基于化學動力學原理的人文素質教育

張業　李和平

摘要：自然科學的發展是建立在對各種物質的類型、狀態、屬性及運動形式等的解釋而發展起來的，其中蘊含著深刻的人生哲理。本文對蘊含于物理化學之化學動力學中的人生哲理進行了深度發掘，并將化學動力學原理中凝練出來的人生哲理滲透到物理化學等課程的教學中，以期對當代大學生進行人文素質教育，從而達到教書育人的目的。

關鍵詞：化學動力學；人生哲理；人文素質；教學漫談

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）07-0159-02

化學動力學是研究化學反映過程的速率和反應機理的科學，研究對象是物質性質隨時間變化的非平衡的動態體系?；瘜W動力學是研究化學過程進行的速率和反應機理的物理化學分支學科，也是化學反應過程的基礎內容之一。化學動力學往往是化工生產過程中的決定性因素。

在筆者以往發表過的有關物理化學或其他專業基礎課對當代大學生人文素質培養的文章中，講的多數是化學熱力學原理對當代大學生的人生啟迪[1，2]。本文針對物理化學或化學反應工程課程中化學動力學原理所蘊含的人生哲理進行發掘[3，4]，希望以此作用于學生，從而達到既教書又育人的目的。

一、化學熱力學與化學動力學相輔相成；做事心動與行動不可偏廢

對于化學反應，既要研究反應的可能性，也要研究反應的現實性。前者屬于熱力學的研究范疇，而后者則屬于動力學的研究范疇。具體來講，對于某一化學反應，若經熱力學研究認為是可能發生的，但實際進行時反應速率太小，工業生產無法實現，對此，則可以通過動力學研究，降低其反應阻力，加快反應速率，縮短達到平衡的時間。若經熱力學研究表明是不可能進行的反應，則沒有必要再去研究如何提高反應速率的問題了。例如，對于反應H2（g）+O2（g）=H2O（l），ΔG<0就反應的可能性而言，依據熱力學原理，該反應可以向右進行，而且向右進行的趨勢很大。但是，實際上在沒有催化劑存在或外界條件激發（如火花或電火花激發）的條件下，該反應事實上并不能發生，即反應的現實性并不存在。其原因是，該反應存在一定的活化能，即由反應物到產物，中間必須越過一個能壘。只有催化劑的引入或外界條件的激發，反應物才能翻越該能壘變成產物，反應才能得以進行。由此可見，對于化學反應的實際發生，光有熱力學的可能性研究是不夠的，還必須有動力學的現實性研究，即對于化學反應的研究，熱力學和動力學相輔相成。將這一原理進行類比移植，用以闡述一個人在做事時心動與行動二者之間的關系時，是頗具啟迪意義的。做事時的心動和行動可以與熱力學的可能性和動力學的現實性相類比，它們都是完成一個過程所必備的兩個重要方面，二者相輔相成，缺一不可。我們常說，一個人做事既要有心動，更要有行動。只有前者而沒有后者，心動僅僅止步于想法，而不會有結果；只有后者而沒有前者，行動則缺乏動力，由此必然導致方向感的缺失和目標實現的效率低下。格恩斯坦曾經說過：心動而不行動的人，美好永遠不會降臨。

二、反應物的濃度決定反應速率的快慢；一個人的知識儲備決定一個人發展的快慢

反應物濃度是影響化學反應速率的重要因素。一般來說，反應物濃度越大，反應速率就越快，因為反應物濃度的大小是決定反應速率快慢的物質基礎。同樣可以將這一原理進行推廣，用以闡明一個人的知識積累或儲備對于一個人發展快慢的影響。我們常說，知識就是力量，知識改變命運，就是這個道理。在科學技術與社會發展日新月異的今天，一個人沒有知識是不行的，它會嚴重限制一個人的發展。知識是一個人與社會兼容進而改造世界的資本。因此說，一個人的知識儲備會決定其個人發展的快慢。有關這一人生哲理，在筆者身邊就有一個有趣而生動的例證，耐人尋味：我大多數的小學同學最終留在了鄉鎮，大多數中學同學最終留在了縣城，多數大學同學最終留在了省城，多數碩士同學最終留在了京城，我大多數的博士同學最終在國外發展。當然，這一客觀現象尚不足以涵蓋筆者同學的全部，甚至乍看起來難免有有失偏頗之嫌，但由此所折射出來的基本信息和大致趨勢卻是昭然若揭的，畢竟更多的知識儲備會使人步入更大的人生舞臺，而更大的人生舞臺又會給人提供更大的發展空間，個人的發展相應也就更快更好一些。

三、基元反應一步步導致總反應；小善惡一步步導致大善惡

一般來說，一個宏觀上的化學反應由若干個微觀上的基元反應所組成，其中每一個基元都是整個反應進程中的一小步。換句話說，正是微觀上一步步微小的基元反應最終導致了宏觀上的總反應。這一原理給人的啟迪是事物的變化總是漸進式的，積少成多，小變化最終導致大變化。由此可以讓我們聯想到一個人的善惡走向，即小善惡最終可以一步步導致大善惡。人世間有小善小惡和大善大惡之分，但往往前者是后者的起因，后者則是前者的結果。在此應當注意的是，由小善小惡最終演變為大善大惡并不僅僅是一個積少成多的問題，其中還存在著心理學上的自我激勵和效果上的逐漸放大效應。比如，在由小善行到大善行的演變過程中，每一次小的善行都會使善行的行為主體獲得小小的成就感和自豪感，而后者又會通過心理學上的自我激勵機制反作用于前者，從而激勵人們做出更大的善行，由此善行便會被逐級放大，最終必會成就大的善行。同樣道理，在由小惡行到大惡行的演變過程中，每一次小惡行的得逞都會使其行為主體獲得小小的滿足感和竊喜，而后者同樣會通過以上自我激勵機制作用于行為主體，并被逐級放大，最終也必會做出大的惡行。所以當年三國時期的劉備在教育其后代時，曾有諄諄誡語：“勿以善小而不為，勿以惡小而為之”，委實值得人們深思。在當代社會，我們常常聽到要防微杜漸、千里之堤潰于蟻穴之類的警示語，就是這個道理。

四、鏈引發可以引起連鎖反應；一事發可能導致連鎖效應

在化學反應中有一種常見的反應，就是連鎖反應。這類反應首先由鏈引發開始，然后便會自發地發生一系列的后續反應，即連鎖反應。例如高聚物的合成，石油的裂解，碳氫化合物的氧化和鹵化，一些有機物的熱分解以及燃燒、爆炸反應等都是連鎖反應。將以上連鎖反應原理推廣應用于社會科學中，用以闡釋許多事物之間的因果聯系，便不難得出如下推理，即一事發可能導致連鎖效應。辯證法認為，事物之間普遍存在著某種聯系。對于以上哲學思想的認知，有利于我們在做事以前做出正確的判斷和選擇，俗話說君子三思而后行，就是這個道理?？陀^地講，當今大學生中的許多人思想還很不成熟，做事之前往往缺乏瞻前顧后的思考和縝密的論證，隨心所欲，不計后果，最后當局面不可收拾時只能追悔莫及。每一個人無疑都是社會中的一員，大學生要想成為一個成熟的社會中人，就得不斷提高對自己行為可能產生后果的預判能力，即必須顧及隨之發生的連鎖效應。所以，應當告誡大學生對社會法律和道德約束要心存敬畏。此外，以上原理若從另一個積極的方面來講，大學生應當樹立積極向上的人生態度，如勤奮、誠實、守法，并努力進取，百折不回。唯其如此，才會得到社會的認可，周遭的相助，所謂得道多助。這樣才能實現其人生理想，最終達到成功的彼岸。

目前，在我國高等教育大發展的時代背景下，對傳統教育模式的改革和創新已勢在必行。本文和之前筆者發表過的一些相關文章即是這種時代要求下的產物。近年來，我們在物理化學等課程教學中引入人文素質教育，在大學生中引起了強烈反響，深受大學生的歡迎。他們深切地感到從中可以獲得豐富的人文素養，從而為自己的全面成才奠定良好的基礎。許多學生深有感觸地說：“通過物理化學課程的學習，我們不但學到了自然科學知識，而且還學到了做人的道理?！薄拔覀儚拇俗兊酶映墒旌妥孕?，這才是我們所期盼的大學教育模式。”19世紀俄國著名教育家烏申斯基曾經說過：“教師個人的范例，對于青年人的心靈，是任何東西都不能代替的陽光?！盵5]

致謝：本文原稿經南京大學化學系沈文霞教授過目后，曾給予高度評價，在此謹致謝忱。

參考文獻：

[1]張業，周建敏.科學原理對當代大學生的人生啟迪[J].化工高等教育，2014，（10）.

[2]張業，李和平.構建主義視角下理工科專業基礎課新型教學模式初探[J].教育教學論壇，2015，（1）.

[3]天津大學物理化學教研室編.物理化學（第五版，下冊）[M].北京：高等教育出版社，2009.

[4]朱炳辰.化學反應工程（第5版）[M].北京：化學工業出版社，2013.

[5]李春秋.人民教師的職業道德[M].長春：吉林教育出版社，1987.endprint