化学美的欣赏

化学美的欣赏化学美学是化学与人文学的结合点，它是用美学的眼光来审视化学问题，从而为化学提供人的价值尺度和情感指向，给化学理性插上诗意和灵性的翅膀。

化学美的欣赏反映了人与化学世界关系的和谐和丰富，当欣赏主体以愉悦的心情在对象（化学）中发现出一个新的世界时，主体就获得了不同寻常的感受，并在情感的共鸣和意蕴的领悟中，加深对化学价值的体验，得到情感领域的升华，达到主体自觉地去发现化学美，表现化学美，创造化学美。

化学是研究自然界物质的组成、结构、性质、变化及合成的自然科学，是一个充满美感的和谐体。

在这个和谐体中，形式是本质的反映，本质是客观的内在，应用则是两者的升华。

形式、内在、应用共同构成了化学美的客观载体，使化学美的表现得以实现。

一、感性具体，欣赏化学的外在美化学的外在美是指化学事物的各种表征因素（体、线、面、质、色等）的有规律组合，是一种在空间和时间中可以感性的直观物质存在，是事物本质的外部表现方式。

其基本特征表现为单纯齐一、对称均衡、层次比例、对比调和、多样统一。

1．单纯齐一。

即在单纯中见不到明显的差异和对立因素，如物质的颜色、有机同系物的分子结构式等等。

齐一则是一种整齐的美，能给人一种秩序、节奏之感；单纯则使人产生明净、纯洁之感受，感到庄重之美。

2．对称均衡。

对称即同一性要素沿轴线或中心点旋转构成的对应性关系；均衡即沿中心两侧视觉感受的均一和相等，如苯的分子结构、乙烯的分子结构、Ｃ６０、启普发生器等等。

对称给人一种庄严的感受，有安定、整然之美，而均衡则给人轻灵、醒目之感受。

3．对比调和。

对比调和反映了矛盾的两种状态，对比是在差异中倾向于“异”（对立），调和则是在差异中趋向“同”（一致）。

如化学反应方程式，左边代表了反应物（旧），右边代表了生动物（新），通过中间的“＝”（或“”、或“→”）对比出新旧物质的差异，而又是“＝”将新旧物质的矛盾统一于一个系统之中。

调和使人感到融和、协调，给人一种稳健之美，对比则使人感到鲜明、醒目、振奋和活跃，给人以互异和变化之美。

4．层次比例。

层次是以形式上连续的近似所构成的过渡序列，可以将两极对立的要素通过渐变组合在一起；比例则是指事物整体与局部以及局部与局部之间的关系。

如两性表面活性剂的结构式、化学式、化学实验装置等等。

层次给人以韵律和轻快之美，比例则使整体有序，给人以快感之美。

5．多样统一。

多样体现了事物的个性千差万别，统一则体现了事物的共性和整体联系。

如在已发现的一百多种元素中，元素名称不同、结构不同、性质不同，表现了元素世界的丰富多彩，千差万别，但一个元素周期表的发现，却使它们那么和谐、那么自然地统一在一起。

多样统一是化学外在美的最高级形式，体现了客观事物本身所具有的特性。

多样给人丰富、活泼之美感，统一则给人以单纯、秩序、完整之美感。

此外，体量和色彩作为化学美的形式要素，也有其特定的表现性和情感意蕴。

圆球体的丰满给人亲切和完满之美，曲线的柔和给人以轻快流畅之美，直线的规矩给人以刚劲，细腻的表面给人以精致与高雅，红色给人热烈与兴奋，白色给人纯洁与明静……二、抽象规律，欣赏化学的内在美化学的内在美是指人们在揭示化学客观规律的实践活动中，对化学客观规律的认识和掌握，是人的智慧成果和逻辑力量的完美展示。

化学的内在美表现的是事物的本质和属性，它呈现的是化学世界的和谐、简洁和秩序，是理性的内在美。

化学内在美的基本特征表现为统一性、简洁性和对称性。

1．统一性。

化学世界是一个充满内在和谐的统一整体，正是这个和谐的统一体才使化学具有了逻辑的统一，为化学的发展提供了内在动力，展现出化学的内在和谐之美。

世界由万物构成，万物由元素构成，而不同元素之间又存在着必然的内在联系，就是在这种科学逻辑统一指导下，门捷列夫经过科学分类、综合分析发现了元素的周期变化规律——元素周期表，完成了科学上的一个勋业，形成了科学理论。

门捷列夫根据这一理论预言了一些未知元素（Ｇａ，Ｓｃ等）和它们的化学性质，这些预言与后人的研究发现取得了惊人的一致，这是多么的美啊！和谐是多样的统一，是在差异或对立因素之间的相互联系中取得协调一致，它给人的印象不是杂乱无章，而是一种鲜明的秩序感。

秩序来自规律，和谐来自于协调、匹配。

化学的和谐除了来自于自身的逻辑统一外，它还来自于理论内在结构逻辑的正确性，构造的严密性和理论外在功能的协调性。

如质量守恒定律，世界有万物，物与物并不相同，在宇宙空间变化千奇百怪（化学变化、物理变化、颜色、状态等等），这样代表了事物的多样性，但这样变化前后的物质的质量是不变的，这就是统一与和谐。

这个定律不仅适合化学领域，而且适合任何变化领域。

2．简洁性。

简洁性是指化学理论中，作为逻辑出发点的彼此独立初始命题的数量要尽可能的少，也就是说理论、定律的使用条件要简单。

简洁性是基于化学的规律性和统一性，是化学内在特性的客观性质，是秩序感的集中表现。

如勒沙特列（平衡移动）原理，它以最少的逻辑上独立的命题构筑起的体系，发挥了极大的解释、预言和发现新的规律性联系的功能。

在勒沙特列原理中，作为逻辑前提是平衡系统，从这个前提推演出各类化学平衡、物理平衡等自然界的普遍平衡，其推演结果是，当改变一种外界条件时，平衡就被打破，并向能够减弱这种改变的方向移动。

勒沙特列原理是以最简单的前提，推导出最丰富的结论，体现了它的逻辑简单性和应用领域的普遍性。

简洁来源于化学理论基础的逻辑简单性，它能使人一目了然，给人以简单、清晰、明确之美感。

3．对称性。

对称是指事物或运动以一定的中介进行某种变换时所保持的不变性质。

对称的反面是非对称。

对称和非对称总是在相互联系、相互依存中表现出来，化学理论的对称性保持了理论体系的一致性，决定了化学理论的普遍性和范围大小，非对称则是指影响对称性的那些因素，对称性是相对的，有条件的、暂时的，当（非对称性）条件发生了变化，对称性也要发生相对变化。

如化学平衡理论，对于一个化学反应，决定其反应结果是物质的组成与结构（热力学性质），这就是这个变化的对称性，但当这个化学反应外部条件发生变化时（非对称性），这个反应结果的数量必然受到影响（动力学性质）。

再如溶液理论，当溶质溶于溶剂中后，溶质可能以离子、分子、缔合分子等形式存在（非对称性），但溶质分子的阳、阴离子个数之比是不会变的（对称性）。

对称与守恒有着密切关系，对称对应守恒，而对称的破缺对应着不守恒（非对称性），如果事物运动规律在某一变换下对应着守恒，则必然对应地存在一个守恒定律。

如物质变化过程中原子的不变性，引申出质量守恒定律。

对称给人井然有序，庄严肃穆之感受、给人安定、整然之美。

三、交流思维，欣赏化学的应用美化学的应用美是指个体通过对化学的理解与掌握，经过自我加工与他人交流，实现自我价值和社会价值过程中所展示出的化学魅力。

化学的应用美实际上是个人应用化学原理创造美的过程，在这个过程中，创造性思维起着决定性的作用。

正像彭加勒所说：“正是这种特殊的美感，起着微妙的筛选作用……缺少它的人不能成为真正的创造者”。

化学应用美的基本特征主要体现在创造思维的流畅性、变通性和独特性。

1．流畅性。

思维的流畅性是对思维速度的评价，是指个体在运用化学知识解决实际问题过程中单位时间内解决项目的数量。

思维的流畅性是以对知识的理解、良好的记忆、清晰的思路为基础，在交流过程中要做到因果关系清楚，化学感知全面，过程推理、论证、判断、叙述条理化。

如“有一块铝铁合金，将其溶于足量盐酸中，再加入过量的氢氧化钠溶液，在空气中静置，当红褐色沉淀不再增加时，待沉淀过滤并充分灼烧得到残留物恰好与原来的合金质量相等，问此合金中铝的含量是多少”。

影响解决本题思维流畅性的关键因素是Ｆｅ２＋，Ａｌ３＋与过量ＮａＯＨ溶液反应的性质，若对这个性质非常清楚，即可按如下思路来解决问题：Ａｌ的含量＝3×16／160×100％＝30％思维的流畅性使人感到顺畅、痛快，给人一种愉悦、淋漓尽致之美。

2．变通性。

思维的变通性是对思维广度的评价，是指思维发散项目的范围和维度，即在解决化学实际问题时，从不同层面、不同角度产生解决方案的个数。

思维的变通性也称应变能力，它是以思维的深刻性和思维的多向性为基础，思维的发散度越高，问题分析的越细致，思维的变通性就越好。

如“常温下，把氨水滴加到盐酸中，当［ＮＨ４＋］＝［Ｃｌ－］时，混合液的ｐＨ是多少?”这个问题的解决若按习惯思维酸与碱中和反应去考虑，必然会遇到障碍，但若运用已知条件［ＮＨ４＋］＝［Ｃｌ－］去联想，就会由质量守恒推演到电荷守恒，这时问题就容易解决了。

在混合液中，存在的离子有Ｈ＋，ＮＨ４＋，ＯＨ－和Ｃｌ－，根据电荷守恒［Ｈ＋］＋［ＮＨ４＋］＝［ＯＨ－］＋［Ｃｌ－］，得［Ｈ＋］＝［ＯＨ－］，ｐＨ＝7。

再如，有Ｎａ２ＣＯ３，ＮａＨＣＯ３，ＣａＯ和ＮａＯＨ组成的混合物27.2ｇ，把它们溶于足量水中，充分反应后，溶液中Ｃａ２＋，ＣＯ３２－，ＨＣＯ３－均转化为沉淀，并将反应后容器内水分蒸干，最后得白色固体物质共29.0ｇ，则原混合物中含Ｎａ２ＣＯ３的质量是多少。

本问题若按常规的方程式法求解非常困难，但如果根据守恒原则进行分析，就可发现本问题关键在：最后白色固体比原混合物增重（29.0ｇ－27.2ｇ＝1.8ｇ）是由Ｈ２Ｏ引起的，这样由1ｍｏｌ（Ｎａ２ＣＯ3→1ｍｏｌＮａ２Ｏ→1ｍｏｌＨ２Ｏ就可计算出原混合物中Ｎａ２ＣＯ3的质量为10.6ｇ。

思维的变通性使人感到轻松、流畅，给人一种轻盈、柔和之美。

3．独特性。

思维的独特性是对思维深度的评价，是指个体经过独立思考创造出社会价值或个人价值的思维品质。

思维的独特性是基于对化学知识的理解与掌握、化学知识的正向迁移，其最大障碍是思维的僵化。

例如Ｏ２和Ｃｌ２的混合气体500ｍＬ，使Ｈ２在其中充分燃烧，用水吸收生成物得250ｍＬ溶液，从中取出25ｍＬ，用0.125ｍｏｌ·Ｌ－１ＮａＯＨ溶液20.0ｍＬ恰好完全中和，则与混合气体反应的Ｈ２的体积（标况）为（）。

Ａ．200ｍＬＢ．300ｍＬＣ．490ｍＬＤ．720ｍＬ本题的解法多是守恒法。

利用ｎ（Ｃｌ２）＝（1／2）ｎ（ＨＣｌ）＝（1／2）ｎ （ＮａＯＨ）求出Ｃｌ２，Ｏ２的体积，最后求出消耗Ｈ２的体积。

但运用极值法会使解决问题过程更简单。

由Ｃｌ２＋Ｈ２＝2ＨＣｌＯ２＋2Ｈ２＝2Ｈ２Ｏ可知：等体积Ｏ２和Ｃｌ２消耗Ｈ２多的是Ｏ２。

现混合气体共500ｍＬ，消耗的Ｈ２体积必然大于500ｍＬ，故答案为Ｄ。

思维的独特性使人感到新颖、独特，给人一种新奇、与众不同之美。

化学美的欣赏隐含着人的理解和认识，但主要在于获得一种形式感受、意义领域和价值体验，这些都离不开情感。

要真正欣赏化学美，体验化学美，就必须对化学产生一种热爱之情，真心投入到化学之中去实现自我、完善自我。