辯證觀點(diǎn)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

易篤寧

（江寧高級(jí)中學(xué) 江蘇 南京 211100）

教是為了不教，學(xué)是為了會(huì)學(xué) 。這句話剖開(kāi)來(lái)說(shuō)，就是指學(xué)生經(jīng)過(guò)教師的教授能掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和策略，能獨(dú)立地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和方法解決生產(chǎn)、生活等方面所遇的實(shí)際問(wèn)題。因此，在教學(xué)過(guò)程中，教師除了傳授知識(shí)外，更要教會(huì)學(xué)生思維的方法，方法是鑰匙，方法比知識(shí)更重要。化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中，蘊(yùn)含了不少辯證法的思想。如果教師在教學(xué)過(guò)程中，能適時(shí)地運(yùn)用辯證的觀點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，既可以使學(xué)生輕松、有趣地掌握知識(shí)，又可訓(xùn)練學(xué)生的思維，從而提高解決問(wèn)題的能力。

一、矛盾的觀點(diǎn)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

1.用對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的復(fù)雜性，拋棄非此即彼的僵化思維

對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律是唯物辯證法的根本規(guī)律，它告訴人們：任何事物的內(nèi)部都存在著矛盾的兩個(gè)方面，它們既相互對(duì)立又相互統(tǒng)一。在中學(xué)階段所講的溶液或所遇到的溶液絕大多數(shù)是水溶液，水電離可產(chǎn)生H+、OH-，因此，所有的水溶液中都有H+、OH-，它們同生同滅，相反相成，只不過(guò)在不同的水溶液中H+、OH-的相對(duì)含量不一定一樣，有的水溶液中H+含量多，有的水溶液中OH-含量多。酸溶液或堿溶液可看成是在純水中加入酸或堿，抑制了水的電離，致使酸溶液中H+的含量超過(guò)OH-的含量，堿溶液中OH-的含量超過(guò)H+的含量；而顯酸性或顯堿性的鹽溶液可認(rèn)為是在純水中加入了能水解的鹽，促進(jìn)了水的電離，造成顯酸性的鹽溶液中H+的含量超過(guò)OH-的含量，顯堿性的鹽溶液中OH-的含量超過(guò)H+的含量；而不能水解的鹽溶液中H+、OH-的含量一樣。總之，水溶液中H+、OH-的含量是隨外界條件的變化而變化的，它可通過(guò)關(guān)系式 c（H+）·c（OH-）=Kw 求出具體量或判斷出相對(duì)量。

再比如，對(duì)于氧化還原反應(yīng)，亦可用對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)理解其中的一些概念：化合價(jià)升高與降低總數(shù)相等，失電子與得電子總數(shù)相等，氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，氧化劑與還原劑同時(shí)存在，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物同時(shí)產(chǎn)生，等等?；ハ鄬?duì)立而又共存的例子在化學(xué)中還有很多，如：分解與化合、升華與凝華、溶解與結(jié)晶、吸熱與放熱、加成與消去，等等。

世界充滿著矛盾，世界是由物質(zhì)組成的，化學(xué)是研究物質(zhì)的一門(mén)科學(xué)，因此，用矛盾的觀點(diǎn)學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)符合事物的本質(zhì)屬性。在化學(xué)教學(xué)中，教師要讓學(xué)生學(xué)會(huì)整體地去思考問(wèn)題，遇有對(duì)立統(tǒng)一的內(nèi)容時(shí)，既要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到矛盾雙方的相互競(jìng)爭(zhēng)，又要理解矛盾雙方的相互依賴(lài)，失去一個(gè)，另一個(gè)也不可能存在。

2.用主要矛盾或矛盾的主要方面分析化學(xué)變化

CuCl2溶液與Na2S溶液混合后會(huì)有什么現(xiàn)象呢？是生成黑色的CuS?還是生成藍(lán)色的Cu（OH）2?實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：CuCl2溶液與Na2S溶液混合后，生成黑色沉淀CuS，即發(fā)生了以下反應(yīng)，CuCl2+Na2S=CuS↓+2NaCl。為什么不發(fā)生雙水解反應(yīng)生成Cu（OH）2？即CuCl2+Na2S+2H2O=Cu（OH）2↓+H2S↑+2NaCl。查表發(fā)現(xiàn)，CuS、Cu（OH）2的溶度積常數(shù)分別是 6.3×10-36、2.2×10-20， 由于 CuS的溶度積常數(shù)比Cu（OH）2的溶度積常數(shù)小，所以此反應(yīng)按離子互換反應(yīng)的方向進(jìn)行。化學(xué)反應(yīng)總是向著能夠最大程度減少物質(zhì)濃度的方向進(jìn)行，溶度積越小，說(shuō)明離子濃度減少的越多，反應(yīng)進(jìn)行的程度就越大，此方向就是相關(guān)微粒反應(yīng)的主要方向，亦即此方向的反應(yīng)就是該問(wèn)題的主要矛盾。因此，可以根據(jù)溶度積的大小判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。

如果將FeCl3溶液與Na2S溶液混合，會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)呢？理論上有三種可能：Fe3+、S2-之間的雙水解反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)，那么，究竟發(fā)生什么反應(yīng)呢？經(jīng)查有關(guān)數(shù)據(jù)可知，主要發(fā)生的是Fe3+與S2-之間的氧化還原反應(yīng)，即Fe3+與S2-之間的氧化還原反應(yīng)是三種可能的反應(yīng)中程度最大的反應(yīng)，該反應(yīng)是此變化過(guò)程的主要矛盾。

唯物辯證法告訴人們：在復(fù)雜事物發(fā)展變化過(guò)程中，存在著許多矛盾，但必有一種矛盾起著決定事物的性質(zhì)和發(fā)展方向的作用，這種矛盾就是主要矛盾。在化學(xué)教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生善于抓住問(wèn)題的主要矛盾，因?yàn)樽プ×酥饕?，就等于找到了分析和解決問(wèn)題的答案。

3.用矛盾的主次方面可以相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系解決一些實(shí)際問(wèn)題

問(wèn)題：①25℃時(shí)，0.01mol·L-1的鹽酸溶液稀釋1000倍后，該鹽酸溶液的pH為多少？

②25℃時(shí)，1×10-5mol·L-1的鹽酸溶液稀釋 1000 倍后，該鹽酸溶液的pH為多少？

經(jīng)計(jì)算，第①題的pH為5，第②題若按第①題的思路計(jì)算，得出的結(jié)果是稀釋后溶液的pH為8，此時(shí)溶液呈堿性，這顯然是不可能的。因?yàn)橄♂屒叭芤撼仕嵝?，稀釋過(guò)程中加入的是純水，即使從極限的角度來(lái)說(shuō)，稀釋后溶液也最多是呈中性，怎么可能由酸性變成堿性呢？是計(jì)算有誤？還是解題思路出了問(wèn)題？經(jīng)分析可知，問(wèn)題出在對(duì)水的電離的忽略。盡管水是一種極弱的電解質(zhì)，在通常情況下自身電離產(chǎn)生的 c（H+）、c（OH-）均為 1×10-7mol·L-1，當(dāng)其他電解質(zhì)電離產(chǎn)生的 c（H+）、c（OH-）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1×10-7mol·L-1時(shí)，水的電離可以忽略不計(jì)；但電解質(zhì)電離產(chǎn)生的 c（H+）、c（OH-）接近或小于 1×10-7mol·L-1時(shí)，必須考慮水的自身電離。在第②題中，稀釋1000倍后，由鹽酸電離產(chǎn)生的 c（H+）為 1×10-8mol·L-1，小于由水自身電離產(chǎn)生的c（H+），因此，此時(shí)計(jì)算溶液的pH值，應(yīng)當(dāng)既要考慮鹽酸的電離，更要考慮水的電離。經(jīng)計(jì)算可得，稀釋后的鹽酸溶液pH為6.98。由此可見(jiàn)，第②題中水的電離不可忽略，稀釋前的次要因素稀釋后變成主導(dǎo)因素，主要矛盾和次要矛盾的相互轉(zhuǎn)化使溶液的性質(zhì)呈現(xiàn)出階段性的差別。

唯物辯證法告訴人們：在事物的發(fā)展變化過(guò)程中，矛盾的主次方面是會(huì)隨條件的變化而轉(zhuǎn)化的。在化學(xué)教學(xué)中，遇有矛盾的主次方面可以相互轉(zhuǎn)化的內(nèi)容時(shí)，教師要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)時(shí)的條件意識(shí)，要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到濃度、壓強(qiáng)、溫度、酸度等條件的改變，都有可能使化學(xué)變化中的矛盾的主次方面發(fā)生轉(zhuǎn)化。

二、量變質(zhì)變的觀點(diǎn)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

辯證唯物主義告訴我們，在事物變化發(fā)展過(guò)程中，當(dāng)量的積累達(dá)到一定程度的時(shí)候，往往會(huì)發(fā)生質(zhì)的改變和飛躍?；瘜W(xué)變化中也有這樣的一些事實(shí)，比如，硫化氫和氧氣的反應(yīng)，當(dāng)氧氣的量不足的時(shí)候，點(diǎn)燃會(huì)生成硫和水；但氧氣的量充足的時(shí)候，點(diǎn)燃則會(huì)生成二氧化硫和水。反應(yīng)物相同，反應(yīng)條件也一樣，由于反應(yīng)物量的不同而引起生成物不同的反應(yīng)還有不少，我們要善于歸納，并有序地傳授給學(xué)生，使學(xué)生對(duì)知識(shí)能夠理解地去接受，同時(shí)也掌握了一種學(xué)習(xí)知識(shí)的方法。

量變引起質(zhì)變，在化學(xué)變化中還有其他一些情況。比如，在純水中先加酸后加堿或先加堿后加酸，水溶液的酸堿性發(fā)生變化的過(guò)程，就是一個(gè)典型事例。在純水中，由于水電離出的氫離子和氫氧根離子的濃度相同，故純水顯中性。若在純水中加入一定量的氫氧化鈉固體，就會(huì)使得溶液中的氫氧根離子的濃度大于氫離子的濃度，而使溶液顯堿性；若此時(shí)不斷地向該溶液中滴加鹽酸溶液，就會(huì)發(fā)生氫離子和氫氧根離子的反應(yīng)，溶液中的氫氧根離子將不斷地減少，而氫離子則不斷地在增多，在此消彼長(zhǎng)的過(guò)程中，到了一定程度溶液中的氫離子的濃度將大于氫氧根離子的濃度，而使溶液呈現(xiàn)出酸性。

三、由因而果的觀點(diǎn)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)，這是化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)基本思想，也是因果觀的一個(gè)具體呈現(xiàn)。化學(xué)反應(yīng)中往往伴隨著能量變化、顏色變化、沉淀、氣體等現(xiàn)象，不同的反應(yīng)常常有不同的變化現(xiàn)象，利用這些因果關(guān)系可以解決一些實(shí)際問(wèn)題。

物質(zhì)的檢驗(yàn)可以用因果觀去分析、解決。比如，如何檢驗(yàn)二氧化硫氣體中混有二氧化碳?xì)怏w？顯然不能直接用澄清的石灰水去檢驗(yàn)，因?yàn)槎趸蚝投趸季苁钩吻宓氖宜儨啙?，因此，必須要排除二氧化硫的干擾。先用酸性高錳酸鉀溶液吸收二氧化硫氣體，再用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡（二氧化碳與酸性高錳酸鉀、品紅溶液均不反應(yīng)），最后再用澄清的石灰水檢驗(yàn)是否含二氧化碳。

物質(zhì)的推斷題也可用因果觀去解決。解推斷題的關(guān)鍵是尋找突破口，而突破口往往是一些特征反應(yīng)、特別現(xiàn)象，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)正是因果觀的體現(xiàn)。通過(guò)突破口確定某物質(zhì)后，再根據(jù)題中的其它條件和信息，依據(jù)因果關(guān)系順藤摸瓜、各個(gè)擊破，問(wèn)題自然會(huì)得到解決。

氧化還原反應(yīng)的分析也要用到因果觀。氧化還原反應(yīng)之所以能進(jìn)行，是因?yàn)槲镔|(zhì)之間有電子的轉(zhuǎn)移，既有氧化劑，又有還原劑。分析一混合體系中有無(wú)氧化還原反應(yīng)發(fā)生，要看該體系中有無(wú)氧化性物質(zhì)和還原性物質(zhì)存在，氧化性、還原性什么條件下表現(xiàn)出來(lái)？氧化性、還原性強(qiáng)弱怎樣？要判斷一反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)，只要判斷有無(wú)電子轉(zhuǎn)移即可。若要進(jìn)一步配平氧化還原反應(yīng)，則要依據(jù)氧化劑與還原劑得失電子數(shù)相等的原則去進(jìn)行。

四、守恒的觀點(diǎn)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是原子的重新組合，在化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類(lèi)和數(shù)目既沒(méi)有增加，也沒(méi)有減少，只是原子的存在方式發(fā)生了變化，所以一切化學(xué)反應(yīng)都存在著守恒的關(guān)系。

在中學(xué)化學(xué)里，守恒關(guān)系主要包括能量守恒、元素守恒、電荷守恒、電子守恒，等等。運(yùn)用守恒法解題，可以不顧中間的過(guò)程和細(xì)節(jié)，不需考慮反應(yīng)的途徑和方式，只要抓住反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)的某些量，就可以達(dá)到快速、準(zhǔn)確解題的目的。守恒法常常應(yīng)用于解決比較復(fù)雜的計(jì)算題。

例：銅和鎂的合金4.6g完全溶于濃硝酸，若反應(yīng)中硝酸被還原只產(chǎn)生4480mL的NO2氣體和336mL的N2O4氣體（氣體的體積已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況），在反應(yīng)后的溶液中，加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量為

A.9.02g B.8.51g C.8.26g D.7.04g

解析：此題常規(guī)解法是列方程組求算，但計(jì)算比較復(fù)雜，容易出錯(cuò)，用守恒法則比較簡(jiǎn)潔。分析可知，生成的沉淀為 Cu（OH）2、Mg（OH）2的混合物，從物質(zhì)組成和元素守恒來(lái)看，沉淀的質(zhì)量等于銅和鎂的質(zhì)量加上氫氧根離子的質(zhì)量，而從電荷守恒和電子守恒分析，氫氧根離子的物質(zhì)的量等于反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量，即生成4480mL的NO2氣體和336mL的N2O4氣體的過(guò)程中所得電子的物質(zhì)的量，經(jīng)計(jì)算可得為0.23mol。所以，沉淀的質(zhì)量＝4.6g＋0.23mol×17g·mol-1＝8.51g。

辯證的觀點(diǎn)在化學(xué)中的應(yīng)用還有很多，如否定之否定觀等等，在此不再一一贅述。事物之間是普遍聯(lián)系的，化學(xué)源于生活，因此化學(xué)與其他學(xué)科之間是有緊密關(guān)系的，這就要求我們?cè)诨瘜W(xué)教學(xué)過(guò)程中，除了用本學(xué)科的方法進(jìn)行教學(xué)，亦要善于從其它角度思考問(wèn)題、總結(jié)規(guī)律，多管齊下，多法共用，定能收到理想的教學(xué)效果。

［1］ 廖旭杲，包朝龍.用哲學(xué)思想引領(lǐng)高三化學(xué)復(fù)習(xí)[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2009，（6）