摘 要:哲學雖不能提供解決問題的具體答案,但為人類認識世界和改造世界提供了一般的普遍的方法。愛因斯坦這樣談論哲學:如果把哲學理解為在最普遍和最廣泛的形式中對知識的追求,那么,哲學顯然就可以被認為是全部科學之母。如何利用化學學科的課程資源優勢對學生進行哲學思想滲透的嘗試,做到化學知識的學習與哲學常識的了解相互促進,是筆者長期思考和嘗試的工作之一。
關鍵詞:哲學;化學課堂;易經
一、 運用內因和外因的辯證關系掌握結構決定性質的道理
唯物辯證法認為,內因是事物變化的決定因素。由此,教會學生全面看待問題,端正他們的學習態度,使其充分認識到辯證唯物主義觀點對化學學習的指導作用,可進一步激發他們學習化學的興趣。
案例:觀察下面三個相同溫度下不同可逆反應的平衡常數,你能得到什么啟示?在25℃時,
H2(g)+Cl2(g)2HCl(g),K=5.3×1033;
H2(g)+Br2(g)2HBr(g),K=2.2×1018;
H2(g)+I2(g)2HI(g),K=8.91×102。
教師答疑:很顯然同等溫度下,Cl2、Br2的K值大于I2的。進一步分析,不難得出:對于一個化學反應而言,參與化學反應的物質本身的結構、性質才是其K值大小的決定因素。
氧化劑氧化性、還原劑還原性的強弱,影響化學反應速率的主要因素,同類可逆的化學反應中平衡常數的大小,同類型物質溶度積的大小,同類化學反應焓變的大小,不同類型晶體熔沸點的高低,同類型氫化物的穩定性等等歸根結底都是因物質結構不同所導致的。
二、 運用矛盾的普遍性與特殊性辯證地對待化學中的規律
在學習化學的過程中我們總結了大量的普遍規律,它為我們學習物質復雜的構成、繁雜的變化提供了巨大的幫助,但我們發現這些普遍規律不是萬能的,總會出現特殊性。其實“在化學中,不規律比規律更普遍,不規律正是化學引人入勝之魅力所在”。要讓學生理解普遍性,牢記特殊性。例如:(1)由分子構成的物質其熔沸點主要由分子間的作用力決定,分子間的作用力又是由相對分子質量的大小決定,但在第四、五、六、七周期氫化物熔沸點的變化中由于氫鍵出現了反常。(2)酸與金屬反應時,把鋅粒分別放在盛有稀硫酸、濃硫酸、稀鹽酸和濃硝酸的試管里讓學生觀察,結果學生發現盛有稀硫酸和稀鹽酸的試管里有氣體放出,盛有濃硫酸和濃硝酸的試管里沒有氣體放出。這會讓學生覺得這一事實違背了教材中介紹的金屬跟酸反應的規律:在金屬活動性順序中,排在氫前的金屬能置換出酸里的氫。(3)絕大多數固體的溶解度隨溫度升高而增大,但個別也有減小的。還有濃硫酸制取鹽酸,鈉高溫下置換出鉀,鋁在高溫下置換出鋇,二氧化硅和碳酸鈣在高溫下制取出二氧化碳,硫和汞的化合,二氧化硅與氫氟酸的反應等等都不符合普遍規律,但它們確實客觀存在。不是規律錯了,是因為,矛盾存在于一切事物中,并且貫穿于事物發展過程的始終,矛盾著的事物及其每一個側面都有各自的特點,事物是矛盾普遍性與特殊性相結合的統一體,普遍性寓于特殊性之中,其普遍性和特殊性是有條件的。
三、 《易經》所提到的“萬物的變動不窮,都是由簡易的變作繁頤的。”這與現在普遍比較認可的宇宙大爆炸論如出一轍
現代宇宙學理論認為現今的宇宙起源于一次“大爆炸”,構成現今宇宙的所有物質在爆炸前聚集在一個密度極大、溫度極高的原始核中。由于某種未明原因,宇宙的原始核發生了大爆炸,一開始,宇宙中只有中子。一個中子發生衰變將同時得到一個質子、一個電子和一個反中微子。約經歷10個中子半衰期2個小時后,宇宙中的絕大部分物質便是氫原子了,后經氫燃燒生成了氦,經氦燃燒得到了12C,經碳燃燒得到了24Mg、23Na、20Ne,又經過了α過程、e過程、重元素的誕生最后產生了我們現在由100多種元素組成的物質世界。這與《易經·系辭傳》所說:“是故易有太極,是生兩儀,兩儀生四象,四象生八卦”的表述是何等的相似啊!人類對物質世界的探究,從德謨克利特的古代原子論,到道爾頓的近代原子論,從《易經》中的陰陽理論,到現在公認的原子核與電子的電性,無不閃爍著人類智慧的光輝。當然,物質的本源還遠遠沒有找到最終答案,科學家們還在孜孜以求,窮追不舍。其實早在2500年以前古人就有“其大無外,其小無內”的論述。在這樣的化學史實、化學知識中貫穿、穿插哲學思想,潤物細無聲,收到的成效是何其顯著。
四、 實事求是,用發展的眼光對待化學中的理論(對事實的解釋)
編寫《元素化學》一書的格林伍德和厄恩肖說過“化學事實是頭等重要的東西,而對事實的解釋容易過時”,尊重客觀事實是第一位的,任何對客觀事實的理論解釋都是第二位的。理論往往都有優點和合理性,但同時又有缺點和局限性。要讓學生樹立“實驗是檢驗化學理論唯一標準”的思想,科學地應用化學理論解決化學問題,使其重視實驗和對實驗現象的觀察在化學學習和研究中的作用,同時也讓學生重視實踐對理論的檢驗作用,從而確立“實踐是檢驗真理的唯一標準”的思想。例如:(1)我們試圖用路易斯結構式(路易斯認為物質的構成是原子之間電子配對形成稀有氣體的8電子穩定結構)去表示所有物質的構成,結果發現到處碰壁,一些復雜的化學鍵,它根本無法表達,后來現代價鍵理論(VB法)對共價鍵的認識做了發展(VB法則認為共價鍵是不同原子的電子云的重疊),為了解釋分子或離子的立體結構,泡林以量子力學為基礎提出了雜化軌道理論,即便這樣,我們對物質構成的問題還是不能全部解決。1927年薛定諤提出量子化學最基本的方程——薛定諤方程,后來量子力學的奠基人之一狄拉克說:“我們已經找到了從數學上處理大部分物理問題和全部化學問題所需要的基本定律”,但很快他不得不慨嘆:“從這些基本定律所推導出的數學方程式如此復雜,以至于它們無法求解”。當然,盡管路易斯結構式不可能表達比較復雜的化學鍵,但它至今對理解分子結構仍有重要意義。(2)自從1869年門捷列夫第一張周期表誕生后,周期表有過100多種的演變;其中周期性的變化也不是單調的、整齊劃一地一次又一次地重復,而是螺旋地發展著,好比螺殼,又好比生物發展史和社會發展史,不是周而復始地單調重復,而是螺旋地向前發展;還有第七周期尚未建造完成,從發展規律看,也應當有32種元素,但也有人認為,7p的3個軌道可能不再簡并,從而使第七周期的元素總數降低,也有人認為,隨核子數增大核越來越不穩定,可能第七周期永遠建不成,事實究竟如何,人們正拭目以待。
作者簡介:年豐,甘肅省武威市,甘肅省武威第一中學。endprint