这一切都在化学键中。

为什么这个金属水壶不像它下面的木头那样燃烧起来？ （图片来源：ArtistGNDphotography via Getty Images）

想象一下坐在篝火前。当一锅汤在明火上煨煮时，一股烟熏味在空气中飘荡。当您盯着闪烁的橙色舌头时，您可能会想：为什么木头会着火，而金属锅却没有？

有些东西会着火而其他东西不会着火的原因归结为它们的化学键以及改变或破坏这些键所需的能量。

但首先，这是一个引火烧身的入门书。火需要一些东西才能存在：氧气、热量和燃料。

氧气是空气中的一种气体。热量可以通过摩擦产生，例如当您划火柴时，也可以通过其他方式产生，例如雷击。燃料是燃烧的东西：通常，这可以是任何由有机材料组成的东西。在这种情况下，“有机”是指主要由碳-氢键构成的分子，有时还包括氧或其他原子，例如磷或氮。

具体来说，燃烧是一种化学反应，它从化学键相对较弱的不稳定系统中释放能量。一切都希望更稳定，尤其是含有碳、氧、氢和其他一些元素的有机分子。像木头和纸这样容易着火的材料是由纤维素制成的——一种由碳、氢和氧之间的键组成的分子。

当某物燃烧时，它最终会释放大量能量，因为现在你正在将系统移动到较低能量状态。而这种能量必须去某个地方。

当由木头制成的物体着火时，构成木头的纤维素会转化为二氧化碳和水蒸气——这两种分子非常稳定，具有很强的键合。这种化学反应释放的能量激发了气体原子中的电子，从而发出可见光。

回到燃烧的原木与火锅汤：原木和金属锅之间的区别在于材料在施加火时如何分配所涉及的能量，这归结为强度它的化学键是。金属中牢固的化学键不易断裂。与此同时，一块木头缺乏这些牢固的结合，因此它没有能力从火焰中吸收能量。木材不是吸收能量，而是通过着火释放能量。但锅中的金属“具有巨大的吸收和消散能量的能力”，这就是锅摸起来很热的原因。

更好地吸收热量也可以防止木材着火。如果在装满水的纸杯上点燃火焰，纸杯就不会燃烧。因为杯子里的水可以吸收热量，所以纸不会着火。（虽然我们不建议您自己尝试。）

然而，有些金属确实会燃烧。这种“可燃金属”，包括钾和钛，被用来制造烟花。烟花中的金属呈粉末形式，这提供了更大的表面积，可以更快地与热量和氧气发生反应。当这些金属暴露在足够的热量下与氧气发生反应时，释放的能量会导致它们以不同的颜色燃烧。