新課程理念下矛盾規律在化學教學中的應用

摘 要：新課程理念下中學化學教學的情感目標之一就是對學生進行辯證唯物主義教育，簡要從矛盾規律的三個方面介紹了在實際化學教學中的一些實踐與探索。

關鍵詞：矛盾規律；化學教學；特殊性；斗爭性

新課程標準要求教師以辯證唯物主義的世界觀培養學生的情感價值觀。尤其是辯證法的核心——矛盾規律。在化學教學中運用矛盾規律，能幫助我們清楚地認識物質的本質、特點及發生變化的條件和規律。在化學教學中矛盾規律的應用主要有以下三個方面。

一、運用“矛盾的普遍性和特殊性”來理解化學的一般規律和特殊規律、一般現象和特殊現象

矛盾的普遍性是指矛盾無處不在，無時不有。我們知道原子是由居于原子中心帶正電荷的原子核和核外高速運動的電子組成，原子核和電子之間存在著吸引和排斥的斗爭，但兩者又都存在于統一體中，整個原子不顯電性。又如，物質的氧化和還原，化合價的升與降，電子的得與失，是共存于同一個反應之中的相反過程。還有溶解與結晶、正反應與逆反應、中和與水解、水溶液中的H+和OH-等這些事例無一不說明矛盾具有普遍性。

矛盾的特殊性是指具體矛盾各有其特點，有其特殊性甚至會出現反常，矛盾普遍性與特殊性之間的關系在化學物質變化的共性和個性上能得到充分的體現。在原電池中活潑性不同的金屬或者金屬與非金屬構成兩極。負極一般是活潑性較強的金屬，而Mg-Al（強堿溶液）原電池卻是Al作負極，因為自發進行的氧化還原反應是構成原電池的先決條件。這一事例說明了矛盾的特殊性，原電池中活潑金屬做負極，我們不能將此規律遷移到所有原電池中，而不去分析具體的電解質溶液所引起的變化，亂用規律，有時反而會得到錯誤的結果。又如，氫氧燃料電池，兩極均采用石墨棒，相同的電極卻也形成了原電池，原因就在于電極本身并未參與反應，得失電子的是兩極的氣體。類似的在電解池中也存在，如使用惰性材料作電極的陽極吸引陰離子放電，這是一般規律，可在陽極Fe2+卻先于Cl-放電，這是特殊規律，究其原因，是Fe2+的還原性大于Cl-。再如第一電離能的大小比較，就要注意第ⅡA族和第ⅤA族的反常現象。

規律有特殊性，現象也同樣存在。過氧化氫受熱分解，一直加熱到溶液沸騰，深入到試管中的帶火星木條還是沒能復燃，經分析可能是加熱過程中揮發出的水蒸氣影響了氧氣的檢驗，如果是這個原因，那么只要加裝一個干燥管即可。后續實驗證明這種推測是正確的。再如Fe2+的檢驗，我們將新制的氯水滴入無色KSCN和FeCl2的混合溶液中至過量，振蕩試管卻發現溶液顏色變血紅后又變黃色，為何過量氯水使溶液顏色變黃呢？因為氯氣有很強的氧化性，很可能把KSCN也氧化了，因而最后不會出現血紅色，由此我們只要在黃色溶液中滴加KSCN，若能重新變回血紅色，就可以說明溶液最后變黃的確是氯氣和KSCN反應了。以上這些事例告訴我們要想培養學生的探究能力，拓展學生的知識面，必須在教學中注意普遍和特殊相結合。

二、抓住“主要矛盾和矛盾的主要方面”來控制化學反應進行的方向，得到所需要的產物

事物內部的主要矛盾和矛盾的主要方面決定著事物的性質和發展方向。在化學反應中根據物質的結構、性質，來確定合理的反應條件，便可以實現預期反應。如，氨的合成是一個放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應，應用化學反應速率和化學平衡原理，就可以提高氨的產量。

又如，NaHCO3溶液，HCO3-的電離使溶液顯酸性，其水解又使溶液顯堿性，二者矛盾地共存于同一體系中。如果往NaHCO3溶液中加入Al2（SO4）3溶液，Al3+促進了HCO-3的水解，最終使HCO-3轉化為H2O和CO2氣體，同時產生Al（OH）3沉淀，這就是泡沫滅火劑滅火的原理，此時起主導作用的是HCO-3的水解。但若往NaHCO3溶液中加入NaAlO2溶液，AlO-2與H+結合，在水中生成Al（OH）3沉淀，使電離平衡正向移動，原來是矛盾的次要方面，此刻變成了矛盾的主要方面了，起主導作用。可見在不同的條件下，可以轉化矛盾的主次方面。這也為我們控制反應進行的方向提供了很好的選擇。若往0.2mol/LNaHCO3溶液中加入等體積的0.0004mol/LCaCl2溶液，此時Ca2+會不會結合HCO-3所電離出的CO2-3而產生CaCO3沉淀呢？查閱資料可知：在常溫下，0.1mol/LNaHCO3溶液的pH=8，Ksp（CaCO3）=5.0×10-9；而H2CO3的Ka2=5.0×10-11，通過計算可得溶液中Ca2+濃度和CO2-3濃度的乘積大于CaCO3的Ksp，這意味著在如此低濃度的情況下照樣會生成CaCO3沉淀，說明此刻起主導作用的依然是HCO-3的電離，這也正是我們實驗時往往將CaCl2溶液加入NaHCO3溶液會出現渾濁的原因。再如常溫下將pH等于3的H2SO4稀釋100倍，pH變為5，此時溶液中占決定作用的是硫酸提供的H+，而水提供的H+濃度約為10-9mol/L，是次要因素，可以忽略不計，而如果是稀釋105倍，pH就不是8了，應約等于7，這時水提供的H+濃度為10-7mol/L起主導作用，是主要因素，就不能忽略了，相反硫酸提供的H+濃度為10-8mol/L是次要因素，是可以忽略的。因此，不同條件會有不同的主次矛盾，我們要善于利用各種條件來得到所需要的產物，這一點在有機反應中更是如此。

我們知道大多數有機反應都存在著主、副反應，只要抓住“主要矛盾和矛盾的主要方面”就可以控制反應進行的方向并得到所需要的產物。如通常情況下丙烯和溴化氫加成主要生成2-溴丙烷，此時遵循馬氏規則，若要制取1-溴丙烷，則要遵循反馬氏規則，我們就應該在過氧化物做催化劑的條件下去完成該加成反應。

三、利用“矛盾諸方面的同一性和斗爭性”來推動物質之間的轉化

矛盾的同一性是指對立面之間相互依存，相互滲透。斗爭性是指對立面之間相互排斥，相互限制。如溶液中都存在著H+和OH-，前者使溶液呈酸性，后者使溶液顯堿性，兩者互為矛盾，在酸性溶液中不可能大量存在OH-，而在堿性溶液中則不可能大量存在H+，兩者在水溶液中相互限制，但在一定溫度下H+和OH-的濃度乘積卻是一個常數，即水的離子積，因此，在酸性溶液中OH-的濃度不可能為零，同理在堿性溶液中H+的濃度也不為零，兩種離子和諧地共存于同一溶液中，體現了矛盾雙方的同一性，若我們在一定溫度下稀釋酸溶液，H+濃度在下降的同時OH-濃度則在上升，兩者相互依存始終保持濃度的乘積不變。酸性溶液可以轉化為堿性溶液，同理堿性溶液也可以轉化為酸性溶液。酸性和堿性分別處于事物的兩個對立面，我們利用雙方的同一性和斗爭性卻能實現相互之間的轉化。再如大家都知道“水火不容”，水可以滅火，水能否生火呢？為了證明“水火相容”，我們將綠豆大小的鉀投入水中，借助水的“幫助”鉀浮在水面上燃燒起來，這正是矛盾同一性的最好例證，然后在包裹少量K或者Na2O2的棉花上滴加少量水，棉花猛烈燃燒，水可以生火，看似矛盾的雙方卻在一定的實驗背景下實現了共存甚至轉化。

在可逆反應中反應物與生成物的關系最能體現這一點，以Ag2SO4沉淀溶解平衡為例，二者此消彼長。往0.1mol/LNa2SO4溶液中滴入等體積等濃度的AgNO3溶液，由于Ksp（Ag2SO4）=1.4×10-5，通過計算可得溶液中Ag+濃度的平方和SO2-4濃度的乘積即QC大于Ag2SO4的Ksp，故此時出現白色沉淀，Ag2SO4沉淀速率遠大于溶解速率，再滴加稀HNO3，白色沉淀卻逐漸溶解，什么原因？查閱資料可知：H2SO4的第一步電離是完全的，但第二步電離是不完全的，其Ka2=1.1×10-2，經計算pH值約調至1以下，大量SO2-4就會和H+結合為HSO-4，此時Ag2SO4的QC小于其Ksp，隨著H+濃度的增大，Ag2SO4溶解速率逐漸大于沉淀速率，最終使Ag2SO4轉化為溶于水的AgHSO4，這是矛盾雙方相互轉化的又一事例，我們只要找到各種因素斗爭的平衡點即H+的濃度大小，就能實現物質轉化的最佳方案。當然這個事例也說明了氯離子的檢驗中除了加AgNO3溶液外，還需加入稀HNO3來防止SO2-4等離子的干擾，這何嘗不是矛盾規律的又一大體現呢。

參考文獻：

孫家棟.用辨證思維優化高中化學學習方法[J].中學化學教學參考，2009（08）.

作者簡介：尹煒，男，1976年11月出生，本科，就職于福建省長樂市第一中學，研究方向：初中化學。