中學(xué)化學(xué)辯證思維方法例談

張海峰

中學(xué)化學(xué)辯證思維方法例談

張海峰

化學(xué)科學(xué)的許多規(guī)律符合辯證法思想，在化學(xué)科目的不斷學(xué)習(xí)中能逐漸培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維方法。同樣，以辯證的思維方式去學(xué)習(xí)和研究化學(xué)科學(xué)，也能使看似復(fù)雜的問題簡單化，起到事半功倍的作用。本文闡述中學(xué)化學(xué)中常見的幾種辯證思維模式。

1 辯證思維模式一：對立與統(tǒng)一思想

1）在氧化還原反應(yīng)中，氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)，氧化劑與還原劑，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物，得電子與失電子，化合價(jià)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(yīng)中卻必須是同時(shí)存在的，這就是它們的統(tǒng)一性。

2）在可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)與逆反應(yīng)方向相反，反應(yīng)物與產(chǎn)物也相反，它們具有獨(dú)立性；而正反應(yīng)和逆反應(yīng)又是在同一條件下同一反應(yīng)體系中進(jìn)行的，它們又具有統(tǒng)一性。

3）在原電池中正極是電流流出極和電子流入極，負(fù)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(tǒng)一。在電解槽中的陰極和陽極也有同樣的關(guān)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(tǒng)一性。

5）在可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，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(tǒng)一的；同時(shí)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(yīng)卻能發(fā)生：Na＋KClNaCl＋K↑；Mg＋2RbClMgCl2＋2Rb↑。這兩個反應(yīng)雖然違背一般反應(yīng)規(guī)律，卻符合化學(xué)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(xué)平衡正向移動，使反應(yīng)得以發(fā)生。在還原性上，C＜Si，但2C＋SiO2Si＋2CO↑。此反應(yīng)雖然違背氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律，卻符合化學(xué)平衡移動原理，由于生成一氧化碳?xì)怏w逸出，使反應(yīng)可以發(fā)生。

2）一般較強(qiáng)酸制備較弱酸，而CuSO4＋H2S＝CuS↓＋H2SO4，SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑，兩反應(yīng)不符合酸性關(guān)系：H2S＜H2SO4，H2SiO3＜H2CO3。但前者生成硫化銅沉淀，符合復(fù)分解反應(yīng)中生成難溶物的條件；后者生成二氧化碳?xì)怏w逸出，符合平衡移動原理，兩反應(yīng)均能發(fā)生。

3）氯氣能把溴和碘的單質(zhì)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(zhì)和碘單質(zhì)從它們的化合物的水溶液中置換出來。因?yàn)榉鷼馓顫姡龅剿芤簳r(shí)就直接與水作用而沒有與鹵離子反應(yīng)。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?yàn)殁c太活潑，遇到水溶液就與水發(fā)生反應(yīng)而沒有與金屬離子反應(yīng)。

3 辯證思維模式三：用發(fā)展變化的觀點(diǎn)分析化學(xué)問題

1）銅與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)時(shí)，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(yīng)Cu＋4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2＋NO2↑＋2H2O的發(fā)生，硝酸的量逐漸減少而水的量在增加，濃硝酸逐漸變?yōu)橄∠跛釓亩l(fā)生反應(yīng)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(yīng)時(shí)，由化學(xué)方程式MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O計(jì)算出的氯氣產(chǎn)量總大于實(shí)際產(chǎn)量，究其原因在于隨著反應(yīng)的發(fā)生，氯化氫的量由于被消耗和揮發(fā)而減少，水的量由于生成而增多，濃鹽酸逐漸變?yōu)橄←}酸，稀鹽酸與二氧化錳不再反應(yīng)，實(shí)際生成的氯氣只是一部分氯化氫參與反應(yīng)生成的。

3）鎂與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，開始時(shí)逐漸加快，一段時(shí)間后又逐漸變慢。在整個反應(yīng)過程中氫離子的濃度由于消耗而逐漸減小，開始時(shí)主要是因?yàn)榉磻?yīng)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(shí)間后氫離子濃度變小，成為影響反應(yīng)速率的主要因素，于是反應(yīng)速率又逐漸變慢。

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

4 辯證思維模式四：弄清因果關(guān)系，抓住知識聯(lián)系

1）在氧化還原反應(yīng)中，因?yàn)檠趸瘎┭趸栽綇?qiáng)越易得到電子，所以它對應(yīng)的還原產(chǎn)物則越難失去電子，其還原性越弱；因?yàn)檫€原劑還原性越強(qiáng)越易失去電子，所以它對應(yīng)的氧化產(chǎn)物則越難得到電子，其氧化性越弱。在復(fù)分解反應(yīng)中，因?yàn)樗岬乃嵝栽綇?qiáng)越易電離出氫離子，所以酸產(chǎn)生的陰離子越難結(jié)合氫離子；反之，酸性越弱越難電離出氫離子，酸產(chǎn)生的陰離子越易結(jié)合氫離子。

2）因?yàn)榫w結(jié)構(gòu)不同，所以物質(zhì)的物理性質(zhì)不同；因?yàn)榉肿雍驮拥慕Y(jié)構(gòu)不同，所以物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不同；因?yàn)橛袡C(jī)物所含官能團(tuán)不同，所以有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)不同；因?yàn)榭赡娣磻?yīng)中正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等，所以化學(xué)平衡體系中各物質(zhì)濃度保持不變。

還可以總結(jié)出其他一些規(guī)律，它們都閃爍著辯證法的思想光芒，對化學(xué)科目的學(xué)習(xí)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(xué)）

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