化学与哲学

化学与哲学
化学的世界里，往往渗透着哲学的思想。

各种现象，各种规律，都体现出哲学的思想。

当我们把化学与哲学放在一起，奇妙的事情发生了，似乎每种化学规律和现象都有对应的哲学理论。

氧化反应是指失去电子的过程，还原反应是得到电子的过程。

得电子，失电子是完全对立的过程，却始终在一起同时发生。

有得必然有失。

氧化还原反应，体现出对立统一的哲学思想。

得与失，这两个对立的矛盾体谁也不可能独立存在。

如果没有一种物质失去电子，何来另一种物质得到电子？这让我想到我国道家的太极图阴阳鱼图案的寓意。

阴与阳，黑与白完全的对立，互不相容，却完美地结合在一起，它们用自己的盈余填补对方的亏缺，互补包容。

光与暗，正与邪，都是对立互不相容的，没有阴，黑，暗，邪的存在，就没有阳，白，光，正的存在。

这就体现了哲学中矛盾与统一的对立思想，而不论是原子核与电子，氧化与还原，电子得失，从宏观上来看，都是守恒的，呈中性的，这就体现了哲学中另一个思想：中庸。

当然，化学与哲学的联系远远不止这些，就说物质的组成吧，应该说我们目前的技术已经到了只要是物质，只要能够得到样品（甚至借助于光谱连样品都不用得到），我们的化学检验技术就能确认任意一种物质的元素组成！也就是说，在化学家看来，不管是什么，只要是看得到摸的着的物质，都逃不脱100多种元素的范围。

再说细一些：逃不出三种基本微粒：质子、中子、电子。

而起关键作用的是质子和电子。

再往深了说，也逃不出夸克等等的粒子。

从德谟克利特的古代原子论，到道尔顿的近代原子论；从老子的道德经中的阴阳理论，到现在的公认的原子核与电子的电性，无不闪烁着人类智慧的光辉。

当然，物质的本源还远远没有找到最终答案，物理学家们还在孜孜以求，穷追不舍。

其实早在2500年以前就有觉悟者这样说过：宇宙其大无外，灰尘其小无内。

一滴水中含有八万四千小虫，一粒沙中也含有一个大千世界。

我们期待着科学家能够取得更多的成就，更深入地揭示物质的本源。

就像中国古代的万物归宗，任何事物都是在几种简单的事物上建立起来的。

一种物质再复杂，也可以最终分为几种元素，三种粒子。

我们在认识物质时，只要不被那复杂的结构所困惑，认真分析，就会发现，其实没有想象的那么复杂。

而从物质的结构上，我们也不难看出这点。

关于结构，我们目前能够明确的是主要是原子结构、分子结构、晶体结构三方面。

原子结构是所有结构的基础。

我们可以这样设想：原子结构相当于混凝土，分子结构相当于预制件，晶体结构就相当于建筑物，宏观物质相当于一座大型城市。

而不同的物质不外乎是元素原子的不同组合。

我们还可以找到一个共同的作用力——电性引力。

原子结构中，是依靠原子核的正电与核外电子的负电吸引而形成；分子结构中的化学键：离子键，共价键，金属键。

晶体结构中涉及到第四种作用力范德华力（包括氢键）。

即使是分子间作用力其本质也是电性引力。

可以这样说，四种微粒，四种作用力，构成了大千世界（准确地说是物质世界）。

这种万物归宗，溯本求源的思想，其实是很高的境界，在学习中，能通过最基本的知识解决最复杂的问题，才是最强的能力。

在高中课本里有这样一句话，门捷列夫的元素周期律也表明了一种哲学思想：量变引起质变，没错，同一周期元素随着原子中质子数的增加，元素金属性
减强，非金属性增强。

而当最外层电子数达到8时，又会发生突变。

在同一周期内，原子的半径变化不大，但不同周期内，半径差距就很大了，同时，随着核电荷数的增加，元素的性质也发生了显著的变化，这也充分体现了量变引起质变这一哲学思想。

还有，有机化学中烃类物质的熔沸点也生动体现了这一规律。

实验测定表明，在各类烃的同系物中，当碳数为4个以下时，通常状况下为气态物质，碳数为5-16时为液态，当碳数超过16时，通常状况下为固体。

可见，随着碳数增加，各类烃的同系物的熔沸点也递增，但在一定范围内状态一致，当其累计到一定数目时，其状态出现质的改变。

量变引起质变的另一种形式是，事物在总体上数量不变，只是由于构成事物的成分在结构和排列次序上发生了变化，也能引起质变。

化学中同素异形体就是由于构成方式的变化而形成的质的差别。

例如，金刚石和石墨都是由碳元素构成的，但由于碳原子的排列不同，它们的性质就完成不同。

金刚石为典型的原子晶体，通过共价键形成空间网状结构，表现出硬度很大、不导电等物理性质；而石墨则是平面网状、层状结构，层间为很弱的范得华力，故表现出质软、易导电的性质。

又如，有机化学中存在着许多同分异构体，即分子组成相同、分子式相同、分子量相同，但由于分子中原子连接顺序不同而使其性质截然不同。

而在实际化学生产中，每一种原料的用量，加入的顺序，加入的方式，都会在很大程度上影响最后产物的性质和品质。

这也是量变引起质变的另一体现，当然，这样的例子还很多，我想说，通过这些例子，我们应该想到，生活中，你改变一点可能没什么，但当你的小点积累起来，就会引起质变；同时，每次用不同的方式来对你所做的事进行一些改变，最后的结果也会大不相同。

还有哲学中的相对与绝对，碳和铁与氧气反应的剧烈程度，在不同的氧浓度下是不同的；不同温度下，氯化钠和硝酸钾的溶解度大小也不一样。

现在有两种理论使“确定性终结”了，一个是量子力学，一个就是混沌理论。

前一理论被用于处理化学物质的结构和变化中，后一理论则被用于化学振荡就非平衡态热力学中了。

而这两种理论，让人们一直以来认为的确定性有了动摇，同时也推动了哲学的发展与完善。

这种种的例子，向我们展示了相互联系的学科：化学与哲学。

从化学的历史看，总是哲学引导着化学的发展，通过哲学，人们在认识物质的基础上思考并探索，使化学不断进步发展；同时，化学的发展也印证并推动着哲学。

可以说，哲学是化学的引路人，而化学则是哲学的镜子，我们在学习化学的过程中，要充分理解化学与哲学的联系，并把这种联系推广到学习生活中的每一个角落，我们一定会有一个很好的人生。

参考文献：《从化学看科学与哲学的关系》
《化学发展与化学哲学》
《小议化学与哲学》
《化学与哲学》(两篇)。