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唯物辩证法与化学学习

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开篇概论

客观世界本身,就是在不断运动的辩证的实体。人们自古以来逐渐认识到了客观世界的辩证性,并且在不断的实践中产生了认识,观察,总结世界的基本准则,即为唯物辩证法。
道尔顿形而上学地从宏观视角建立了开天辟地的原子论,运用了从具体到抽象,从抽象再推广到具体的辩证方法。门捷列夫坚信元素之间普遍的内在联系,他运用科学分类与统筹,总结出了元素周期律。
尤其可见辩证的思维方法有助于人们对客观世界的认识从感性的提高到理性的,从片面的、零星的、表面的认识到内在的,全面的,本质的认识。
相较于形而上学,辩证法抛弃了所为的“同一律”即真假对错界限分明,而是从“矛盾律”出发,认为A是A又不是A,“是”中包含着“否”,“否”中也包含着“是”,“是”与“否”相对立,而又统一,在一定条件下可以相互转化(太极图.jpg)。这就是对立统一规律。

事物联系的普遍性

宇宙中的一切事物无不存在普遍联系,求知欲驱使着我们寻找着这些规律。而化学中也必然存在大量内在联系,需要我们去通过探究来总结出这些内在联系。
比如以下三个化学反应,你觉得有本质区别么?
1.CO2+H2O=H2CO3
2.CO2+2NH3→催化剂→CO(NH2)2+H2O
3.CO2+CH3MgCl→CH3COOMgCl
没有区别,发生的都是碳氧双键上的加成反应

下面用一道江苏省的化竞题里说明一下
探究氢氧化镁沉淀溶于氯化铵溶液的原因
假设1:氯化铵水解显酸性,氢离子与氢氧化镁发生酸碱中和反应。
假设2:氢氧化镁在水中存在溶解平衡,氯化铵与少量解离出来的氢氧根形成氨水使得溶解平衡向着溶解的方向移动。

两个假设都能解释为什么氢氧化镁能够被溶解,但是二者却都不能证明或者否定对方,因为他们彼此共存于一体。
这里就是一个典型的错误:只看表面不看本质,看不透表象之后的世界图景。
具体分析过于繁琐,此处仅简单阐述结果,分析过程将在另一篇文章中发表:假设1承认氯化钠发生了水解的发生,但却忽略了酸碱中和反应中作为最弱电解质水的存在(水为溶剂的反应体系中水为最弱电解质)而假设2中产生的是弱电解质一水合氨。而经过分析,其中氢离子与铵根都可以独立地溶解氢氧化镁,只不过需要的量不一样。
这个例子体现了割断事物内在联系的错误。

矛盾的普遍性与特殊性

矛盾不仅有普遍性还有特殊性。不同事物所包含的矛盾是不同的。比如金属都有三大特性,但对于某些金属来说,其化学性质却更像非金属,有的遇水会爆炸,有的只溶于王水。甲醛可以认为是有两个醛基,甲酸既有有机酸的通性又有醛的通性。等等
所以在探究内在联系的时候不可忽略特殊性的,而特殊性之间也会有内在联系,比如VIA族化合物氢化物沸点由于氢键而展现出个别的特殊性,而隔壁的VA族氢化物也因为氢键的存在而沸点出现特殊性。

事物是变化发展的

一切事物都在变化发展的。随着自然科学的进步,我们实现了众多以前被视为魔法的技术:人造钻石的诞生,可控热核聚变的实现等等。
比如历届奥运会火炬的燃料:

年份 燃料 化学式
1952 C10H8
1960 松香 C20H29COOH
1980 丙烷与丁烷 C3H8,C4H10
2004 丁烷和丙烯 C4H10,C3H6
2008 丙烷 C3H8

随着时代的进步,燃料也不断革新,说明人们的认识不断完善,从自由王国到必然王国。

辩证的否定之否定

否定之否定是事物发展的普遍规律,一切事物无不在肯定中存在,又在否定中渐失。反应停事故的戏剧性变化印证了这一哲学原理,也让人们意识到了同分异构体的特殊性。
反应停事件:
反应停是一种用于停止孕妇反应的药物,是一种谷氨酸衍生物,分子式为C13H10N2O4。很快,畸形儿大量出现,使得许多家庭蒙上了阴影。而仅仅一个碳原子的手性异构,导致药物动力学性质完全不同,一下子造出来几万个畸形婴儿。
吃一堑,长一智。人们很快就推出了仅有R-反应停的反应停药物,使用不同的方法干掉了S-反应停。

结语

化和分解,氧化还原,正常反常,混沌有序,随机确定,连续量子,阴阳相生,虚实相伴,既对立又统一。
观点的变化,可谓是三十年河东,三十年河西。今日你所学,可能会被后人彻底推翻,也有可能被全盘证明。光的波动性和粒子性的两派打了几十年的口水仗,经典力学与量子力学的确定性与不确定性泾渭分明,原子从坚不可摧到内实外虚又无限可分。至于那些曾经划过科学天空的明亮流星:燃素论,生命物质论,五元论,都已经成为了历史,从天际陨落。与时俱进不是一个口号,是一个行动方针。
唯物辩证法应作为我们学习化学的最强力的思想武器,带领着我们在科学的阵线上捷报频传。