简述什么是链锁反应?

链锁反应也叫链式反应，是指在反应过程中，初始反应所产生的活性中间产物（如自由基等）能够继续引发一系列后续反应，从而使反应像链条一样持续进行下去。

链锁反应的构成阶段链引发：通过外界能量（如光照、加热、辐射等）或引发剂的作用，使反应物分子中的化学键断裂，产生具有高度活性的自由基或其他活性中间体。

例如在氯与甲烷的反应中，光照使氯气分子分解成两个氯原子自由基（Cl·），这就是链引发步骤。

链传递：由链引发产生的活性中间体与反应物分子发生反应，生成产物的同时又产生新的活性中间体，新的活性中间体再继续与反应物分子反应，如此反复循环，使反应不断延续下去。

比如在上述反应中，氯原子自由基（Cl·）与甲烷（CH₄）反应，生成甲基自由基（CH₃· ）和氯化氢（HCl），甲基自由基（CH₃· ）又与氯气（Cl₂）反应生成一氯甲烷（CH₃Cl）和新的氯原子自由基（Cl·），这个过程不断重复。

链终止：当体系中的活性中间体相互碰撞结合，形成稳定的分子，或者与器壁等表面碰撞失去活性时，链反应就会终止。

例如两个氯原子自由基（Cl·）相互结合形成氯气分子（Cl₂），或者自由基与器壁碰撞被吸附而失去活性，都会导致链反应停止。

链锁反应的应用化学工业：许多重要的化工生产过程涉及链锁反应，如塑料、橡胶的合成等。

通过控制链锁反应的条件，可以合成出不同性能和结构的高分子材料。

能源领域：燃烧过程本质上也是一种链锁反应。

以汽油发动机为例，火花塞点火引发汽油蒸汽与空气混合物的链引发步骤，产生自由基，随后自由基引发一系列氧化反应，维持燃烧的持续进行，释放出能量推动发动机运转。

核物理领域：核裂变链式反应是核能利用的基础。

当中子轰击重原子核（如铀 - 235）时，使其发生裂变，释放出更多中子，这些中子又能继续轰击其他重原子核，引发持续的裂变反应，释放出巨大的能量。

您可能感兴趣