世界是由物质构成的，火是什么物质？它的分子式又是什么？

　　世界是由物质构成的，火也是发生在这个世界上的一种现象，那么我们相信它肯定是由某一种物质构成的。组成世界的物质千千万，但它们能燃烧的火焰却都是雷同的，它们都是由同一种物质构成的吗？

　　组成这个世界的物质种类

　　费曼在他的著作《费曼物理讲义》中有一个有趣的假设，假如地球发生某种大灾难，所有的科学知识都丢了，只有一句话能传给下一代，那么如何用最少的词汇来表达最多的信息呢？费曼给出了答案：“所有的物体都是用原子构成的“，仔细理解这句话，它包含的意思可不少，这些原子是一些小小的粒子，它们一直不停地运动着.当彼此略微离开时相互吸引，当彼此过于挤紧时又互相排斥。

　　这句话中有一个关键就是所有的物体（元素）都是有原子组成的，比如铁原子，水原子，氧气原子或者金原子等，构成这些元素的原子各不相同，到现在为止在自然界发现了稳定存在的总共有92种元素，再加上人工制造的总共118种，它们各自都有自己的特性，化学性质千差万别，但原子也是由更小的粒子组成的，构成原子的更小颗粒有：

　　质子

　　中子

　　电子

　　单独的质子可以稳定存在，但单独的种子不能稳定存在，所以最小的是1号元素，氢的同位素氕，它只有一个质子，如果单个中子可以稳定存在的话，那么它将会是0号元素，但单独的中子会在14分钟左右衰变成为质子。

　　质子数的差异就是不同元素的根源，而中子数则是它的同位素，比如氢的同位素有氘和氚，氘和氧结合是重水，它对生物体有害，但重水反应堆中关键的中子减速剂，在自然界中的含量只有0.02%，而氚在自然界中极其微量，却是ITER聚变反应堆中非常重要的燃料。

　　电子则存在于质子或质子和中子组成原子核外围，是决定元素化学属性的重要组成部分，比如外层电子是否容易失去则代表了这种元素化学属性是否活泼的关键因素，但原子核是否稳定则取决于质子和中子的数量，两者并不等价，比如原子核最稳定的是26号铁元素，但化学属性比较稳定却是79号金元素。因为两者描述的范围完全不是同一个层次。前者是强力和电磁力共同管辖的世界，而后者则是电磁力掌控的范围。

　　火是怎么发生的？它是一种什么物质？

　　人类用火的历史已经非常悠久了，以至于我们根本无法考证它首次使用是什么时代，仅仅知道大约在二百万年前，但一直以来我们只知道或的用途，却不知道火的本质！古希腊哲学家亚里士多德提出的四素说就将火归结为一类元素。

　　到了十七世纪末，科学已经欧洲萌芽，对燃烧也提出了一个著名的学说，即“燃素说”，认为物体燃烧是由“燃素”离开了物体。但即使在燃素说流前后的，也不断有新的发现，比如达芬奇就发现没有新鲜空气补充就无法完成燃烧，而法国人雷伊则发现铅和锡燃烧后质量增加等，但当时只是认为灰烬中吸收了空气而已。

　　到了十八世纪拉瓦锡时代，才对燃烧现象进行了仔细的研究，并且他通过氧化汞的实验发现了氧气，在1777年向法巴黎科学院提出了燃烧的氧化说，他基于如下理由：

　　1. 燃烧时放出光和热。

　　2. 只有在氧存在时，物质才会燃烧。

　　3. 空气是由两种成分组成的，物质在空气中燃烧时，吸收了空气中的氧

　　拉瓦锡还通过精确的定量实验证明了化学反应中物质前后质量守恒，他的实验以无可争辩的事实证明了氧化说，燃素说从此消失于舞台。

　　一般的燃只是氧化反应而已，当然燃烧并不局限于氧化反应，比如镁也可以在氮气中燃烧，反应方程式为：3Mg+2N2=点燃=Mg3N2，不过需要注意下的是镁并不能在纯氮中燃烧。

　　从这个观点来看，燃烧只是一个物质化合的过程，也是一个原子核外层电子重新分布的过程。它不会产生新的元素，改变的只是元素的化学属性。

　　燃烧真的只包含化学反应吗？

　　我们常见的火确实只是一个化学过程，但当这个化学过程的温度足够高时却会诱发物理过程，因为高温会让电子游离，参与高温的物质会从原子状态失去电子成为离子，我们所谓的等离子态就是这么来的，要达到等离子态很简单，暴力加热即可（当然方法不止加热一种）。

　　因此在火焰最高温处也会伴随着这部分物理变化，这就是等离子态可能会在火焰的某处发生，等离子态没有分子式，因为它只是游离了电子的离子（失去电子的原子核）。

　　质子反应链

　　当然燃烧在更大的意义上还指一切放出剧烈放热的反应，当然这包括炸药爆炸以及其他不需要氧气产生的放热反应，也包括太阳这种纯物理过程的“燃烧”，在太阳上产生的则是原子核的轻核聚变成重核的过程，比如氕氕聚变成氘，氘再和氕聚变成氦三，再由氦三聚变成氦四等一系列的质子反应链。