普通化學(xué)教學(xué)中的馬克思主義哲學(xué)原理

哲學(xué)和化學(xué)之間存在必然、內(nèi)在的聯(lián)系。在普通化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)從哲學(xué)的角度來(lái)分析和認(rèn)識(shí)化學(xué)的基本理論，并將哲學(xué)觀點(diǎn)滲透、融合到普通化學(xué)教學(xué)中去，使學(xué)生更好地理解普通化學(xué)理論的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生自覺(jué)掌握哲學(xué)方法論，提高獲取知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)的能力，建立科學(xué)的思維方式。普通化學(xué)教學(xué)哲學(xué)原理實(shí)踐真理普通化學(xué)是高等農(nóng)業(yè)院校一門重要的基礎(chǔ)課程，也是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后較早接觸的課程。作為高等學(xué)校化學(xué)教師，我們?cè)谑谡n過(guò)程中不僅要將普通化學(xué)經(jīng)典的理論傳授給學(xué)生，更應(yīng)該向?qū)W生授之以“漁”，即向?qū)W生傳授科學(xué)的方法論和世界觀。哲學(xué)既是系統(tǒng)化、理論化的世界觀，同時(shí)又是觀察、分析、解決各種問(wèn)題的方法。化學(xué)所研究的現(xiàn)象涉及到自然界的各個(gè)方面。“化學(xué)同時(shí)又是從自然哲學(xué)中獨(dú)立分支出來(lái)，具有濃厚的哲學(xué)氣息”。哲學(xué)和化學(xué)之間存在必然、內(nèi)在的聯(lián)系，幾乎每一個(gè)哲學(xué)原理都能在化學(xué)中找到例證。從化學(xué)的定義、分類、化學(xué)概念和學(xué)說(shuō)的演變、到化學(xué)方法論研究、化學(xué)科學(xué)的發(fā)展，都閃現(xiàn)著辯證的思維方法。雖然在普通化學(xué)教材中并未出現(xiàn)哲學(xué)術(shù)語(yǔ)，但普通化學(xué)知識(shí)體系中卻滲透著豐富的哲學(xué)思想。在普通化學(xué)教學(xué)過(guò)程中有意識(shí)地培養(yǎng)大學(xué)生的哲學(xué)素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用辯證唯物主義思想去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，不僅有助于其學(xué)習(xí)和掌握化學(xué)知識(shí)，更有助于學(xué)生建立科學(xué)的思維方式，形成正確的人生觀、世界觀，從而利于在今后的學(xué)習(xí)和工作中能夠運(yùn)用哲學(xué)思想，開(kāi)拓創(chuàng)新。一、實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)一切科學(xué)的認(rèn)知過(guò)程都是按照“實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)”的這一形式進(jìn)行的，化學(xué)作為自然科學(xué)中的一個(gè)分支，當(dāng)然符合這一規(guī)律。熱力學(xué)第一和第二定律是化學(xué)熱力學(xué)的主要基礎(chǔ)，是人類經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，無(wú)法從理論上來(lái)證明和推導(dǎo)。這兩個(gè)定律的正確性只能通過(guò)實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證。在宏觀世界，目前尚未發(fā)現(xiàn)與之相矛盾的經(jīng)驗(yàn)，這也就證明了定律的正確性。在研究化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)許多放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，有人曾因此提出以化學(xué)過(guò)程中的焓變作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性，認(rèn)為朝著放熱方向進(jìn)行的過(guò)程都是自發(fā)的。事實(shí)上，雖然對(duì)多數(shù)反應(yīng)的確如此，但也有不少相反的例子。日常生活中常見(jiàn)的冰的融化，食鹽的溶解，都是吸熱過(guò)程，但卻都是自發(fā)進(jìn)行的。因此，單純從能量的角度出發(fā)把焓變作為判斷反應(yīng)自發(fā)性的普遍標(biāo)準(zhǔn)是不完善的，它雖然包含了相對(duì)真理的成分，但它是不完全的。后來(lái)，經(jīng)過(guò)不斷地實(shí)踐，人們終于找到了判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的正確依據(jù)：吉布斯自由能。對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)同樣也經(jīng)歷了“實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)”的過(guò)程。最初人們認(rèn)為原子是不可分割的，在對(duì)陰極射線本性的研究中，發(fā)現(xiàn)了原子內(nèi)部的復(fù)雜性，同時(shí)原子是不可再分的基本粒子這一傳統(tǒng)觀念被徹底否定。在新的認(rèn)識(shí)上，科學(xué)家又設(shè)計(jì)出新的實(shí)驗(yàn)，證明原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子組成，提出了電子圍繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的行星式原子模型。由于經(jīng)典物理學(xué)不能解釋以上原子模型，普朗克于1900年提出了量子學(xué)說(shuō)，在量子力學(xué)的基礎(chǔ)上建立起了量子化學(xué)，建立了現(xiàn)在普遍接受的原子模型。這本身就是實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)的過(guò)程。克塞爾、劉易斯、朗繆爾等人也并不是直接依靠物理學(xué)理論創(chuàng)立化學(xué)鍵的電子理論，而是主要靠對(duì)化學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)歸納，將從實(shí)踐中得來(lái)的感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，又從理性認(rèn)識(shí)回到實(shí)踐中并指導(dǎo)實(shí)踐，成功的解釋了一些分子結(jié)構(gòu)。通過(guò)以上實(shí)例，我們可以看出，化學(xué)學(xué)科的發(fā)展過(guò)程正是通過(guò)實(shí)踐來(lái)發(fā)現(xiàn)真理、又通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)真理和發(fā)展真理的過(guò)程，認(rèn)識(shí)的任務(wù)在于不斷地排除謬誤、獲得真理，并通過(guò)實(shí)踐使真理得到檢驗(yàn)。二、真理的相對(duì)性和絕對(duì)性客觀真理既具有絕對(duì)性，又具有相對(duì)性，二者是辯證統(tǒng)一的關(guān)系。任何真理都有其適用的條件，與此相類似，化學(xué)中的原理和定律也都是有其適用的條件。如熱力學(xué)中的四個(gè)基本公式都具有一定的適用范圍，即內(nèi)部平衡的、只做體積功的封閉系統(tǒng)，而不能用于做非體積功的系統(tǒng)，也不能用于敞開(kāi)系統(tǒng)。如在講授水的相圖時(shí)，需要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)，氣液平衡線上任意一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度和壓力條件下，系統(tǒng)處于氣液兩相平衡狀態(tài)。如果相應(yīng)的升高溫度或者降低壓力，平衡就會(huì)被打破，系統(tǒng)會(huì)向氣化方向移動(dòng)；反之則會(huì)發(fā)生液化。但這一規(guī)律是有適用范圍的，如果超過(guò)了臨界點(diǎn)，無(wú)論怎樣增大壓力，水蒸氣都不會(huì)液化，也就是說(shuō)，氣液平衡線是不能無(wú)限延伸的，在臨界點(diǎn)以下的規(guī)律在超過(guò)臨界點(diǎn)之后就不適用了。克勞修斯認(rèn)為，宇宙中一切運(yùn)動(dòng)形式都必然會(huì)轉(zhuǎn)變成熱，熵將不斷增加，因而整個(gè)宇宙的熵值必然將趨向達(dá)到最大值，最后宇宙內(nèi)將不存在溫度差異，一切過(guò)程都將停止，從而得出所謂的“宇宙熱死論”，即熱寂說(shuō)。這是將漫無(wú)邊際的宇宙，看作熱力學(xué)上的隔離體系；將有限的空間及時(shí)間內(nèi)總結(jié)的規(guī)律無(wú)限外推至宇宙，因而得出了荒謬的結(jié)論。這類事例說(shuō)明，任何真理都是有其適用條件的，如果忽略或無(wú)視這些條件，真理將會(huì)變成謬誤。通過(guò)這些實(shí)例可以使學(xué)生進(jìn)一步明確，任何真理都是絕對(duì)真理和相對(duì)真理的辯證統(tǒng)一。三、主要矛盾和次要矛盾矛盾發(fā)展是不平衡的，因而存在著主要矛盾和次要矛盾。想要把握問(wèn)題的實(shí)質(zhì)進(jìn)而解決問(wèn)題，從復(fù)雜的矛盾體系中找到并解決其中的主要矛盾是非常重要的。例如，普通化學(xué)中“可逆過(guò)程”這一模型，則突出反映了系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)變化，完全忽略了在實(shí)際過(guò)程中無(wú)法避免的摩擦作用，忽略了實(shí)際過(guò)程發(fā)生時(shí)必然存在的系統(tǒng)和環(huán)境之間的某些強(qiáng)度性質(zhì)的差異（如在可逆膨脹過(guò)程中系統(tǒng)與環(huán)境間的壓力差），忽略了過(guò)程的速度等性質(zhì)。“理想氣體”的模型就是忽略了分子的體積以及分子之間的作用力，忽略了分子之間以及分子與器壁之間的碰撞帶來(lái)的能量損失，突出體現(xiàn)氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)。類似的，在研究溶液時(shí)，忽略了不同溶液混合后體積的微小變化和混合時(shí)熱效應(yīng)導(dǎo)致的溫度變化，突出體現(xiàn)濃度變化對(duì)溶液性質(zhì)的影響；在研究晶體時(shí)，忽略了晶體中粒子的運(yùn)動(dòng)，只考慮晶體的結(jié)構(gòu)特征對(duì)其性質(zhì)的影響；在研究酸堿溶液的酸堿度時(shí)，往往會(huì)忽略水或其他弱電解質(zhì)的離解，等等。事實(shí)上，這些理想模型所描述的狀態(tài)在現(xiàn)實(shí)中并不存在，但這些理想模型能夠很好地排除各種復(fù)雜的次要矛盾的影響，突出體現(xiàn)了事物的主要矛盾，抓住這些主要矛盾，忽略次要矛盾，更有利于揭示問(wèn)題的本質(zhì)。在理想模型下，可以更容易研究蘊(yùn)含其中的普遍規(guī)律，然后根據(jù)理想模型找出與實(shí)際的偏差，針對(duì)偏差進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?jīng)過(guò)這一過(guò)程，實(shí)際過(guò)程中的復(fù)雜問(wèn)題就可以很好的得到解決。四、化學(xué)與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的根本屬性，物質(zhì)是永恒運(yùn)動(dòng)的，不存在不運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)。著名的Brown運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)充分說(shuō)明了物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)屬性。在生活中也有很多物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的例子，例如固體的升華、液體的蒸發(fā)、打開(kāi)乙醇試劑瓶就會(huì)聞到氣味，這些現(xiàn)象都是分子運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的；即使固體物質(zhì)中的粒子也并不是靜止的，而是在其平衡位置上不斷地振動(dòng)。因此，運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的。同時(shí)，物質(zhì)又表現(xiàn)為靜止的狀態(tài)，靜止是運(yùn)動(dòng)的一種特殊形式。如“化學(xué)平衡狀態(tài)”，從宏觀來(lái)看，處于平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)看起來(lái)似乎停止了，但從微觀角度來(lái)看，可逆反應(yīng)仍然在不斷地進(jìn)行，只不過(guò)正逆反應(yīng)的速率相同。因此，化學(xué)平衡是一種有條件的、相對(duì)的、動(dòng)態(tài)的平衡，一旦維持平衡的條件被改變，已形成的化學(xué)平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)并在新的條件下建立新的平衡。因此，化學(xué)平衡體現(xiàn)了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性和靜止的相對(duì)性的統(tǒng)一。化學(xué)反應(yīng)往往伴隨著能量和質(zhì)量的變化，這種變化符合能量守恒定律和質(zhì)量守恒定律，這也是進(jìn)行一切化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)。化學(xué)中涉及的守恒主要有粒子守恒、電荷守恒和能量守恒等。五、化學(xué)與質(zhì)量互變規(guī)律量變和質(zhì)變是事物運(yùn)動(dòng)中兩種最基本的狀態(tài)，事物的發(fā)展變化都是由量變到質(zhì)變、再到新的量變的質(zhì)與量的轉(zhuǎn)變過(guò)程。在化學(xué)中，物質(zhì)濃度的變化，相對(duì)分子量、原子數(shù)目、化合價(jià)、鍵能、壓強(qiáng)、溫度等物理量的變化，反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中反應(yīng)程度的改變以及物質(zhì)排列次序、排列方式空間取向、晶體類型等的變化等都屬量變的范疇。而物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)、同分異構(gòu)體間的相互轉(zhuǎn)化、分子組成和反應(yīng)性能的改變等則屬于質(zhì)變。辯證唯物主義認(rèn)為，量變是質(zhì)變的基礎(chǔ)，而質(zhì)變是量變的必然。質(zhì)量互變規(guī)律在化學(xué)中非常普遍。所以，恩格斯認(rèn)為，化學(xué)可以稱為研究物體由于量的構(gòu)成的變化而發(fā)生的質(zhì)變的科學(xué)。元素周期表中同周期元素原子隨著核電荷數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子數(shù)依次增加，元素原子半徑逐漸變小，得失電子能力改變，從而引起元素的金屬性、對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的酸堿性、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性呈現(xiàn)遞變性，同一周期中從左到右，由金屬變?yōu)榉墙饘佟．?dāng)元素原子最外層的電子數(shù)增到8個(gè)時(shí)，元素的性質(zhì)發(fā)生質(zhì)變，同時(shí)引起電子層數(shù)增加的質(zhì)變，為新的量變提供了條件，開(kāi)始新一周期元素結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的遞變。同一主族元素原子隨著電子層數(shù)的增加，這種量的變化也引起一系列性質(zhì)的變化。門捷列夫元素周期律完美的展示了科學(xué)哲學(xué)通用原理，具有重大的科學(xué)方法論意義。有些物質(zhì)還常因濃度的量變而引起性質(zhì)的質(zhì)變，如稀硫酸具有酸的一切通性，但當(dāng)硫酸的濃度增加時(shí)，引起了性質(zhì)的變化。濃硫酸具有稀硫酸所不具有的很強(qiáng)的吸水性、脫水性和氧化性。有時(shí)外部條件的量變也會(huì)引起物質(zhì)的質(zhì)變，如相變過(guò)程其實(shí)就是從量變到質(zhì)變的過(guò)程。當(dāng)溫度升高時(shí)，物質(zhì)的平動(dòng)能會(huì)隨之不斷的增大。當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，物質(zhì)就會(huì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，若溫度再繼續(xù)升高，就可能由液態(tài)變成氣態(tài)。在發(fā)生相變之前，溫度的逐漸升高，平動(dòng)能的不斷增大，都是進(jìn)行著量的積累，當(dāng)達(dá)到一定的程度時(shí)，就會(huì)發(fā)生質(zhì)的改變，這也是一種從量變到質(zhì)變的表現(xiàn)形式。六、結(jié)語(yǔ)普通化學(xué)中蘊(yùn)涵著豐富的馬克思主義哲學(xué)原理，在教學(xué)過(guò)程中將哲學(xué)觀點(diǎn)貫穿于普通化學(xué)教學(xué)始終，把蘊(yùn)含于各種化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)原理之中的辯證關(guān)系闡述清楚，從哲學(xué)的角度來(lái)觀察、分析和認(rèn)識(shí)化學(xué)，探討化學(xué)理論的哲學(xué)價(jià)值、化學(xué)研究中的思維與方法，可以幫助學(xué)生化抽象為形象，從廣泛的聯(lián)系上去深入理解化學(xué)變化中的一般規(guī)律，使同學(xué)們認(rèn)識(shí)到哲學(xué)對(duì)自然科學(xué)的指導(dǎo)意義。這樣不僅有利于學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)，訓(xùn)練科學(xué)思維，而且可以用哲學(xué)的科學(xué)方法去理解化學(xué)現(xiàn)象，正確把握其規(guī)律。更可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)中逐步樹(shù)立馬克思主義哲學(xué)觀點(diǎn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)的能力及科學(xué)的思維方式，對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高有著重要意義，值得每位普通化學(xué)課程教師去探索和實(shí)踐。

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