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十论高中化学教学中哲学思维的渗透

河西校区化学组  郑伟

  摘要:哲学思维是现代高中生需要掌握的基本辩证思维,本文介绍了常见的十种哲学思维的概念、相互关系,并且利用现有高中化学教材例证了哲学思维的渗透。作者结合高中化学教学的特点,指出了自然科学教学中渗透人文学科的意义。

  关键词:化学;哲学思维;辩证法;量变;质变

  哲学思维指的是人们认识、改造客观世界时所运用的具有哲学特征的思维方法。笔者在多年的教学中发现,人教版高中化学教材很多地方都渗透了一定的哲学思维,现将其整理成十个方面,以飨读者。

  一、对立统一思想

  化学物质的存在形式、化学基本概念、化学反应类型都蕴含着对立统一规律,例如酸性氧化物和碱性氧化物、电解池中的阳极和阴极、原电池中的正极和负极、氧化还原反应中的氧化和还原、水溶液中的H+和OH-、物质的氧化性和还原性、水解反应和中和反应。他们是性质完全对立的两种物质或两种过程;但是它们又统一在同一物质体系或反应体系中,因为另一方的存在而存在,因为另一方的消失而消失。对立统一思维,可以帮助学生准确理解酸性溶液中为何会有OH-,碱性溶液中为何会有H+。也能帮助学生理解电解池中,阴极得电子,所含元素化合价降低;阳极失去电子,所含元素化合价升高。阴极得电子的过程和阳极失电子的过程是同时发生,同时进行,又是同时消亡的,在上述过程中渗透了对立统一的思想。

  二、量变引起质变的规律

  1.化学键的类型体现了量变到质变的原理

  化学键有离子键和共价键等,共价键又分为极性键和非极性键等。非极性键是共用电子对处于两个相同的原子正中间,共用电子对不偏不倚的处在中间,不偏向任何一方原子。若两个原子不同,共用电子对会偏向电负性较大的原子,此时成为极性键;如果两个原子的电负性差值不断增大,共用电子对偏移程度会增大。一般来说,当差值大于1.7时,离子键的成分超过50%,即成为离子键。成键原子的电负性差值的不断变化导致化学键类型的不断改变,体现了量变引起质变的基本哲学原理。

  2.反应物用量的量变引起质变

  在酸碱中和滴定中,酸(碱)的滴入体积的改变会导致锥形瓶中碱(酸)的浓度改变,从而导致锥形瓶中液体酸碱性的改变。此时选用合适的酸碱指示剂,液体的颜色将会发生变化。如用氢氧化钠溶液去滴定添加了甲基橙的盐酸溶液,开始滴定时,溶液是红色的。随着氢氧化钠滴入体积的增加,溶液的PH逐渐增大,超过3.1时,变为橙色,当PH超过4.4时,溶液变为黄色。PH数值的变化导致了指示剂呈现不同的颜色,这也是量变引起质变的体现。

  3.反应物浓度的量变引起质变

  将锌投入浓硫酸中并加热,发生反应Zn+2H2SO4(浓)△ZnSO4+SO2↑+2H2O,生成二氧化硫,浓硫酸体现了强氧化性。但是随着反应的进行,浓硫酸的浓度不断减小,变成稀硫酸,发生反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,稀硫酸体现弱氧化性。反应过程中,随着硫酸浓度的不断改变,硫酸性质也在不断变化。

  4.温度量变引起质变

  甲苯与浓硫酸、浓硝酸的混合物发生取代反应,在30℃时主要得到一硝基取代产物(邻硝基甲苯和对硝基甲苯),在55-60℃时主要得到三硝基取代产物(2,4,6-***************)。这是由于温度不同导致生成物不同,温度的量变引起了生成物的变化。

  三、静止是相对的,运动是绝对的

  运动是物质的存在形式和固有属性,包括宇宙间的一切变化和过程。辩证唯物主义认为,世界是物质的,物质是永恒运动着的;静止是运动表现出来的特殊情况,是相对的、有条件的。如化学平衡状态,是动态平衡,反应的正、逆反应速率均不为零,反应仍在进行,体现了运动的绝对性。但是化学平衡建立后,各物质的浓度保持不变,容器内的压强、密度、混合气体的平均摩尔质量、温度等物理量保持不变,看似反应已经结束,处于“静止”状态。

  四、内因和外因的关系

  唯物辩证法认为,内因是事物变化的根据,外因是事物变化的条件,内因对事物变化起到决定性影响,外因则在一定程度上通过内因起作用。例如影响化学反应速率的因素,反应物本身的化学性质是影响化学反应速率的内因,是主要的决定性因素;反应物浓度、气体反应物压强、反应温度、催化剂等是外部因素,它们只在一定程度上影响反应速率。在分析影响盐类水解程度的因素、弱酸的电离程度的因素时就可以从内因和外因两个方面去考虑。

  五、事物之间是相互联系、相互影响的

  有机化学中,醇类(R-OH)、酚类(C6H5-OH)、羧酸类(R-COOH)物质分子结构中都含有羟基,但这些羟基所连的原子或原子团是不同的。醇类物质中的烃基具有给电子效应,使得羟基中O-H键较难断裂;酚类物质中芳香环可与羟基产生p-π共轭效应,导致酚负离子的电荷可以离域分散而得以稳定,酚类羟基更易电离,氢原子更活泼;羧酸中羰基和羟基也存在p-π共轭效应,使得羧基极易电离,因此羧基中的氢原子是这三类物质中最活泼的。同样的羟基之所以电离程度不同、氢原子活性不同,完全是旁边所连基团的影响。钠和上述三类物质反应时的剧烈程度:醇类<酚类<羧酸;醇类中的羟基只和钠反应,酚类中的羟基能和钠、氢氧化钠反应,羧酸中的羟基可以和钠、氢氧化钠、碳酸氢钠发生反应。上述性质的差异都体现了基团之间的相互影响和相互联系。

  六、共性和个性的关系

  共性指不同事物的普遍性质;个性指某一事物区别于其他事物的特殊性质。共性和个性是一切事物固有的本性,每一事物既有共性又有个性,共性决定事物的基本性质,个性揭示事物之间的差异性。在有机化合物中,这种关系体现的较为明显,以羧酸为例,不管是甲酸、乙酸,还是苯甲酸,分子结构中都存在羧基(-COOH),都能体现酸性,这便是羧酸的共性。但甲酸还能发生银镜反应,其他羧酸不能;苯甲酸苯环上还能发生取代反应,其他脂肪酸不能。不同羧酸电离出H+的能力大小不同,这些表明羧酸之间存在差异,每种羧酸都有各自的个性。

  七、主要矛盾和次要矛盾的关系

  矛盾存在于一切事物发展的过程中,在复杂的矛盾体系中,决定事物发展过程的是主要矛盾和矛盾的主要方面。例如,在分析同主族元素原子半径变化规律时,从上往下,电子层数在增加,这会导致原子半径逐渐增大;但同时核电荷数在增大,对核外电子的吸引力在增加,这会导致原子半径收缩减小,这两个趋势是矛盾的,但由于前者是主要矛盾,后者对原子半径的影响可以忽略不计,所以原子半径自上而下是逐渐增大的。

  八、现象和本质的关系

  本质和现象相互区别,二者存在着明显的差别和矛盾。本质是事物的根本特征,是同类现象中一般的或共同的东西;现象是事物本质的外部表现,是局部的、个别的。因此,本质比现象深刻、单纯,现象则比本质丰富、生动。相同的现象可以具有不同的本质,同一本质可以表现为千差万别的现象。如分析SO2和Cl2使品红溶液褪色时,可以设计问题:分别将SO2和Cl2通入品红溶液中,溶液均会褪色,SO2和Cl2均表现了漂白性,漂白原理相同吗?可以组织学生实验分别对褪色后的溶液进行加热,根据加热后能否恢复红色来判定漂白原理是不同的。在实验中培养学生透过现象看本质的思维习惯。

  九、任何事物均具有两面性

  任何事物都有两面性,比如反应:N2+O2=2NO。在高温条件下,汽车尾气中排放的NO会导致空气质量下降,带来环境污染问题,对人类健康是有害的;但是在夏季雷雨天气,雷电会将N2转化为NO,继而转化为NO2,被雨水吸收后,降下的雨水中富含硝酸盐等氮肥,对农作物的生长是极为有利的。对待问题,我们要一分为二的辩证看待,不能因噎废食,更不能饮鸩止渴,采取不同的解决措施,才能够让事物向好的方面发展。

  十、实践是检验真理的唯一标准

  真理,是我们所认知的集合范围内可以预测现象的最高自然规律,即客观事物及其规律在人的意识中的正确反映。实践是人类自觉自我的一切行为。但是实践不能脱离思维和认识独立存在,实践需要思维产生的实践意识作指挥,思维需要认识获得的知识作基础,没有思维和认识就没有实践。在关于Na2CO3和NaHCO3性质的教学中,有这样一个问题:浓度相同的Na2CO3和NaHCO3溶液中同时加入相同浓度的盐酸,哪份溶液首先产生气泡?有些同学认为Na2CO3溶液碱性强,应该先和盐酸反应产生气泡。老师费尽心力,想尽方法从理论上分析是NaHCO3先产生气泡,学生也不相信。其实只需要在课堂上做个实验,问题便迎刃而解,学生便心服口服。平时在教学中逐渐渗透“实践是检验真理的唯一标准”的哲学思维,遇到类似的难以理解的问题都可以通过课堂实验来轻松解决。

哲学思维教导我们应该用哲学的眼光去看待哲学、化学和世界,而不是要我们墨守成规地去接受其中的思想。这就要求我们在教学过程中勤思考、多渗透,将自己的一些观点多和老师同学们交流,从而在批判中学习,在思考中成长。总的来说,哲学思维方法不在于给人多少具体的知识,也不在于给人解决了多少具体的问题,它的根本作用在于给人提供了一种正确的理性思维模式,培养和锻炼人的思辨能力,从而使人们树立正确的人生观和价值观,掌握认识世界、改造世界的正确方法,在社会实践中产生出巨大的推动力。

 

  参考文献

  [1]笛卡尔.《第一哲学沉思录》[M].庞景仁译,商务印书馆,1986年.

  [2]胡塞尔.《第一哲学》[M].王炳文译,商务印书馆,2006年.

  [3]胡塞尔.《作为严格科学的哲学》[M].倪梁康译,商务印书馆,1999年.

  [4]中华人民共和国教育部。普通高中化学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.

(张修胜老师 编校)

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发布时间:2017-08-17 10:24:04
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