中學化學辯證思維方法例談

張海峰

中學化學辯證思維方法例談

張海峰

化學科學的許多規律符合辯證法思想，在化學科目的不斷學習中能逐漸培養學生的辯證思維方法。同樣，以辯證的思維方式去學習和研究化學科學，也能使看似復雜的問題簡單化，起到事半功倍的作用。本文闡述中學化學中常見的幾種辯證思維模式。

1 辯證思維模式一：對立與統一思想

1）在氧化還原反應中，氧化反應與還原反應，氧化劑與還原劑，氧化產物與還原產物，得電子與失電子，化合價升高與降低，上述每一對概念所描述的意義完全相反，這就是它們的對立性；但在一個確定的氧化還原反應中卻必須是同時存在的，這就是它們的統一性。

2）在可逆反應中，正反應與逆反應方向相反，反應物與產物也相反，它們具有獨立性；而正反應和逆反應又是在同一條件下同一反應體系中進行的，它們又具有統一性。

3）在原電池中正極是電流流出極和電子流入極，負極是電流流入極和電子流出極，它們的作用完全相反，但在原電池中卻缺一不可，所以它們既對立又統一。在電解槽中的陰極和陽極也有同樣的關系。

4）溶液中的陰離子和陽離子所帶電荷電性相反，它們具有對立性；而整個溶液顯示電中性，陽離子和陰離子必須共存且電量相同，它們又具有統一性。

5）在可逆反應達到化學平衡時，如果改變影響平衡的一個條件，平衡總是向著減弱改變的方向移動。某些條件的改變必然引起平衡的移動，而平衡移動一定是由條件改變引起的，條件改變與平衡移動是共存和統一的；同時條件改變與平衡移動引起的改變方向相反，二者又是對立的。

2 辯證思維模式二：掌握共性，不忘個性

1）一般活潑金屬置換不活潑金屬，但下列反應卻能發生：Na＋KClNaCl＋K↑；Mg＋2RbClMgCl2＋2Rb↑。這兩個反應雖然違背一般反應規律，卻符合化學平衡移動原理。盡管活潑性是Na＜K，Mg＜Rb，但是鉀和銣以蒸汽形式逸出，生成物濃度減小，化學平衡正向移動，使反應得以發生。在還原性上，C＜Si，但2C＋SiO2Si＋2CO↑。此反應雖然違背氧化還原反應的一般規律，卻符合化學平衡移動原理，由于生成一氧化碳氣體逸出，使反應可以發生。

2）一般較強酸制備較弱酸，而CuSO4＋H2S＝CuS↓＋H2SO4，SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑，兩反應不符合酸性關系：H2S＜H2SO4，H2SiO3＜H2CO3。但前者生成硫化銅沉淀，符合復分解反應中生成難溶物的條件；后者生成二氧化碳氣體逸出，符合平衡移動原理，兩反應均能發生。

3）氯氣能把溴和碘的單質從溴化鈉和碘化鈉的溶液中置換出來，而氟氣不能把氯氣、溴單質和碘單質從它們的化合物的水溶液中置換出來。因為氟氣太活潑，遇到水溶液時就直接與水作用而沒有與鹵離子反應。鐵與鋅等活潑金屬能將銅和銀等不活潑金屬從它們的水溶液中置換出來，但鈉遇到它們的水溶液則不能把它們置換出來，因為鈉太活潑，遇到水溶液就與水發生反應而沒有與金屬離子反應。

3 辯證思維模式三：用發展變化的觀點分析化學問題

1）銅與濃硝酸發生反應時，開始生成二氧化氮，后來卻生成一氧化氮。原因在于隨著反應Cu＋4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2＋NO2↑＋2H2O的發生，硝酸的量逐漸減少而水的量在增加，濃硝酸逐漸變為稀硝酸從而發生反應3Cu＋ 8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，于是有一氧化氮生成。

2）二氧化錳與一定量的濃鹽酸反應時，由化學方程式MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O計算出的氯氣產量總大于實際產量，究其原因在于隨著反應的發生，氯化氫的量由于被消耗和揮發而減少，水的量由于生成而增多，濃鹽酸逐漸變為稀鹽酸，稀鹽酸與二氧化錳不再反應，實際生成的氯氣只是一部分氯化氫參與反應生成的。

3）鎂與稀硫酸反應時，開始時逐漸加快，一段時間后又逐漸變慢。在整個反應過程中氫離子的濃度由于消耗而逐漸減小，開始時主要是因為反應放熱使溫度逐漸升高造成速率加快，氫離子的變化成為次要因素；一段時間后氫離子濃度變小，成為影響反應速率的主要因素，于是反應速率又逐漸變慢。

4）足量銅與濃硫酸在加熱時反應，Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，開始有二氧化硫氣體生成，后來反應趨于停止。隨著不斷加熱，又有二氧化硫生成，隨后反應又趨于停止。如此反復，濃硫酸幾乎被消耗完。在反應過程中硫酸的濃度由于消耗及水的生成而逐漸減小，當成為較稀硫酸時反應就不再發生；隨著不斷加熱，水分蒸發，溶液又變為濃硫酸，反應又開始發生，只要不斷加熱，反應就可以使硫酸完全消耗。

4 辯證思維模式四：弄清因果關系，抓住知識聯系

1）在氧化還原反應中，因為氧化劑氧化性越強越易得到電子，所以它對應的還原產物則越難失去電子，其還原性越弱；因為還原劑還原性越強越易失去電子，所以它對應的氧化產物則越難得到電子，其氧化性越弱。在復分解反應中，因為酸的酸性越強越易電離出氫離子，所以酸產生的陰離子越難結合氫離子；反之，酸性越弱越難電離出氫離子，酸產生的陰離子越易結合氫離子。

2）因為晶體結構不同，所以物質的物理性質不同；因為分子和原子的結構不同，所以物質化學性質不同；因為有機物所含官能團不同，所以有機物的化學性質不同；因為可逆反應中正反應和逆反應速率相等，所以化學平衡體系中各物質濃度保持不變。

還可以總結出其他一些規律，它們都閃爍著辯證法的思想光芒，對化學科目的學習與研究會起到非常巨大的推動作用。

（作者單位：河北省河間市第一中學）

10.3969 /j.issn.1671-489X.2010.16.141