欢迎大家 在化学理论方面，基本上沿用阴阳五行说来解释化学变化，如火药燃爆，是由于“硝性至阴,硫性至阳,阴阳两神物相遇于无隙可容之中”。又如描述颜料制备：“夫亦依坎附离,而共呈五行变态。”所述银朱制备,用水银一斤和过量的硫（石亭脂）二斤进行反应，得到上朱十四两、次朱三两五钱，共得朱（硫化汞）十七两五钱。产物银朱比反应物水银多出一两五钱，宋应星的解释是：“出数借硫质而生”（《丹青·朱》），其中孕育着化合概念和质量守恒定律的思想胚芽。
在化学工艺方面，记述了冶金、分金、铅丹、铅白、银朱、煤炭、石灰、矾、炭黑、染料、颜料、陶瓷、制曲、酿酒等化工过程和技术。其中最突出的，是在世界上第一次记述了由炉甘石(碳酸锌)还原成锌的火法炼锌技术，并第一次对煤进行分类。其次，书中所记述的银朱、铅白等制备方法，至今欧洲仍称赞为“中国方法”。
在化学术语方面，有：“点”、“养”、“升”、“升炼”、“锻”、“炙”、“飞”、“固济”、“化”、“淋”、“漉”、“淬”、“结成”（重结晶）等名词。
在化学反应类型方面,书中蕴含着：①中和反应,如加石灰于蔗汁中，以达到非糖分凝聚的最佳pH值；②分解反应，如烧石灰；③置换反应，如湿法冶铜；④氧化还原反应，如火药燃爆；⑤络合反应，如媒染；⑥聚合反应，如桐油熟炼；⑦酶催化反应，如酿酒、利用猪胰消化丝胶、利用自然发酵除去木质全书分为上中下三篇18卷。并附有幅插图，描绘了多项生产技术和工具的名称、形状、工序。书名取自《尚书·皋陶谟》“天工人其代之”及《易·系辞》“开物成务”，作者说是“盖人巧造成异物也”（《五金》）。全书按“贵五谷而贱金玉之义”（《序》）分为《乃粒》（谷物）、《乃服》（纺织）、《彰施》（染色）、《粹精》（谷物加工）、《作咸》（制盐）、《甘嗜》（食糖）、《膏液》（食油）、《陶埏》（陶瓷）、《冶铸》、《舟车》、《锤煅》、《燔石》（煤石烧制）、《杀青》（造纸）、《五金》、《佳兵》（兵器）、《丹青》（矿物颜料）、《曲蘖》（酒曲）和《珠玉》。
《天工开物》全书详细叙述了各种农作物和手工业原料的种类、产地、生产技术和工艺装备，以及一些生产组织经验。上卷记载了谷物豆麻的栽培和加工方法，蚕丝棉苎的纺织和染色技术，以及制盐、制糖工艺。中卷内容包括砖瓦、陶瓷的制作，车船的建造，金属的铸锻，煤炭、石灰、硫黄、白矾的开采和烧制，以及榨油、造纸方法等。下卷记述金属矿物的开采和冶炼，兵器的制造，颜料、酒曲的生产，以及珠玉的采集加工等。
《天工开物》中分散体现了中国古代物理知识，如在提水工具（筒车、水滩、风车）、船舵、灌钢、泥型铸釜、失蜡铸造、排除煤矿瓦斯方法、盐井中的吸卤器（唧筒）、熔融、提取法等中都有许多力学、热学等物理知识。在《五金》篇中，明确指出，锌是一种新金属，并且首次记载了它的冶炼方法。
《天工开物》中记录了农民培育水稻、大麦新品种的事例，研究了土壤、气候、栽培方法对作物品种变化的影响，又注意到不同品种蚕蛾杂交引起变异的情况，说明通过人为的努力，可以改变动植物的品种特性，得出了“土脉历时代而异，种性随水土而分”的科学见解。
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