化学学科思想
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化学学科思想
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化学学科思想
我们把化学学科思想概括为以下3点:
(1)
物质结构决定性质思想;
(2)
守恒思想;
(3)
动态平衡思想。
元素周期律揭示了元素间的和谐、统一。我们研究各类元素、化合物的性质,当首先分析其结构、组成,继而赋之以科学推测,经历无数次实验验证,最后得出结论。这一科学方法源自“内因在事物中发挥决定作用”的哲学论断。探索氧化还原反应,我们引导学生思维由表及里,步步深入,揭开氧化还原反应“得氧、失氧”及“化合价升降”的层层面纱,终于得出氧化还原反应的实质———“电子得失或偏移”,自始至终无不渗透着“对立统一”的辩证唯物主义观点。透彻理解守恒思想的内涵,为指导我们认识客观世界提供了科学的理
论依据,更为我们利用“质量守恒、能量守恒、电子守恒”等诸多关系解决生活、学习中的一系列问题带来了不尽的便利。动态平衡思想是化学学科思想的重要组成部分,是科学思
想的集中体现。勒沙特列原理是自然辩证法在自然科学领域的具体化。该原理不仅适用于化学平衡,而且广泛应用于宇宙间的一切平衡体系。从化学到物理学,从生物学到生理学,从经济学到社会学,无一不遵从“泛化的勒沙特列原理”———承受外加限制条件的系统具有反抗外加限制条件改变
的能力(V.B.
Thomsen ,J. Chem.Ed. 2000 ,77 ,173)
。物理学中的牛顿第三定律及楞次定律可以用勒沙特列原理加以解释。生物学上害虫的“抗药性”问题,为使某种生物更好地生存而人为地采取特殊保护措施,造成该物种因丧失对大自然的适应能力而引起自身生存能力弱化,最终导致物种的退化,无不是勒沙特列原理的具体体现。人类社会又何尝不是如此呢?
人类为了自己生活得更好,一度不顾一切“开发”自然资源,要达到“人定胜天”的境界,盲目垦荒,砍伐原始森林,破坏植被,大量地、无休止地制造、使用,并向环境抛弃对大自然有害的物质(如氟利昂等)
,肆意捕杀野生动物,最终遭到大自然的有力惩罚,甚至毁灭性的打击———过多紫外线投射使皮肤癌患者陡增、水土流失、洪水泛滥、SARS
肆虐镲美国著名化学家L. C.
鲍林曾对青年学生深刻指出,你们将来可能不再学习化学,
你们可能会把在化学课上学习的一切化学现象都忘记,但是,无论如何,请你们不要忘记勒沙特列原理。
重要的化学思想方法
化学思想方法是在一定的化学知识和方法基础上形成的,化学思想对理解、掌握、运用化学知识和化学方法,解决化学问题起到促进和深化的作用。从中学阶段来看,化学学科中要有结构与性质、量变与质变、一般与特殊、定性与定量等思想方法。
1、结构与性质的思想方法。这是化学学科核心的思想方法。我们知道,结构与性质的关系是:结构决定性质、性质反映结构。这一思想贯穿化学学习与研究过程的始终。根据这一思想,与之相关的思想方法还有“性质与用途”、“位置(周期表中的位置)与结构”、“位置与性质”以及“位置、结构与性质”等,在物质结构、性质与用途以及元素位置、结构与性质等相互之间的推断中经常用到。
2、量变与质变的思想方法。这是一种哲学的思想方法。量变和质变是两个相互依存的过程。通过量的积累产生质的变
化,量变是质变的前提,而质变又是量变的最终结构。这一思想在元素周期律(元素周期表)中得到最好的体现。在一些化学反应中也得到很好的体现。如过量问题(量对反应产物的影响),物质性质(氧化性或还原性)与物质浓度的关系等。如硝酸浓度的改变,氧化性强弱发生变化,导致反应产物的变化;浓硫酸具有强的氧化性,而稀硫酸则不具有氧化性;浓盐酸有较强的还原性,稀盐酸则弱的多(通常不体现)等等。
3、一般与特殊的思想方法。该方法是化学思想方法中的基本方法,也是哲学的一种思想方法。化学的研究,通常总是通过对某些特殊的事物或事物的某些特殊方面的研究,得出一般性(或普遍性)的规律,并加以推广;同时事物在具有普遍性(一般性)的同时,由于不同事物存在某些独特的一面,因此有具有特殊性一面。换句话说,任何事物与同类事物之间有普遍性(共性)一面,同时又有自己独特的一面。象同主族元素化学性质存在共性的一面,同时不同的元素又存在差异。
4、定性与定量的思想方法。这是化学研究中通常用到的两种思想方法。这两种方法从不同的深度和角度对事物进行研
究。定性的思想方法,主要从是否存在某种属性、存在程度的深浅或大小等角度进行初步确定;而定量的思想方法,则在定性的基础上精确地对事物的属性进行深度的、量化的表达。如对某溶液酸碱性的描述和酸碱度的表达,又如物质溶解性的描述和溶解度的描述,都是从定性和定量两个方面来对事物进行研究的。
中学化学的学科思想
分类思想(由小到大、由表及里、由现象到本质)—系统化解决问题程序化思想——策略化
在相似中找差别,在差别中找变化规律的思想
——辩证化
由定性到定量的思想——精细化
结构决定性质,性质决定用途的思想——因果化
微观和宏观相互转化的思想——本质化
化学结论来自化学实验的思想——重事实
抽象问题具体化的思想——直观化