炁流转变成为分子炁子的过程，放热反应是分子炁子转变成为热炁流的过程。
图4.46化学作用的本质
2、化学方程式。
除了反应的共性以外，还有反应的个性，即不同的化学炁粒有不同的化学作用的特征，形成了不同的化学反应的类型。无机物和有机物有不同的化学作用方式，根据化学作用的不同特征，化学基本上可以分为无机化学和有机化学两大类。我们知道，物质的性质和功能是同它的组成和结构有关的。在化学上就用结构式表示化学炁粒的组成和结构，用化学方程式表示化学炁粒的性质。化学方程式是用化学符号表示化学反应的式子。
3、化学反应的类型。
分为无机物和有机物两大类型的化学反应，简称无机反应和有机反应。
无机反应的类型：
1）、分解反应和电解。分解反应是由一种分子（物体）生成两种以上新分子（新物体）的反应。电解是在电流的作用下发生的分解反应。用电解的方法可以使水变成氢气和氧气，叫做水的电解反应，反应方程式为：2H2O=2H2+O2。
炁学提示：分解反应的实质是一种分子炁子生成两种以上的分子炁子的过程。就像把一个水库的水分配变成两个以上的比较小的水库。炁子是分子里的内能，水是水库的内能。水炁子是由两个氢氧炁子（HO炁子、OH炁子）组成的，氢气分子是由氢氢炁子（HH炁子，简称氢炁子、H炁子）组成的，氧气分子是由氧氧炁子（OO炁子，简称氧炁子、O炁子）组成的。从组成看，物体的不同就是分子的不同，就是原子和炁子的不同，尤其是炁子的不同，例如同分异构体就是原子相同但是炁子不同引起的。一切反应的实质都是炁子发生了质的变化，从一种炁子变成另外一种炁子。变化的炁子可以是原子炁子、分子炁子或者物体炁子。原子炁子的变化是核反应（生成新原子），分子炁子的变化是化学反应（生成新分子），物体炁子的变化是物理作用（物态变化、运动状态变化、存在形态变化）。
图4.47水的分解反应的本质
2）、化合反应。化合反应是分解反应的反向化学作用，是由两种以上的分子生成一种新的分子的反应。例如用燃烧的方法可以使氢气和氧气化合成水，叫做氢气的燃烧反应，反应方程式是：2H2+O2=2H2O。
水合反应也是化合反应，是一种分子与水分子合成另外一种分子的反应，生成物叫做水合分子，用M·H2O表示。例如：SO3+H2O=SO3·H2O（通常写成H2SO4）。
溶解是水合反应的作用。固体溶解时大多数会吸热，少数则放热。发热是因为产生了水合反应，吸热是因为要克服分子之间的吸引力。
3）、置换反应。一种单质和一种化合物反应生成新的单质和新的化合物的化学反应。例如：Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑。
4）、复分解反应。两种化合物生成两种新的化合物的化学反应。使反应完全的条件是：生成沉淀物（难溶解物质）、生成气体（易挥发物质）或者生成水。中和反应是酸和碱作用生成盐和水的反应，属于复分解反应。
上面的四个反应是最基本的化学反应。其余反应都是这四个反应的组合反应。
5）、氧化——还原反应。物体同氧气的反应叫做氧化反应，生成氧化物；相反，氧被夺走的反应叫做还原反应。氧化反应和还原反应总是出现在同一个反应里的，所以叫做氧化-还原反应。一种物质发生氧化反应，则另外一种物质必定是发生了还原反应。被还原的物质叫做氧化剂，被氧化的物质叫做还原剂。从电子的观点看，放出电子的变化叫做氧化，放出电子的物质叫做还原剂；得到电子的变化叫做还原，得到电子的物质叫做氧化剂。
燃烧反应。燃烧是一种剧烈的氧化反应，总是伴随着有光和热产生，是一种发光发热的化学作用。燃烧的条件是要有充分的氧气并且温度必须达到着火点以上，缺一不可。因此，灭火的方法就是使燃烧的物质与空气隔绝，或者降低温度到着火点以下。
火焰。火焰是气体燃烧产生的现象。火焰由焰心、内焰和外焰组成。焰心是可燃气体，低温低光，内焰最亮，外焰最热。
燃料。燃料是能够燃烧的物体，有固体燃料（例如柴草、煤炭、核能、可燃冰）、液体燃料（例如石油、生物油脂、酒精）和气体燃料（例如煤气、沼气、氢气），有天然燃料（柴草、石油、煤炭、煤气、可燃冰）和人造燃料（酒精、生物油、沼气、氢气、汽油、柴油、核能）。燃料完全燃烧时生产的热量最多，能够充分利用燃料的能量，所以应该想法让燃料尽量达到完全燃烧。使燃料完全燃烧的方法有：供给充分适量的空气（过多的空气会冲散热量，反会使热效率减低）和扩大燃料与空气的接触面积。
自燃反应。在通风不良的情况下，由于热量积累使温度达到着火点以上，燃料就会自己燃烧起来，这种现象就叫做自燃。自燃是一种缓慢的氧化反应。
爆炸。爆炸是迅速发生的氧化作用，同时产生大量的高温高压气体。炸药就是利用爆炸原理生产的物质，广泛用于武器和爆破生产上。
生锈是金属的锈蚀，是一种氧化反应。可以分为化学锈蚀和电化锈蚀两种。化学锈蚀是金属受到氧化剂作用发生的腐蚀，电化锈蚀是金属受到电解反应发生的腐蚀。
6）、离子反应。法拉第发现电解之后，阿米纽斯提出了离子说，指出原子的化学结合力是靠离子电荷产生的电力。离子之间的作用叫做离子反应，其反应方程式有：
分子方程式：AgNO3+NaCl→AgCl↓+NaNO3。
完全离子方程式：Ag++NO3－+Na++Cl－→AgCl↓+Na++NO3－。
简化离子方程式：Ag++Cl－→AgCl↓。
7）、其他无机反应类型有：沉淀反应、水解反应、电池反应等。
有机反应的类型：
1）、取代反应。氢原子被其他原子或者原子团所取代的反应。例如：CH4+Cl2=CH3Cl+HCl。有卤代、硝化、酯化、水解等。
2）、聚合反应。2个以上的分子的有机物合成高分子量的物质的反应。有加成聚合反应和缩合聚合反应，简称加聚反应和缩聚反应。
3）、银镜反应。在化学反应时，银离子变成银附着在试管壁上形成镜面的现象，用来检测醛基。例如甲醛和银盐反应生成银沉淀。
4）、其他有机反应类型有：加成反应、皂化反应、油脂氢化、分解反应、合成反应、消除反应（消去反应）、周环反应、重排反应、卤化反应、水合反应、氢化反应、氧化反应、还原反应等。