化学是辩证的

摘要：本文根据辩证唯物主义观点，结合中学化学教育教学内容，阐明了中学化学中的辩证唯物主义思想。
为了做好我们的教育教学及研究工作，必须学习马列主义哲学，掌握科学的方法论。马列主义的世界观和方法论能够给教育教学研究提供正确的方向和方法。辩证唯物主义是马列主义哲学的重要组成部分，中学化学教学大纲中明确指出要对学生进行辩证唯物主义观点教育。
化学科学本身蕴藏着丰富的辩证唯物主义思想。
一、世界的物质性
1、世界是物质的世界
纵观天体世界：太阳系、银河系、河外星系……宏观物质世界：大海、江河、山川、田野、动物、植物……微观粒子世界：分子、原子、离子、质子、中子……物质世界永远按照自己固有的规律运动着、发展着，这是辩证唯物主义世界观的出发点。
2、运动是物质的根本属性
物理变化：分子运动；化学变化：原子、离子的运动，重新组合；原子核内质子、中子的运动，核外电子的运动；日升月落，斗转星移，从无机物到有机物，从生物界到人类社会，从人的思维，无不在运动着，无不在变化发展着。
事物的普遍联系，是同事物的运动、变化、发展紧密不可分的。
二、物质运动规律
1、对立统一规律
（1）普遍联系的观点
从巨大的天体到微观粒子，从无机界到有机界，无不处于普遍联系，相互作用之中。质量的能量的相互转化和守恒定律揭示了各种物质状态，运动状态之间的普遍联系。门捷列夫的元素周期表揭示了曾经被认为互不联系，互不依赖的各种化学元素之间的联系。
事物之间的普遍联系，是同事物的运动，变化发展紧密不可分的。事物内部的矛盾，是事物自我运动的源泉。
（2）矛盾的普遍性和特殊性，同一性和斗争性
辩证唯物主义认为，矛盾存在于一切事物的发展过程中，每一事物的发展过程中存在着自始至终的矛盾运动。各种物质运动形式都有它不同的特殊矛盾，对具体事物作具体分析，是马列主义的精髓和活的灵魂。
如果我们只知道一般的化学规律，而不研究它们各自的矛盾特殊性，就无从认识事物，更谈不上用正确的方法去分析和解决问题。
例如：酸能跟活泼金属反应制取氢气，这是一般规律。而应选用什么样的酸？哪一种活泼金属？这就要从实际出发，作具体分析。显然具有氧化性的酸，如浓硫酸和硝酸，不能跟活泼金属反应制取氢气，而应选用稀硫酸或盐酸，至于选择何种活泼金属，从理论上讲，在金属活动性顺序表中，排在氢前面的金属均可，但从原料的来源，反应速度的快慢，成本的高低等考虑，应选用锌跟稀硫酸或盐酸反应制取氢气为好。再如：活泼金属可以把不活泼金属从其盐溶液中置换出来，如铁跟硫酸铜溶液反应，生成硫酸亚铁和铜，这是一般规律。而把一小块钠投入到硫酸铜溶液中的反应，就得从事物矛盾的特殊性出发，进行具体的分析研究，而得出钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠这一正确结论。
在化学中，对立统一的法则是普遍存在的。对立统一双方表现在：原子间，离子间，分子间的吸引和排斥，矛盾的双方在一定的条件下相互转化，实现重新组合而生成新物质的。
如金属钠在氯气中燃烧，钠原子失去电子成为阳离子，氯原子得到电子成为阴离子。阴阳离子相互作用，吸引和排斥达到平衡，对立面的统一，形成了离子化合物氯化钠，而事物内部的矛盾运动，钠原子失去电子，氯原子得到电子，则是事物发展生成离子化合物氯化钠的内部动力，氢气在点燃的条件下的氧气化合生成水，水通电分解成氢气和氧气。氢气、氧气和水共存于矛盾的统一体中，内因是氢气具有可燃性，氧气具有助燃性，水中含有氢元素和氧元素，外因点燃或通电条件，外因通过内因而起作用，发生了氢气和氧气的化合反应以及水的分解反应。
诸如在电离平衡、水解平衡、综合平衡、化学平衡等平衡中，分子电离成离子，离子结合成分子，溶解过程的同时，不断进行着结晶，正反应进行的同时，逆反应也开始了，当两者速率相等时，则以相等的速率并存的两个相反过程达到了动态的、有条件的、暂时的相对平衡。如果改变外界条件，如浓度、溶剂、溶质、压强催化剂等将会打破原有的平衡，矛盾着的双方作用斗争在一定条件下又会相互转化，否定之否定乃至重新达到新的、暂时的相对平衡。
又如电解质和非电解质，酸和碱，两性氧化物，同素异形体，阳离子和阴离子，氧化与还原，氧化剂与还原剂，中和与水解，酯化与皂化，饱和溶液与不饱和溶液、溶解和结晶，吸热与放热等无不渗透着对立统一法则。
（3）主要矛盾和矛盾主要方面
在复杂事物的发展过程中，有许多矛盾同时存在，其中必有一种主要的矛盾，它起决定的作用，其它矛盾则处于次要的服从地位。
矛盾着的两方面中，必有一方属于支配地位，起着主导作用，成为矛盾主要方面，而另一方面则属于被支配地位，事物的性质主要地由矛盾主要的方面所决定的。
如盐类的水解平衡，溶液中既有弱电解质的电离平衡，又有水的电离平衡，当这两个可逆平衡相互影响，矛盾着的对立面达到有条件的暂时的统一时，就出现了相对静止状态，溶液中体现了某种稳定的性质。例如，水解时，溶液中同时存在水的电离平衡，由于弱电解质醋酸分子的形成，消耗了溶液中的氢离子，从而打破了水的电离平衡，直到建立新的平衡，于是溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，溶液显碱性。又如PH=5的溶液稀释1000倍后，溶液中的PH值约是6.96，这里既有电解质的电离平衡，又有水的电离平衡，溶液稀释后，对酸碱性起主导作用的是水的电离平衡，这是矛盾的主要方面。
如对氯水化学性质的理解，氯水中含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-等粒子。氯水中因含有Cl2，所以它能氧化Br-、I-、S2-、Fe2+等还原性离子，因氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，所以它显酸性；因含有Cl-，所以在氯水中滴入AgNO3溶液产生白色沉淀，因含有HClO，所以氯水具有杀菌、消毒、漂白的作用。
正如列宁指出：“在教学中，正和负，微分和积分。在力学中，作用和反作用。在物理学中，阳电和阴电。在化学中，化合和分解。在社会科学中，阶级剥削和斗争”。对立统一规律乃是社会发展，事物运动的根本规律。
2、质量互变规律
恩格斯指出“化学可以被称为研究物体由于量的构成的变化而发生质变的科学”。
（1）质和量
质是事物内部的固有属性，化学中的质，一般是指物质的性质。量，一是指物质的量，二是指运动的量，从化学角度看是指物质组成的化学成份和式量等，所谓运动的量，则是指物质具有的或所包含的能量，如温度、键能等。质和量是对立的统一。
（2）量变和质变
量变是事物在数量上的增加或减少，是一种渐进的变化，质变是事物根本性质的变化，是事物由一种质的形态向另一种质的形态的突变和飞跃。事物的发展和向对立面的转化，表现为由量变到质变，又由质变到量变的过程是事物发展的普遍规律。
化学上的量变，包括数量上的增减，如原子量，分子量，原子数目，以及温度、浓度、压强等的数量变化和形状上的改变，如原子的大小，原子排列的方式，以及空间的取向不同（特殊形式的量变）等。当这些因素的变化超过一定的量时，就会引起化学上的质变物质的物理性质和化学性质的改变。
元素周期表中，元素性质随着原子核电荷的增加而引起周期性变化，即原子核电荷数量的变化，引起元素性质的变化。“随着核电荷数的量变，化学元素的性质呈现由金属到非金属，由化学性质活泼到不活泼的元素，由固体到气体等质的变化，其它如熔点，原子半径、原子体积、化合价等也都随着原子核电荷的变化而呈现周期性变化。
生铁和钢由于含碳量的差别，引起机械性能方面的差别，一氧化碳和二氧化碳、双氧水和水、氧气和臭氧、金刚石和石墨、红磷和白磷、乙烯和乙炔、乙烯和乙烷等，它们的分子组成上的差异，引起了性质上的差异，它们都非常明显地体现了由量变引起质变的变化规律。
在有机物中的每种同系物，随着分子中碳原子数或CH2原子团数的增加，同系物的熔沸点就会逐渐升高，烷烃同分异构体中，随着分子侧链个数的增多，沸点会依次降低，饱和一元脂肪酸，随着分子烃基中碳原子数目的增加，羧酸的酸性就会依次减弱等，以上分子中碳原子数目的增多，侧链的增加，甲基间距离的增大等都是量变，这些量变引起了物质熔沸点的升高或下降，酸性的减弱等物理性质或化学性质的质变，而以上这些质变又体现在物质的物理常数或化学常数的改变上，所以这些质变又可以看作是新的量变。
在常温下，不能发生分解反应的碳酸钙，在一个大气压下约850℃时能发生分解反应，这是由于外界供给了能量，通过热能的积累才引起了碳酸钙的质变，氧化还原反应是通过电子的得失或偏移，（电子数的变化）来实现的。离子互换反应是由于溶液中离子浓度的减少来完成的。
稀硫酸不具有氧化性，浓硫酸具有氧化性，铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，乙烯在180℃时为分子内脱水，140℃时为分间脱水，碳在充足的氧气里燃烧生成二氧化碳，氧气不足时燃烧生成一氧化碳等等，量变引起质变的例子不胜枚举。
（3）否定之否定规律
否定之否定规律是唯物辩证法的基本规律之一，它揭示了客观事物发展的方向和道路。辩证的否定是发展的环节，否定就是事物向其它事物的转化，就是旧质向新质的飞跃，否定之否定的根据原因在于事物内部的矛盾运动，从化学角度看，元素周期表所反映的元素演化也是一系列否定之否定过程，由于原子的核电荷递增，元素性质就沿着螺旋式上升的路线发生周期性变化。元素周期表中，第一主族是元素锂、钠等碱金属，随着核电荷的递增而转变为非金属，这是第一次否定，量变核电荷数增加引起质变。随着这种非金属的核电荷继续递增又依次变为钠、钾、铷、铯等酸金属，这是第二次否定，即否定之否定。锂—硼—钠，钠—硅—钾，钾—砷—铷，铷—碲—铯等，都是由碱金属变为非金属，再由非金属向碱金属回复的否定之否定过程。但这种回复，并不是简单的循环，因为经过两次否定的碱金属的核电荷已大大增加了，其化学性质比原来的酸金属更活泼了。
物质在一定条件下的相互转化：如
强氧化剂：（如：Cl2、Br2、O2、H2O2、Na2O2、KMnO4、HNO3、HClO等）
还原剂：（如：Zn、Fe、Cu、I-、S2-、H2S、SnCl2、SO2等）
CO       CO2                   CaCO3                         Ca(HCO3)2  Fe2+                                                                                                                                                                                                                         Fe3+

氧化剂：（如：S、I2、H+、Cu2+、Ag+、Hg2+等）   0   强氧化剂（如：Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4等）
还原剂：（如C、CO、Si、Mn、Al、Zn等）还原剂：（如：C、CO、Al、H2等）
                                   Fe等都体现了物质运动中的否定之否定规律。
再如：许多盐类的提纯，饱和溶液第一次结晶是肯定阶段的结晶，晶体中混有杂质，在较高温度下将所得的晶体制成热饱和溶液是否定，然后再冷却制得比较纯净的晶体，是否定之否定，是螺旋式的，波浪式的前进上升运动。
纵贯整个中学化学内容，无不处处渗透着辩证唯物主义思想。我们中学化学教师应该去研究，去体会，去把握，使化学自然科学和辩证唯物主义思想在自己头脑中融为一体，唯有此才能真正做好我们的教育，教学及研究工作。