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(wèn)題簡(jiǎn)單化，起到事半功倍的作用。本文闡述中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的幾種辯證思維模式。

1 辯證思維模式一：對(duì)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(duì)概念所描述的意義完全相反，這就是它們的對(duì)立性；但在一個(gè)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(duì)立又統(tǒng)一。在電解槽中的陰極和陽(yáng)極也有同樣的關(guān)系。

4）溶液中的陰離子和陽(yáng)離子所帶電荷電性相反，它們具有對(duì)立性；而整個(gè)溶液顯示電中性，陽(yáng)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(gè)條件，平衡總是向著減弱改變的方向移動(dòng)。某些條件的改變必然引起平衡的移動(dòng)，而平衡移動(dòng)一定是由條件改變引起的，條件改變與平衡移動(dòng)是共存和統(tǒng)一的；同時(shí)條件改變與平衡移動(dòng)引起的改變方向相反，二者又是對(duì)立的。

2 辯證思維模式二：掌握共性，不忘個(gè)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(gè)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(dòng)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(dòng)，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(dòng)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(dòng)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(lái)，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(lái)。因?yàn)榉鷼馓顫姡龅剿芤簳r(shí)就直接與水作用而沒(méi)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?gòu)乃鼈兊乃芤褐兄脫Q出來(lái)，但鈉遇到它們的水溶液則不能把它們置換出來(lái)，因?yàn)殁c太活潑，遇到水溶液就與水發(fā)生反應(yīng)而沒(méi)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(wèn)題

1）銅與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)時(shí)，開(kāi)始生成二氧化氮，后來(lái)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(kāi)始時(shí)逐漸加快，一段時(shí)間后又逐漸變慢。在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中氫離子的濃度由于消耗而逐漸減小，開(kāi)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(kāi)始有二氧化硫氣體生成，后來(lái)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(guò)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?，反?yīng)又開(kāi)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(shí)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(duì)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(duì)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(duì)化學(xué)科目的學(xué)習(xí)與研究會(huì)起到非常巨大的推動(dòng)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