摘 要:化学是哲学的资源,哲学是学习化学的工具;有机化学是化学学科的一个重要分支。有机化学中的每个知识角落都体现出哲学思想的影子。
关键词:哲学 有机化学 有机化学中的哲学
《学哲学 用哲学》一书中阐述“学哲学应该学习它的原理,学习应用它的立场、观点、方法”,学好哲学,终身受益。
《普通高中化学课程标准(实验)》提出了使学生在“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三个维度统一和谐发展的课程目标。树立辩证唯物主义世界观,在理论分析和实验探究过程中学习辩证唯物主义的方法论,在研究化学现象和解决化学问题中训练辩证的思维方法,已成为中学化学教学的重要目标。
在有机化学教学实践和理论探究中,我从“用有机化学学哲学”和“学有机化学用哲学”两个方面对有关化学和哲学的知识、方法进行相互渗透、相互整合,得到了较高的教育教学效果。 用有机化学学哲学 用有机化学学哲学的目标:在有机化学知识的教学中注重哲学观点的渗透,促使学生初步形成辩证唯物主义的物质观、分类观和运动观,初步接受唯物辩证法的基本规律和辩证唯物主义的认识论。
1、有机化学中的“物质观”和“分类观”
有机化学是一门研究有机化合物的组成、结构、性质、变化及合成的基础自然科学。目前,已经有3000多万种的有机物被合成;构成有机物元素的种类主要集中在碳元素、氢元素、氧元素、氮元素和卤元素等为数不多的几种元素身上。利用元素组成的常见官能团对种类较多的有机物进行分类,加深对分类观的认识,并进一步揭示物质之间存在的性质异同点。懂得物质的外在性质与此内在结构是紧密联系的。
2、有机化学中的“微粒观”和“运动观”
构成世界数千万种的有机化合物均是由分子、离子等微粒构成。利用有机化学反应机理从微观的角度揭示宏观新物质的生成,加深学生对世界是物质构成的认同。例如:甲烷在光照的条件下,与氯气发生取代反应, 自由基链反应包括三个阶段:
(1) 链引发: Cl2 2 Cl· 吸热
(2) 链增长: Cl· + CH4 CH3· + HCl
CH3· + Cl2 CH3Cl + Cl· 放热
类似地 Cl· + CH3Cl ·CH2Cl + HCl
·CH2Cl + Cl2 CH2Cl2 + Cl·
同理生成 CHCl3 和 CCl4
(3) 链终止: Cl· + Cl· Cl2
CH3· + CH3· CH3CH3
CH3· + Cl· CH3Cl
通过上述反应历程使学生懂得有机化学反应中微粒内部旧键的断裂和微粒间新键的形成过程。
3、有机化学中的“质量观”
在有机化学反应中,由于反应物浓度的不同、温度的不同、溶液酸碱度的不同,从而决定反应能否发生及产物的种类和类别的差异、反应方向的改变。例如:①烷烃不能和卤水发生取代反应,原因之一是卤水中卤素单质的浓度较卤素单质小所造成。
光照 CH4+Cl2 CH3Cl+HCl(Cl2是纯净物)②乙醇在浓硫酸作催化剂时,不同温度时产物不同。温度在170℃时发生分子内脱水主产物是乙烯,140℃时发生分子间脱水主产物是乙醚。CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O(分子内脱水)
2CH3CH2OHCH3CH2-O-CH2CH3+H2O(分子间脱水)
③1,3-丁二烯的加成反应,在不同温度下发生加成反应时,断裂双键的个数不同。π-π共轭体系使有机物的结构相对稳定,但在不同的温度下,断裂双键的个数有别。
-15℃ CH2=CH-CH=CH2 + Br2 CH2Br-CHBr-CH=CH2 (1,2–加成,主产物) 60℃ CH2=CH-CH=CH2 + Br2 CH2Br -CH=CH-CH2Br(1,4–加成,主产物) ④生活中的甲醛在浓度不同的情况下对细菌和人类的伤害程度不同,自然界万物就像一把“双刃剑”,都有其两面性。如何合理将物质应用于自然、社会和生活是我们每个化学研究者和化学知识传播者的职责。医院里使用甲醛的40%溶液(福尔马林)作消毒液,新装修的家具如何测定其浓度,判断是否超出人所能承受的最大量(我国《室内空气质量标准》规定室内空气中甲醛含量不得超过0.08mg/m3),进一步诠释量变引起质变的本质,要求我们如何控制其中的“度”。
⑤乙酸和乙醇在浓硫酸作催化剂、加热的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,如果是在稀硫酸作催化剂的条件,则不利于乙酸乙酯的生成,反而有利于乙酸乙酯的水解。
“银氨溶液”的配制实验:向稀AgNO3溶液中滴加稀氨水至沉淀恰好消失(Ag++NH3·H2O = AgOH↓+NH4+;AgOH+2NH3·H2O = [Ag(NH3)2]++OH—+2H2O),该实验充分体现了事物的发展总是从量变开始的,量变是质变的必要准备,质变是量变的必然结果;质变又为新的量变开辟道路,使其在新质的基础上开始新的量变。
二、 学有机化学用哲学
1、“矛盾观”在有机化学中的应用