唯物辯證法在《化學(xué)反應(yīng)原理》之高中教學(xué)中的體現(xiàn)與應(yīng)用

唐興盟

（內(nèi)蒙古興安盟科爾沁右翼中旗巴彥呼舒第三中學(xué)，內(nèi)蒙古 興安盟）

唯物辯證法屬于哲學(xué)范疇，可用于解釋日常生活現(xiàn)象和自然現(xiàn)象?；瘜W(xué)屬于自然科學(xué)，很多概念、原理、現(xiàn)象以及規(guī)則等都能夠用辯證法解釋，化學(xué)實(shí)驗(yàn)也可用于檢驗(yàn)唯物辯證法。將唯物辯證法與高中化學(xué)反應(yīng)原理相結(jié)合，本質(zhì)上解釋高中化學(xué)反應(yīng)原理，在教育教學(xué)中滲透馬克思主義世界觀與方法論，學(xué)生提高分析問題、解決問題能力的同時(shí)，能夠構(gòu)建自己正確的馬克思主義世界觀與方法論，為培養(yǎng)有思想、有能力、能創(chuàng)新的未來人才貢獻(xiàn)一份綿薄之力。

一、化學(xué)反應(yīng)與能量

一個(gè)反應(yīng)的物質(zhì)與能量變化是外在表現(xiàn)，物質(zhì)可用性質(zhì)實(shí)驗(yàn)判定，其本質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂與形成；能量可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量，或蓋斯定律間接求算，本質(zhì)是化學(xué)鍵斷裂與形成的過程中會(huì)吸收、釋放能量。以氫氣與氯氣反應(yīng)生成氯化氫為例，1 mol H—H鍵斷裂需要吸收436 KJ/mol的能量，1 mol Cl—Cl鍵斷裂需要吸收243 KJ/mol的能量，1 mol H—Cl鍵形成需要釋放431 KJ/mol的能量。其中化學(xué)鍵的斷裂與形成、能量的吸收與釋放是該原理中的兩對(duì)矛盾，反應(yīng)結(jié)束后，這兩對(duì)矛盾最終達(dá)到內(nèi)部的對(duì)立統(tǒng)一，確定反應(yīng)物質(zhì)與能量的變化，即統(tǒng)籌能量的吸收與釋放可知，該反應(yīng)生成氯化氫的同時(shí)釋放能量。

在教學(xué)中，教師滲透矛盾是事物內(nèi)部對(duì)立統(tǒng)一的世界觀以及透過現(xiàn)象看本質(zhì)的方法論。學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生體會(huì)矛盾的同一性與斗爭(zhēng)性，知道矛盾是事物發(fā)展的內(nèi)部動(dòng)力，從而能夠客觀地面對(duì)學(xué)習(xí)中遇到的問題。做題時(shí)不被表象所迷惑，無論是圖像形式還是文字形式，抓住問題的實(shí)質(zhì)作答即可。

二、化學(xué)反應(yīng)速率

溫度、壓強(qiáng)、濃度與催化劑等外界條件能夠影響化學(xué)反應(yīng)速率。例如，升高溫度增加了反應(yīng)體系中的活化分子百分?jǐn)?shù)，提高了有效碰撞頻率，從而加快了化學(xué)反應(yīng)速率。其中活化能、有效碰撞是決定化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因，溫度是影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因。內(nèi)因是事物發(fā)展變化的依據(jù)，當(dāng)兩種物質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，如何改變外界條件都不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響；外因必須通過內(nèi)因起作用，即溫度通過改變活化分子百分?jǐn)?shù)、提高有效碰撞頻率來影響化學(xué)反應(yīng)速率。在相關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，溫度發(fā)生變化時(shí)，可以通過顏色的變化、產(chǎn)生氣泡或沉淀速度的快慢等現(xiàn)象來判斷化學(xué)反應(yīng)速率的變化，例如5 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液里加入5 mL 0.1 mol/L H2SO4，放入熱水中的這兩種物質(zhì)比放入冷水中的先出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，本質(zhì)原因是有效碰撞頻率發(fā)生了變化。

教學(xué)中，教師滲透事物的發(fā)展是由內(nèi)因和外因共同作用的世界觀，以及透過現(xiàn)象看本質(zhì)的方法論。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生體會(huì)事物的發(fā)展變化是由內(nèi)外因共同作用的結(jié)果，不能把學(xué)習(xí)中遇到的困難一味地歸因于學(xué)習(xí)環(huán)境、條件或他人，同時(shí)能充分發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性；能夠從現(xiàn)象中分析出事物的本質(zhì)，思考自己進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)的目的，挖掘?qū)W習(xí)的內(nèi)部動(dòng)力，變被動(dòng)為主動(dòng)，從而更加愉快地構(gòu)建自己的知識(shí)與道德網(wǎng)絡(luò)。

三、化學(xué)平衡

（一）化學(xué)平衡原理

可逆反應(yīng)存在化學(xué)平衡狀態(tài)，平衡時(shí)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等、各物質(zhì)的濃度保持恒定。表面上可逆反應(yīng)看似靜止，實(shí)際上是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。馬克思主義認(rèn)為，世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的，運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的。我們要透過平衡態(tài)的表象，探究化學(xué)平衡的本質(zhì)。

正反應(yīng)與逆反應(yīng)是一對(duì)矛盾，當(dāng)正反應(yīng)為主要矛盾時(shí)平衡向正向移動(dòng)，逆反應(yīng)為主要矛盾時(shí)平衡則逆向移動(dòng)。一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)到平衡，事物內(nèi)部矛盾達(dá)到對(duì)立統(tǒng)一。當(dāng)外因發(fā)生改變，矛盾的對(duì)立統(tǒng)一被打破，平衡發(fā)生移動(dòng)。以可逆反應(yīng)2NO2（g）?N2O4（g）△H=-56.9 KJ/mol為例，升高溫度，正逆反應(yīng)速率同時(shí)增大，但增大程度不同，這對(duì)矛盾就會(huì)有一個(gè)占主要地位。通過觀察二氧化氮平衡球可知，溫度升高顏色加深，即吸熱的方向占主要地位。導(dǎo)致平衡向吸熱方向發(fā)生移動(dòng)，是為了減弱升高溫度對(duì)平衡的影響，體系溫度有所下降。一段時(shí)間后，反應(yīng)達(dá)到新的平衡，事物內(nèi)部矛盾再次達(dá)到對(duì)立統(tǒng)一——正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率再次達(dá)到相等。法國化學(xué)家勒夏特列通過大量的事實(shí)以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)得到勒夏特列原理，用于判斷可逆反應(yīng)的平衡移動(dòng)方向，在中學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)中學(xué)生可以直接運(yùn)用，但是并非先有原理后出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，此為哲學(xué)的基本問題，即思維與存在的關(guān)系問題。

（二）水溶液中的離子平衡

化學(xué)平衡原理普遍適用于水溶液中的所有離子平衡，包括弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類水解平衡、難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡。而水溶液中的各離子平衡亦有其各自的特點(diǎn)，即特殊性。這是事物之間共性與個(gè)性、一般與個(gè)別關(guān)系的具體體現(xiàn)，共性決定了事物的基本性質(zhì)，是其普遍性，個(gè)性揭示了事物之間的差異，是其特殊性。

在教學(xué)中，教師滲透矛盾是事物內(nèi)部對(duì)立統(tǒng)一、事物發(fā)展是內(nèi)因外因共同作用的結(jié)果、物質(zhì)決定意識(shí)以及物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的世界觀，以及透過現(xiàn)象看本質(zhì)、抓主要矛盾聯(lián)系次要矛盾的方法論。學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生應(yīng)構(gòu)建自己的唯物主義世界觀，體會(huì)矛盾的普遍性與特殊性；理解外因通過內(nèi)因起作用，內(nèi)因是事物發(fā)生變化的最根本的依據(jù)。當(dāng)生活中遇到困難，只要自己堅(jiān)持不懈，一定能渡過難關(guān)；在解決問題時(shí)能夠透過現(xiàn)象看本質(zhì)，區(qū)分事情的輕重緩急，抓住關(guān)鍵，首先解決主要問題。

四、電化學(xué)基礎(chǔ)

原電池與電解池的共同特點(diǎn)（普遍性）是將氧化還原反應(yīng)分為兩部分在兩個(gè)區(qū)域同時(shí)發(fā)生，兩者亦有各自的特點(diǎn)（特殊性）。最明顯的不同點(diǎn)為電解池有外加電源，發(fā)生的反應(yīng)為非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，是將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置；而原電池?zé)o外加電源，氧化還原反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。以Zn（s）||H2SO4（aq）||Cu（s）組成的原電池為例，鋅電極為負(fù)極，其電極反應(yīng)：Zn-2e-=Zn2+，銅電極為正極，其電極反應(yīng)：2H++2e-=H2。實(shí)驗(yàn)中可觀察到鋅電極不斷地溶解，銅電極上有氣泡產(chǎn)生。整個(gè)電池反應(yīng)中，鋅為還原劑，失去電子、化合價(jià)升高、發(fā)生氧化反應(yīng)，H2SO4為氧化劑，H+得電子、化合價(jià)降低、發(fā)生還原反應(yīng)。得電子與失電子、化合價(jià)的升高與降低、氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)為這部分原理的三對(duì)矛盾。其中，化合價(jià)升降是氧化還原反應(yīng)的表現(xiàn)，有新物質(zhì)生成是原電池與電解池的現(xiàn)象，兩種現(xiàn)象的本質(zhì)原因都是物質(zhì)之間電子的得失。得電子與失電子同時(shí)發(fā)生且數(shù)目相同，最終達(dá)到內(nèi)部的對(duì)立統(tǒng)一。

教學(xué)中，教師要滲透矛盾是事物內(nèi)部對(duì)立統(tǒng)一的世界觀，以及透過現(xiàn)象看本質(zhì)的方法論。學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生體會(huì)矛盾的普遍性與特殊性，理解從對(duì)立到統(tǒng)一是事物自身的發(fā)展，生活中遇到的困難都將成為自身進(jìn)步與發(fā)展的動(dòng)力源泉，道路是曲折的，但是方向是前進(jìn)的；解決問題時(shí)能夠辨認(rèn)出現(xiàn)象背后的本質(zhì)所在，能夠客觀地?fù)Q位思考問題，不被學(xué)習(xí)生活中表面存在的誘惑吸引而失去自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

五、展望

中學(xué)化學(xué)中的很多知識(shí)，如化學(xué)實(shí)驗(yàn)、元素周期表與元素周期律、金屬與非金屬單質(zhì)及其化合物的化學(xué)性質(zhì)、離子反應(yīng)以及化學(xué)鍵的形成等都能使用唯物辯證法進(jìn)行解釋；現(xiàn)象相同而本質(zhì)不同的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)也可以使用唯物辯證法解釋。在教學(xué)中知識(shí)與辯證法的有機(jī)結(jié)合需要進(jìn)一步研究；將知識(shí)中涉及的馬克思主義世界觀和方法論與三維目標(biāo)中的情感態(tài)度與價(jià)值觀全面結(jié)合并有效應(yīng)用有待于進(jìn)一步研究；能夠具體運(yùn)用于哪些教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，亦有待于進(jìn)一步探討。