化学学科中的哲学思想

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浅析化学学科中的哲学思想

【关键词】化学;辩证;哲学

0 前言

自从有人类以来,化学知识就处于不断积累过程,但在各个历史阶段,其发展状况也不一样,史前时期人类掌握了对火的运用是人类开始化学实践活动的起点,化学史界普遍认为“金丹术”是“化学的萌芽”[1]。1824 年,德国有机化学家维勒(f. woh ler)首先从无机物人工合成了有机物——尿素,尿素的合成,突破了有机化合物和无机化合物之间的绝对界限,为有机合成开辟了广阔的道路。20世纪以来,化学迈入了现代化学发展时期,这个时期的化学开始由宏观领域进入到微观领域,把宏观的理论研究和微观的理论研究结合起来,更深刻地揭示了化学现象的本质[2]。

1 哲学原理在化学科学中的体现

化学是研究世界的某一个方面,所揭示的化学规律只适用于一定特殊的学科范围,但在研究哲学的问题上也有重大意义,而哲学是在概括包含化学在内的具体科学成果、特殊规律的基础上所揭示的普遍的规律和原则[3]。化学作为自然科学的基础学科之一,曾经促进了哲学的产生和发展,而今也在为辩证唯物主义的新发展作出贡献。而哲学也正深刻影响着包括化学在内的自然科学的发展。任何科学研究活动都必须运用理论思维,一切理论思维过程,不管从事理论思维的科学家们是否愿意承认,都要受到他们的世界观、认识论和方法论的影响[4]。

1.1 量变和质变规律

任何事物的发展和变化都有一个量变到质变的过程。量变是指事物数量的增减和场所的变更,而质变则是事物根本性质的变化。质变是从量变开始的,只有当量的积累达到一定程度时,才会产生质的变化。恩格斯说:“化学可以说是研究物体由于量的成分的变化而发生质变的科学。”例如,有机化学中烃类物质的熔沸点生动体现了这一规律。实验测定表明,在烃的各类同系物中,当碳数为4个以下时,通常为气态物质,碳数为5-16时为液态,当碳数超过16时,通常为固体。可见,随着碳原子数增加,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。乙醇和二甲醚的分子组成相同,都是c2h6o,但由于它们的结构不同,性质就截然不同,乙醇常温下为液体,易溶于水,能与金属na反应生成h2 和naoh,二甲醚常温下为气体,难溶于水,不能与金属 na 反应。可见构成事物的成分排列组合不同,也会引起质变。

1.2 否定之否定规律

任何事物的内部都包含着对立和统一的两个方面。起初原子一直被认为是不可以再分的,但居里夫人于1896年发现了放射性元素后,给了英国的化学家卢瑟福灵感,通过后来多次的a粒子散射实验,终于提出了原子模型,解释了原子的内部结构,在后来的多次

实验中逐步证明了这一理论的正确性,否定了影响化学发展的原子不可分的理论,由此化学理论出现了较为重大的发展。再如分子轨道理论超越了价健理论,克服了价健理论的局限性,更好地解释了有机化合物的分子结构,由此奠定了有机分子结构的理论基础。1.3 联系的普遍性原理

辩证唯物主义认为,联系是指世界上一切事物,现象之间及内部诸要素之间的相互影响,相互作用和相互制约。作为有机化学的研究对象,虽有一千多万种有机化合物,但归纳起来却极易发现它们之间的内在联系。比如脂肪烃可以在光照条件下被卤素氧化成卤代烃;而卤带烃在碱性条件下脱水生成醇;醇又可以氧化成醛;醛氧化生成羧酸;羧酸去羧基得到酰化物。反过来,酰化物水解为羧酸;羧酸可以还原为醛;醛又可以还原为纯;醇在卤化磷作用下可生成卤代烃;卤代烃经还原又得到了脂肪烃。在有机化合物中,有很多物质的分子结构中都存在多个官能团,它们之间的相互联系,相互影响充分体现了这一观点。果糖分子中含有羟基和羰基而不含醛基,但由于羰基受到相邻碳原子上羟基的影响,在碱性环境下会使羰基变得活泼起来,使之异构化为醛基,从而果糖也能发生银镜反应,也能与班氏试剂反应生成红色氧化亚铜。苯的消化反应,苯在浓硫酸,浓硝酸作用下只能生成含有一个硝基的硝基苯;当苯环上的一个氢原子被羟基取代后成为苯酚,由于羟基的影响,与羟基相邻的碳原子和对为碳原子变得活泼。当它与浓硫酸,浓硝酸作用时即可生成含三个硝基的三硝基苯。说明物质分子中的原子或原

子团是相互影响相互制约相互联系的。

1.4 矛盾的普遍性和特殊性关系原理

矛盾的普遍性反映事物矛盾的共同本质,具有广泛性和统一性,而矛盾的特殊性则反映各种事物矛盾的不同本质,具有多样性和差别性。某一类或几类有机物的通性,分子的通式等就是矛盾的共性,而某类或某种有机化合物的特殊性质就是矛盾的个性。比如卤素的单质均能与氢气、非金属、金属、碱、水等反应,因为卤素的原子最外层都有七个电子,容易得电子,呈现出较活泼的非金属性,因此具有相似的化学性质;但是它们与之反应的条件和快慢是截然不同的,氟与氢气在阴暗处就可发生爆炸反应,氯单质与氢气在光照时发生爆炸反应,溴单质与氢气反应和碘与氢反应必须在高温下才能反应。因为卤素从上到下,其电子的层数逐渐增大,得到电子的能力逐渐减弱,给出电子的能力逐渐增强,因此它们的非金属性依次减弱,阴离子的还原性依次增强。烯烃与炔烃都能与氧气反应生成二氧化碳和水,都能使高锰酸钾溶液退色,都能与溴水、氯化氢、氢气、水等起加成反应,这表现出它们的共性即矛盾的普遍性;而烯烃能起加聚反应而炔烃却不能,体现出它们的个性即矛盾的特殊性。

2 结语

哲学是自然知识和社会知识的概括和总结,运用哲学原理不仅可以加深对化学知识的理解,而且可以更好地发展辩证思维能力[5]。许多科学家都十分重视哲学的理论思维,自觉地思考世界观、方法

论的问题。按照辩证唯物主义的观点,人类对客观世界的认识来自实践,并且随着实践的发展而不断深化,即由表及里、由浅入深、由个体到整体、由简单到复杂、由部分到整体。当今,与其它学科高度交叉、渗透、融合,注重微观与宏观、层次结构与功能结构、静态与动态、系统与环境的辩证统一,探索复杂性,已经成为化学科学发展的总趋势。

【参考文献】

[1]黄素珍.浅谈有机化学与辩证唯物主义教育[j].福建教育学院学报,2003(9).

[2]倪静安,张墨英.辩证的唯物的化学科学(上)[j].化工高等教育,2004(3).

[3]燕平,常瑞生.化学理论与哲学[j].曲阜师范大学学报,第26卷第4期。

[4]黄秀山,袁瑛.有机化学的哲学思想[j].重庆大学学报:社会科学版,2000 (2)vol.6 no.1.

[5]贾淑荣,赵颖莉,段卫东.哲学原理在化学课中的应用[j].卫生职业教育,2003(9).

[责任编辑:王静]

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