例析化學教學中的哲學教育

摘 要：本文對化學中體現的哲學原理作了簡要介紹，并與其他學科作了類比，力圖在化學教學中對學生進行哲學教育，以培養他們的哲學品質，提高他們的綜合素質。

關鍵詞：化學；哲學；教育

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2007）05-0053-03

在這個充滿競爭和功利性的緊張時代，我認為作為一名化學教師，應當充分利用化學課堂對學生進行哲學的教育，讓學生意識到化學與哲學有著千絲萬縷的聯系，這將對他們的成長大有裨益。

一、現象與本質的教育

1.現象與本質的含義。

本質是事物的性質及此事物與他事物的內部聯系，是由事物的內部矛盾構成的。本質是事物的內在的、比較深刻、比較穩定的方面，它不能被人的感官直接感知。任何事物內部都有其本身的特殊矛盾，這就構成了一事物區別與其他事物的特殊的本質。現象是事物的本質的外部表現，是事物的外在的、表面的、多變的方面，它能被人的感官所直接感知。

2.例析培養學生的透過現象認識本質的哲學思維。

（1）元素周期表的發現：這也是一個透過事物的現象認識本質的過程，只是在這個特殊的過程中，應用了黑格爾的量變到質變的規律。門捷列夫透過六十三種元素的雜亂無章的表面現象，發現了原子量的變化引起元素性質變化的本質。這是透過事物看到本質的一個典型例子。

（2）將二氧化硫分別通入紅色的品紅溶液和紫色的高錳酸鉀溶液后，均能使其褪色，二氧化硫是否均表現了漂白性？

通過這些實驗，讓學生學會用現象和本質的哲學觀點周密、嚴謹地看問題，做實驗時，要認真觀察現象，并認真思考，通過實驗現象認識實驗本質；學知識時，也要透過事物的現象看到并抓住事物的本質。理解了知識的本質，才是真正的掌握知識的內涵。

（3）事物的現象和本質是相互聯系相互制約的。物質的本質不同，所表現出來的現象也就不同。在中學化學教學中，石墨和金剛石都是由碳元素組成的單質，但是其性質卻相差甚遠。這是為什么呢？

在金剛石的晶體里，每個碳原子都被相鄰的4個碳原子包圍，處于4個碳原子的中心，以共價鍵和4個碳原子結合，成為正四面體結構，這些正四面體結構向空間發展，非常牢固，因而金剛石熔點沸點都較高，并難溶于溶劑。

石墨的晶體則是層狀結構，層與層之間以范德華力相結合，因此片層之間容易滑動，石墨質軟。但是由于同一層上的碳原子間以較強的共價鍵結合，所以石墨的熔點很高。

二、量變引起質變的教育

一位偉人說過：“化學可以被認為研究物體由于量的構成的變化而發生的質變的科學。”一切自然科學的發展都是一個由量變到質變的過程。事物總是在不斷發展變化的，而客觀事物的變化總是只有質和量的變化，質和量的發展變化必然會呈現為量變和質變的兩種狀態。因此，讓學生充分理解和掌握量變到質變的普遍規律的哲學思想非常重要。

1.量變與質變。

量變是事物一種細小的、不顯著的數量上的增減和事物各個組成部分在空間排列次序上的變化，不是事物根本性質的變化。在化學中，物質濃度的變化，分子量、原子數目、化合價、鍵能、溫度壓強等物理量上的變化，以及物質排列次序、排列方式空間取向、晶體類型等的變化，反應過程的程度改變等都屬量變的范疇。

質變是指事物由一種質態向另一種質態的飛躍，是事物根本性質的變化。例如物質的變化、同分異構體的相互轉化、分子組成和反應性能的改變等。

2.化學中的實例。

量的變化引起質變的例子很多，如濃度、溫度不同引起的質變以及元素周期表體現的規律等。

（1）濃度變化引起質變：稀硫酸具有酸的一切通性，但當改變硫酸的濃度時，隨著硫酸濃度的改變，引起了性質的變化。濃硫酸具有強烈的吸水性、脫水性和氧化性。而這些正是稀硫酸所沒有的。

在一個燒杯中放入恰好能反應的1L 20mol·L-1的濃硫酸和20mol銅，反應也不能進行徹底。因為在整個反應過程中，隨著反應的進行，硫酸的濃度逐漸降低，“濃度”這種量的改變引起了質變，濃硫酸變成了稀硫酸，稀硫酸不能與銅反應，所以反應不能進行徹底，所以得到的產物 CuSO4應該是少于20mol，而不可能是20mol。

（2）溫度量變引起質變：乙醇和濃硫酸可以發生脫水反應，溫度不同，脫水的方式也不同，以至生成的產物也不同。例如，乙醇和濃硫酸共熱在140℃左右，那么每兩個乙醇分子間會脫去一個水分子而生成乙醚。乙醇和濃硫酸共熱在170℃左右時，每個乙醇分子會脫去一個水分子而生成乙烯。所以溫度的量變引起質變的發生，使反應脫水的方式發生改變，生成不同的產物。既然我們知道溫度的改變會引起反應生成物的改變，那么我們就可以根據我們的需要來控制條件，從而合成我們需要的物質。

（3）元素周期表的發現證實了量變到質變：元素周期表中同周期元素原子隨著核電荷數的遞增，元素原子的最外層電子數由1遞增到7，元素原子半徑逐漸變小，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強，從而引起元素的金屬性、非金屬性、對應最高價氧化物的水化物的酸堿性、氣態氫化物的穩定性呈現遞變性。當元素原子最外層的電子數增到8個時，元素的性質發生質變，同時引起電子層數增加的質變，開始新一周期元素結構與性質的遞變。同主族元素原子隨著電子層數的增加，這種量的變化也引起一系列性質的變化[1]。

恩格斯說：“門捷列夫不自覺地應用黑格爾的量變轉化為質變的規律，完成了科學上的一個勛業。”

三、世界的物質性和物質運動的永恒性的教育

哲學認為世界是由物質構成的，而物質是絕對運動的。要使學生認識到自然界的一切物體都是由看不到摸不著的分子、原子、離子、質子、中子、電子等微粒構成的，而且運動是永恒的。教師通過形象的描繪、生動的比喻以及科學的推理方法，幫助學生認識這一點。教師可以給學生看分子、原子放大的照片，還可以舉自然界和日常生活中的例子，如自然界中水的循環、濕衣服的涼干、花的香味等等，還可以做演示實驗。例如墨水的擴散實驗：讓學生準備一只500mL的燒杯，裝上三分之二的蒸餾水，然后滴加一滴藍色墨水，觀察墨水的擴散現象。學生會看到，墨水迅速的、無規律的擴散，最后使整個燒杯的水都變成藍色。這樣一個現象，就說明了分子的運動是沒有規律的，而且是不停的運動。此外，化學反應的動態平衡、溴的揮發等也是如此。

四、內因和外因的教育

內因是變化的根據，外因是變化的條件，外因通過內因起作用。在中學化學教學中，化學反應比比皆是，參加化學反應的各種物質本身的性質就是內因，也就是通常我們化學上所說的物質的結構。影響矛盾雙方轉化的條件，就是化學反應所需的條件，即外因。例如，在研究化學反應速率時，主要研究了外因對反應的影響：雙氧水在一般情況下不能放出氧氣，但只要我們用二氧化錳做催化劑，就可以制取氧氣了。這是因為二氧化錳是催化劑，加快了化學反應進行。也研究了內因對反應的影響：銅在常溫下不與稀硫酸反應，而鐵可以，這是內因（物質本身的性質）不同造成的。

五、事物之間相互影響、相互聯系的觀點教育

事物之間是相互影響、相互聯系的。這一點在有機化學中體現得尤為清楚。例如，苯和甲苯，甲苯可以看作是苯分子中的一個氫原子被一個甲基取代后的產物。在甲苯分子中，甲基和苯環之間就是相互影響、相互聯系的：甲基的存在使得苯環上的甲基的鄰對位的氫原子變得更加活潑了，表現為甲苯可在濃硫酸和加熱條件下與硝酸反應生成2，4，6-三硝基甲苯，而苯在相同條件下只能生成每個分子中只含一個硝基的硝基苯；另一方面，苯環也影響了甲基，使得甲基也變得更加活潑了，表現為甲苯能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為苯甲酸，而苯卻不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。同樣，甲苯和苯酚也是這樣，苯酚可以看作是甲苯分子中的甲基被羥基取代后的產物，在苯酚分子中，酚羥基和苯環之間是相互影響、相互聯系的：酚羥基的存在使得苯環上位于酚羥基的鄰對位的氫原子變得更加活潑了，表現為苯酚可以非常容易地與溴水反應生成2，4，6-三溴苯酚，而甲苯在鐵作催化劑條件下只能與濃溴水反應生成每個分子中只含一個溴原子的溴苯；另一方面，苯環也影響了酚羥基，使得酚羥基也變得更加活潑了，表現為酚羥基中的氫原子能夠在水中微弱地電離出來，苯酚水溶液呈極弱的酸性，能與氫氧化鈉反應，而甲苯中甲基的氫原子卻極難電離出來，不能與氫氧化鈉溶液反應。

六、看事物一分為二的觀點教育

科技雖然方便了人們的生活，但同時也帶來了嚴重的環境污染，當今的大氣、水、土壤等污染嚴重威脅著人類的生存，這就說明了科技的兩面性——對人類有利和不利的方面。教師不妨帶領同學們實地考察、詢問群眾，了解環境污染帶來的危害。

七、進行辨證唯物主義教育可采取的方法和途徑

1.運用演示、實驗、各種現代化教學手段，生動、形象、具體地進行教育。通過實驗，培養學生實事求是的科學態度，使學生以形態的模式認識事物的本質。

2.多做研究性課題，如學習環境污染這一章節時，把學生分成幾個小組，讓學生自己去查閱資料，考察，分析，研究，最后得出結論。通過這樣一個活動，可以培養學生實事求是的觀點，也可以培養學生量變到質變的觀點，培養學生透過現象認識本質的能力。不僅僅讓學生學到了知識，培養了學生的辨證唯物主義思想，還讓學生學會了怎樣去發現問題，思考問題，解決問題。

3.筆者建議，化學教師在備課時應與政治、歷史教師相互合作，力圖使各個學科有一個共同的交叉點，盡量做到各個學科實現有機地整合，以培養學生的唯物主義品質和正確世界觀人生觀和科學的思維方式，為把他們培養成復合型人才做準備。

總之，在中學化學教學中，只要我們善于去發現，去觀察，去利用，那么在我們的教學中，就能很好的培養學生的哲學思想，并引導他們樹立辨證唯物主義的人生觀世界觀。我們在新課改中應該充分利用辨證唯物主義教育，促進我們中學化學的教學，使中學化學教學充滿素質教育的氣息，使學生和教師均得到全面的發展。

參考文獻：

[1]施其勝.例析中學化學中的量變引起質變[J].中學化學，2005，（5）：40.

【責任編輯：張桂英】