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相对论与量子力学的矛盾

相对论与量子力学的矛盾

相对论与量子力学的矛盾范文第1篇

关键词: 马克思主义哲学 化学教学 哲学规律

化学是研究物质组成、结构、性质及变化规律的基础自然科学,哲学是自然知识、社会知识和思维知识的概括和总结,是理论化系统化的世界观和方法论。哲学物质范畴和化学的物质范畴既有区别也有联系,哲学的物质概念源于自然科学的物质概念,但又高于它,并给其以指导。因此,将哲学的世界观和方法论运用于中学化学教学过程,必然能在更高的层次上帮助学生认识化学现象、理解物质变化规律,提高思维能力。

一、对立统一规律与矛盾分析法

对立统一规律又称矛盾规律,揭示了事物发展的源泉、动力和实质内容,也是帮助人们认识世界和改变世界的根本原则。对立统一规律转化为方法论,就是矛盾分析法。矛盾分析法是共性与个性、普遍性与特殊性相结合的分析方法,它的精髓就是具体问题具体分析。化学变化的过程,实际上是物质(内部、外部)矛盾斗争的过程,在一定条件下,当反应进行到一定程度的时候,这种矛盾斗争也就趋于统一,这便是化学对立统一规律。溶解过程的溶解与结晶,可逆反应中的正反应和逆反应,氧化还原反应中的被氧化和被还原、氧化剂与还原剂、得电子与失电子、化合价升高与降低,原电池中的正极与负极,化学平衡,电离平衡,水解与中和,这些内容既是中学化学教学的重点,又是中学化学教学的难点,在这些知识的教学中充分运用辩证原理,引导学生从对立和统一两个角度理解、把握和记忆,可以收到事半功倍的效果。如在氧化还原反应的讲授中就要在分析其实质、特征的基础上找出在氧化还原反应中存在着“失电子化合价升高被氧化是还原剂”、“得电子化合价降低被还原是氧化剂”这一对既对立又统一的规律,当学生理解这两条规律后,让学生把矛盾的一方浓缩成四个字:“失升氧还”,并加以记忆,则矛盾的另一方“得降还氧”就无需记忆。这样学生记得少,记得牢,不易混淆,应用时只要按“失升氧还”分析矛盾的一方,其对立的另一方也就自然明了。实践证明,这样教学生认识分析氧化还原反应,出错的可能性极小,大大降低了教和学的难度。

二、理解普遍性,牢记特殊性

中学化学教学中的许多概念和许多物质的性质、制法等都体现普遍性和特殊性的统一。如卤素最外层都为7个电子,因此F、Cl、Br、I在性质上有很多相似的地方。但是,F2及其化合物表现出某些特殊性,如:AgCl难溶于水,但AgF易溶,卤素Cl2与水发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,但F与H2O却发生反应:2F2+2H2O=4HF+O2。

我们再来看一下温度对固体物质溶解度的影响情况:绝大部分固体物质的溶解度随着温度的升高而增大(矛盾的普遍性),只有极少数固体物质的溶解度却随着温度的升高反而减小(矛盾的特殊性),如熟石灰[Ca(OH)2]的溶解度。类似这些知识点的教学,既要引导学生理解掌握普遍规律,又要帮助学生寻找特殊性的方面,按照“同中求异,异中求同”的原则和方法,分析、归纳并掌握、运用。

三、矛盾的同一性和斗争性

矛盾诸方面的同一性和斗争性,只有在一定条件下互相依存互相转化的两个对立面,才能形成矛盾。矛盾就是对立面的统一,即同一性。有同一性就一定有斗争性,即矛盾双方相互排斥,相互制约,相互否定。在可逆反应中,反应物与生成物之间不仅是矛盾相互转化的典型范例,而且是矛盾同一性的最好例证,因为二者是相互依存,相互转化的。同时,二者之间又有斗争性,即反应若有利于向生成物方向进行的话,就必然不利于向反应物方向进行,反之亦然。当反应进行到正、逆方向反应速率相等时,反应就达到了平衡(矛盾相持)。显然,这种平衡并不意味着斗争双方矛盾的结束,而是达到“动态平衡”。按辩证法的普遍原则及矛盾的对立统一观点来看,平衡是相对的,暂时的,有条件的,而不平衡则是绝对的。当然,化学平衡也不例外,当改变化学平衡的任何一个条件(浓度、温度或压强等)时,平衡就会向削弱这种改变的方向移动,这也就是平衡移动原理所阐述的主要事实。像这样的内容的教学,教师要上升到哲学高度让学生感知、领会、理解、认识这一哲学规律,然后运用这一规律指导学生学习。

四、抓住主要矛盾,理顺知识要点

在复杂的事物发展中,同时有许多矛盾存在时,其中必有一种矛盾的存在和发展,不仅规定和影响着其他矛盾的存在和发展,而且起着主导的、支配或决定其他矛盾的地位,这种矛盾就是主要矛盾。抓住了主要矛盾和矛盾的主要方面,就会使问题迎刃而解。如:氧化还原反应的配平是中学化学要求学生必须掌握的基本功之一,也是中学化学教学的重点和难点,这部分知识的教学就要在引导学生弄清楚氧化还原反应及其相关概念的基础上深入氧化还原反应内部探讨和挖掘氧化还原反应最主要、最本质的特性,即被氧化的元素失去的电子总数等于被还原元素得到的电子总数,其表现的特征为元素化合价的升高总数等于元素化合价的降低总数。抓住了这一主要矛盾,不仅能较好地解决氧化还原反应的配平问题,而且能解决与氧化还原反应有关的诸如推断、计算等问题。

五、世界永恒发展,量变引起质变

量变是事物在数量上的变化,是在度的范围内微小的、不显著的变化,质变的是事物性质的变化,是由一种质态向另一种质态的飞跃。量变质变规律是物质世界发展客观的普遍规律,这一规律已被现代中学生所认识和理解,教学中我们要充分运用学生已有的量变质变规律的知识讲授有关化学知识,如:在元素周期表中,同周期、同主族元素性质递变规律的教学,我们紧扣同周期元素电子层数相同,最外层电子从左到右依次递增,发生量的变化,这种量的变化使得每周期元素都是从“典型的金属元素两性元素典型的非金属元素稀有气体”,引起了元素性质的质变,同样,同主族元素,如ⅣA、VA、ⅥA、ⅦA等,从上到下,最外层电子数相同,电子层数却依次递增,这种量的变化,使元素从“非金属元素两性元素金属元素”,同样引起了元素的质变,这样教学会使学生很容易记住元素周期表的结构,理解元素周期表所揭示的元素及其化合物性质的递变规律,以及运用元素周期表解决实际问题。

化学是自然科学中最活跃的学科之一,它在自然科学和科学技术发展中,占有中心位置,马列主义哲学是自然科学的最高概括,而自然辩证法是两者之间的桥梁,因此充分运用哲学世界观和方法论解决中学化学教学问题,不仅可以使我们更深刻地理解化学和化学教学在人类社会的地位和作用,而且对化学学习、化学教育具有十分重要的指导作用。

参考文献:

[1]叶敦平等.马克思主义哲学原理.高等教育出版社,1999.

相对论与量子力学的矛盾范文第2篇

关键词:矛盾律 排中律 《战国策》

任何事物都是不断发展变化的,但是任何事物在发展变化过程的一定阶段上又都有其固定性,即质和量的规定性。比如战国时的七国,虽然战国的时局及七国各自的情况每天都在变,但在秦未统一七国之前,七国仍然是并存的,那个时代也仍然属于战国时代。这就是它的质和量的规定性。事物的质和量的规定性决定了某物之所以为某物。这种事物的质和量规定性反映在人脑中来,就是思维确定性。思维的确定性从不同角度所表现出来的规律性就分别是逻辑的基本规律:说一个思想反映了什么,就不能同时又说这个思想没有反映什么。用公式表示为:A不是非A。――不矛盾律;一个思想或者反映什么,或者没有反映什么,二者必居其一。用公式表示为:或者A或者非A。――排中律;在下面的论述中,我们就具体讨论矛盾律和排中律在《战国策》中的体现。

要使我们的论辩富有逻辑力量,必须遵守这两条规律。矛盾律又叫不矛盾律,它的基本内容是:在同一思维过程中,两个互相反对或互相矛盾的判断不能同时都是真的,其中至少有一个是假的。矛盾律的公式“A不是非A”的意思是说,A这个判断与其相矛盾的判断非A不能同时成立。即是说,A与非A这两个互相矛盾的思想不能同真,必有一假。如在《齐策六・齐王建入朝于秦》中,齐王建到秦国去朝见秦王,齐都城门的司马问齐王:我们是为社稷立王,还是为大王您个人立王?在这两个问句中,对应着两个回答,也即两个判断,而且这两个判断是相互矛盾的,齐王要么说是为社稷立王,要么说是为齐王个人立王,不能在肯定其一的同时又肯定另外一个,即不能同时为真。

需要注意的是由于两个互相反对的判断也具有“不能同真”的特点,所以,矛盾律不仅适用于两个互相矛盾的判断,同时也适用于两个互相反对的判断。如在《楚策二・楚襄王为太子之时》中,齐王派使者向楚王要地,子良说不能不给,给了再攻打。昭常说不能给,自己愿意去防守东地。景鲤说不能给,但是楚国不可能单独防守,我愿去向秦国求救。可以看出,子良主张给,而昭常和景鲤主张不给,两派的意见是相互反对的,所以这两个意见只能同意其中的一个。但在原文中楚王派子良带车五十辆往北向齐国献地五百里;任命昭常为大司马,让他去防守东地;派景鲤带车五十辆,西去向秦国求救。于是,在齐王向子良要地不成,要攻打昭常时,秦国已经派大军五十万逼近齐国的西境,齐王害怕了,就请子良南边到楚国,西边到秦国,解决齐国的灾难,楚国不用一兵一卒就保全了东地。在这里,表面上是楚王把三者的意见都付诸实施了,实际上,子良、昭常是迷惑齐王的烟幕弹,景鲤的行为才代表了楚王的真正意图,而这也恰恰反映了两个互相反对的判断不能同时为真的正确性。

我们在论辩中运用矛盾律揭露逻辑矛盾时,要注意划清逻辑矛盾和客观事物所固有的矛盾的界限。前者是应该在论辩中避免的,而后者是客观存在的。前者只存在于人们的思维和表达之中,而后者则是客观世界中无时不有,无处不在的。《秦策一・司马错与张仪争论于秦惠王前》中,张仪主张攻取中原心脏之地,占有九鼎。司马错则认为应先攻取西蜀,扩大疆土。如果去攻打韩国,会背上恶名,而且未必能得到什么好处。这里,张仪和司马错的论据就是客观事物间存在的矛盾。

还应注意,矛盾律的运用也是有条件的。我们说在两个互相矛盾和互相反对的判断之间不能同时断定它们都是真的,其条件是:在同一思维过程中,即同一时间,同一方面。如果时间、方面不同,我们的断定不受此限制。

有时候,同时运用两个互相矛盾或互相反对的判断来断定同一事物的不同方面,还可以使论辩更富于吸引力和感染力。《宋卫策・公输般为楚设机》墨子进见楚王说:“现在有这样一个人,抛弃自己的彩车,邻居有一辆破车他却想去偷;扔掉自己华丽的服装,邻居有粗布衣服他却想去偷;舍弃自己的美味,邻居有米糠他却想去偷,这是什么样的人啊?”墨子讲了一个人互相矛盾的两方面,更加清晰地为楚王分析攻宋行为的不合理。

排中律的内容是:在同一思维过程中,两个互相矛盾的判断,必须有一个是真的。排中律的公式是“A或者非A”。这里,A表示一个判断,非A表示A的矛盾判断。在A和非A之间,要么A真,要么非A真,二者必居其一,排斥中间的可能性,故叫做排中律。排中律要求我们在同一思维或议论过程中,必须在互相矛盾的两判断间肯定其中一个,不能两个都否定,也不能含糊其辞。排中律要求我们论辩时在是非面前必须旗帜鲜明。《赵策四・赵太后新用事》中,左师公说:“父母疼爱子女,为他们考虑得很深远。您老人家送燕后出嫁,临别登车,握住她的足跟哭泣,悲伤她的远去,也是感到伤心啊。她走后,不是不思念她,祭祀必为她祝福,祝告道:‘一定别让她回来。’难道不是考虑长远,希望她的子孙世代继承王位吗?如今您老人家提高长安君的地位,把肥沃的地方封给他,给他很多宝物,不趁现在让他为国立功,一旦您不幸逝世,长安君怎么在赵国立足呢?老臣认为您老人家为长安君考虑得少,所以说您爱他比不上爱燕后。”在燕后和长安君之间,赵太后最爱长安君;而赵太后也承认疼爱子女就要为他们考虑得很深远。然而,赵太后为长安君考虑得不如为燕后考虑得深远,这两者之间岂不是存在着矛盾?左师触龙通过提出这两个的矛盾关系,使赵太后意识到自己行为的自相矛盾关系,触龙也通过思维的排中律达到了自己的目的。

值得注意的是,我们在论辩中运用排中律时,要紧紧抓住“排中律只适用于两个互相矛盾的判断之间”这一特点。正是这一特点将排中律和矛盾律的适用范围严格区别开来。排中律只适用于两个互相矛盾的判断之间,而矛盾律则既适用于两个互相矛盾的判断之间,也适用于两个互相反对的判断之间。在运用排中律时,我们还得考虑到思维过程的复杂情况。有时,由于各种原因,思维弄不清事情的真假,在二者之间不急于表态,这不算违背排中律;有时,由于种种需要,可以在谈话中采取故意违反排中律的手法来显示其谈话的艺术性。值得一提的是:从总的情况来说,我们的论辩必须遵守逻辑规律,而这里故意违反逻辑规律的情况,仍然是以说话者在运用逻辑规律的基础上根据特定需要而进行的。因此,故意违反逻辑规律以增强谈话效果,只能看作是在特殊情况下对逻辑规律的运用。

参考文献:

相对论与量子力学的矛盾范文第3篇

关键词:高中化学;水溶液;主次矛盾;相互转化

主要矛盾和次要矛盾是辩证唯物主义的观点之一,起主导作用的主要矛盾在地位上支配着次要矛盾,但主要矛盾和次要矛盾在一定条件下可以相互转化。对学生进行辩证思维能力的渗透和培养是中学化学教学重要任务之一。引导学生注意分析事物发展过程中的主要矛盾和次要矛盾,使复杂的问题简单化,有助于发展学生的辩证思维,提高学生分析和解决问题的能力,加深对化学知识的理解和掌握。

一、多元弱酸的酸式酸根离子的电离平衡与水解平衡的主次矛盾

多元弱酸的酸式酸根离子如HCO-3、HSO-3、HS-等在水溶液中既存在电离平衡又存在水解平衡,是矛盾的两个方面,在解决实际问题时,需考虑是电离平衡还是水解平衡占优势。

【例1】在NaHCO3溶液中滴入酚酞,溶液变红色,为什么?若在该溶液中加入适量的NaAlO2溶液,会看到红色加深并有白色沉淀生成,理由是什么?

分析:HCO-3同时存在电离平衡和水解平衡,若电离HCO-3CO2-3+H+为矛盾的主要方面则溶液显酸性,若HCO-3+H2OH2CO3+OH-水解为矛盾的主要方面则溶液显碱性。加入酚酞显红色,可见HCO-3水解是矛盾的主要方面。

NaAlO2溶液中存在AlO-2的水解AlO-2+2H2OAl(OH)3+OH-与水解产物Al(OH)3跟NaOH中和的矛盾。由于Al(OH)3是比H2CO3更弱的电解质,AlO-2比HCO-3的水解程度更强,溶液显较强的碱性,NaAlO2与NaHCO3两种溶液混合后,HCO-3处在碱性更强的环境中,其水解受到抑制,HCO-3电离平衡就成了矛盾的主要方面,而AlO-2的水解与HCO-3的电离相互促进,发生如下反应HCO-3+AlO-2+H2O=Al(OH)3+CO2—3,因此观察到红色加深并伴有白色沉淀生成。

二、弱电解质的电离程度与溶液体积变化的主次矛盾

【例2】冰醋酸加水稀释过程中,H+浓度变化如图所示。b点前为什么c(H+)随水量的增加而增大?b点后为什么c(H+)随水的加入而降低?

分析:在加入水的过程中,存在着醋酸的电离使c(H+)增大和稀释使c(H+)减小这一矛盾体。H+的浓度大小取决于溶液中n(H+)、V(溶液)两者的相对大小。b点前,冰醋酸的电离为矛盾的主要方面,溶液体积变化为矛盾的次要方面,即n(H+)的增大幅度比V(溶液)的增大幅度大,c(H+)随水的加入而增大。b点后,溶液体积的增大成为主要矛盾,即以稀释为主,因此c(H+)随水的加入而降低。

三、弱酸碱的电离与其对应离子水解的主次矛盾

在同一溶液中,弱的酸、碱电解质存在电离平衡,其对应的离子又存在着水解平衡,在解决实际问题时,如果两者都考虑,则问题很难解决,此时也需要分清矛盾的主与次,肯定主要矛盾,忽略次要矛盾,使复杂的问题变得简单化。

【例3】把0.2mol/L的氨水和0.1mol/L的盐酸溶液等体积混合,分析混合溶液中离子的浓度大小关系。

分析:假设两种溶液的体积均为1L,则两溶液混合后,生成NH4Cl的物质的量为0.1mol,氨水过量0.1mol。首先确定溶液的酸碱性:此时,溶液中存在两种平衡,即氨水的电离平衡NH3·H2ONH+4+OH-与NH+4的水解平衡NH+4+H2ONH3·H2O+H+,若NH3·H2O的电离平衡为矛盾的主要方面,则溶液显碱性,若NH+4的水解平衡为矛盾的主要方面,则溶液显酸性。因为NH3·H2O的电离程度大于NH+4的水解程度,以氨水电离平衡为主要矛盾,从而忽略NH+4的水解,溶液显碱性,故c(OH-)﹥c(H+),由NH4Cl=NH+4+Cl-知NH+4与Cl-的物质的量相等,但考虑NH3·H2O又电离出了一部分NH+4,所以c(NH+4)﹥c(Cl-)。综合上述分析可知溶液中离子的浓度大小关系为c(NH+4)﹥c(Cl-)﹥c(OH-)﹥c(H+)

综上所述,反应过程中所观察到的现象依次为首先有浅黄色生成,然后产生黑色沉淀,即前阶段以氧化还原反应为主导,后阶段以复分解反应为主导。

相对论与量子力学的矛盾范文第4篇

化学之美不仅美在其外的现象多样、千变万化,更在于其内蕴藏的丰富的各种思想。化学学科思想繁多复杂,像结构决定性质,守恒思想,平衡思想,等等,这些思想在日常生活中非常常见,应用也非常广泛。

教师可结合化学教学,在教学中渗透哲学思想,既能帮助学生树立起科学的世界观,又有助于学生认知能力和学习质量的提高。

一、动态平衡思想

自然并不是一成不变的,而是处于不断变化的动态平衡中——新的物质不断产生,旧的物质被淘汰;打破旧的秩序,建立新的秩序。在大自然的生生息息中,整个自然界在不断进化和发展,这就是动态平衡。

化学平衡的研究对象是可逆反应。有正、逆两个方向,这是对立的两个方面,但这两个方面又是统一的。例如:在一密闭定容的容器中充入1molN■和3molH■,此时在容器中只有N■和H■,没有NH■,N■和H■的浓度最大,NH■的浓度为0;在一定条件下开始反应,N■和H■的浓度逐渐减小,NH■的浓度逐渐增大,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大;最终正反应速率和逆反应速率相等,N■、H■和NH■的浓度保持一定,这就是化学平衡。N■、H■和NH■的浓度保持不变,容器内的压强、密度、混合气体的平均摩尔质量等物理量都保持不变,看似反应已经结束、停滞,但实际上正反应速率和逆反应速率都不为0,也就是说反应仍然在进行。改变条件,正反应速率和逆反应速率即会发生改变,导致正、逆反应速率不再相等,平衡即会发生移动,一段时间后建立新的平衡。简单地说,“条件改变,平衡移动”,这就是典型的动态平衡。

静止是物质运动过程中的稳定状态,是物质运动过程中的特殊形式。因此这时的平衡是暂时的,是相对的。

二、对立统一的辩证思想

对立统一规律揭示了普遍联系的根本内容和事物发展的内在动力,揭示了事物发展的动力和源泉,揭示了发展和联系的本质,其他规律范畴都是对立统一规律的进一步补充和展开。对立统一规律是唯物辩证法的根本规律。

在中学化学教学中,对立统一的观点到处都是,如阴极和阳极、正极与负极、氧化与还原、化合与分解、溶解与结晶、吸热与放热、吸引与排斥等。这些内容都生动地揭示了自然界中对立统一的基本观点。

对立统一的思想在解题中也有重要的应用。在判断化学平衡状态时,可以先假设化学平衡向正向移动,再判断该物理量是否变化。如果移动时变化,现在不变,此时即已达到平衡状态;在判断平衡移动方向时,也可以先假设平衡不移动,再判断该物理量怎样变化,即可发现平衡是否移动和移动方向。

三、主要矛盾和次要矛盾的关系

在复杂的矛盾体系中,每一矛盾所处的地位和所起的作用是各不相同的。其中,必有一种矛盾居于领导地位,起着支配作用,这种矛盾就是主要矛盾。其他种种对事物的发展不起决定、支配作用的矛盾,就是次要矛盾。主要矛盾对事物发展的全局具有决定意义,因此在研究问题时,就要全力找出它的主要矛盾,以带动其他矛盾的解决。

勒夏特列原理指的是改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度或压强等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。原理中“减弱这种改变”的正确理解是:平衡移动改变物理量的趋势与外界条件改变物理量的趋势相反,这是一对矛盾;但平衡移动改变的程度不能抵消外界条件改变的程度,最终达到新平衡状态时的物理量与原平衡时相比较,体现的是外界条件的改变;那么外界条件的改变就是主要矛盾,平衡移动的改变是次要矛盾。那么,在分析条件改变对平衡的影响时应以外界条件的改变为准。

例如:增大c(N■),可以使合成氨的平衡向正向移动,比较N■的转化率时,应抓住主要矛盾——N■起始时的物质的量增大,忽略次要矛盾——已经反应的N■的物质的量增大,这样很容易得出结论:N■的转化率(■×100%)减小。

四、实践是检验真理的唯一标准

实践是人类生存和发展的基础;是人类存在的根本方式;社会生活在本质上是实践的;实践是检验真理的唯一标准。

组织好实验教学,是对学生进行“实践是检验真理唯一标准”教育的重要内容。近期有这样一个题:有一长一短两支正在燃烧的蜡烛,用一个大烧杯罩住,问哪一个先灭。老师费尽心机、想尽好方法从理论上阐述长的蜡烛先灭,学生也不相信,总认为CO■密度大,应该短的先灭。其实,在课堂上做一个实验,就会让学生心服口服。

五、质量互变规律

任何事物都是质和量这两个方面的对立统一体,都有形成和保持这个统一体的度,事物由于其矛盾性而发生量变和质变。量变和质变是事物发展过程中的两个阶段,事物总是运动的,总在发生一定的量变,当量变积累到了一定的度,即会发生质变。

硫酸的浓度有大小,浓硫酸和铜在加热条件下会发生反应:Cu+2H■SO■(浓)?摇?摇■?摇?摇CuSO■+SO■+2H■O;但随着硫酸被消耗、水的生成,硫酸的浓度逐渐减小(这就是量变),但反应仍在进行;当硫酸的浓度减小到一定的程度,即会发生质变——硫酸变成了稀硫酸,再加热也不会再反应。

我们在讲解化学键时,也可以渗透质量互变规律。非极性键共价键就是共用电子对处于两个原子正中间,共用电子对不偏向任何一方;共用电子对如果偏向某一个原子,即成为极性共价键;如果偏移达到一定程度,共用电子对完全给了某个原子,即成离子键。这就是量积累到一定的程度,达到了量变的度,即会发生质的飞跃。

相对论与量子力学的矛盾范文第5篇

[关键词]有机化学;哲学原理;运用

有机化合物是含碳的化合物(碳本身和简单的碳化合物除外)。有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质及其变化规律的科学。早在远古时代,人们就开始接触和使用有机化合物。在漫长的历史长河中,人类逐渐发现并制备出大量新的有机化合物,积累了浩如烟海的有机化学知识,其中无不处处闪烁着哲学的光芒。如果我们在学习和研究有机化学的过程中,能从哲学的角度来思考,会给我们的学习和研究带来意想不到的收获,收到事半功倍的效果。

一、对立统一规律在有机化学学习中的运用

唯物辩证法认为,矛盾存在于一切事物中并贯穿于事物发展的始终,矛盾的双方既对立又统一,相互依存,互为条件,共同处于事物的统一体中,并依据一定的条件各自向相反的方面转化。事物的发展变化主要是其内部矛盾发展变化的结果。对立统一规律是唯物辩证法的精髓。

(一)同一性和斗争性

同一性和斗争性是矛盾同时具有的两种重要特性,相互联系又不可分离,共同处于一个统一体中。同一性离不开斗争性,斗争性寓于同一性之中,是同一性的基础,没有斗争性也就没有同一性。

在有机化学中,两种异构体在室温下能相互转变并达成平衡的现象称互变异构现象,具有互变异构现象的两个异构体称为互变异构体。互变异构体之间的关系就是对立统一的关系。如酮与烯醇、对亚硝基苯酚对苯醌肟、硝基烷烃与酸式硝基烃、烯胺与亚胺等均为互变异构体,它们之间能相互转变并在一定的条件下达成平衡,往往很难分离出某个纯的异构体。互变异构体的分子具有不同的结构,是不同种类的化合物,表现为相互对立的关系。但是,双方之间又相互依存,任何一方都不能脱离对方而孤立存在。并且,二者在一定的条件下可相互转化,形成你中有我、我中有你的局面,表现了矛盾双方相互渗透的特性。当然,它们之间的依存和转换是有一定条件的,这就是矛盾同一性的相对性。

(二)矛盾是事物发展的动力

1 内因与外因

内因是事物内部诸要素之间的对立统一。外因是该事物与其他事物之间的对立统一。在推动事物发展的过程中,内因与外因是相互联系、不可分割、缺一不可的。但二者在事物发展中的地位和作用是不同的。内因是事物发展变化的根据,外因是事物发展变化的条件,外因通过内因起作用,内因在外因的作用下发挥作用。

我们在学习醇的性质时,知道醇既有一定的弱酸性,又呈弱碱性;既可发生亲核取代反应,又可发生消除反应,还可发生α-氢的脱氢和氧化反应,这都是由其分子内部结构决定的。至于到底发生何种反应,体现何种性质,则需视外部条件而定。当醇与活性金属作用时,表现出弱酸性,而与强酸作用时则体现出弱碱性;与氢卤酸、无机酸酰卤或含氧酸在温热条件下发生亲核取代反应,而与含氧强酸在较高温度下则发生消除反应;与氧化剂作用则易发生氧化反应。这些反应都是外因通过内因起作用的。具有α-氢的烯烃与溴到底是发生双键上的加成反应,还发生α-氢的取代反应;卤代烃究竟发生亲核取代反应,抑或是发生消除反应,同样要视外部条件而定。

此外,具有不同官能团的化合物的化学性质往往不同,聚集二烯烃、共轭二烯烃和孤立二烯烃,卤乙烯型卤代烯烃、烯丙基型卤代烯烃和隔离型卤代烯烃以及芳卤型卤代芳烃、苄基型卤代芳烃和隔离型卤代芳烃化学性质间的差异,均是由其内部分子结构的不同而决定。

2 矛盾是事物发展的源泉和动力

唯物辩证法认为,矛盾是事物发展的原因与动力,事物发展是矛盾同一性与斗争性紧密结合、共同推动的结果。

不对称烯烃与质子酸的加成反应,氢离子有可能加在双键两个碳原子的任何一个上,产生两种加成方向,从而形成两种不同的加成产物。这两种加成方向是相互竞争的,究竟以哪个加成方向为主,这就是矛盾同一性和斗争性相互作用的结果。这两种不同的加成方向,会形成两种不同的碳正离子中间体,但它们的稳定性存在很大差异。若氢离子加在含氢比较多的双键碳原子上,形成的中间体更加稳定,由此生成的产物也就是主要产物。反之,得到的产物就是次要产物。这就是马氏加成规则的实质。从矛盾的观点看,这一反应实际就是矛盾双方地位、作用不断转化的结果。同理,当具有两种以上β-氢原子的卤代烃或醇发生消除反应生成烯烃时,究竟是以札依采夫取向的产物还是以霍夫曼取向的产物为主,也是矛盾斗争性作用的结果。

(三)矛盾的普遍性和特殊性

唯物辩证法指出,矛盾的普遍性即矛盾的共性、一般,矛盾的特殊性即矛盾的个性、个别。一般寓于个别之中,共性存在于个性之中;另一方面,个别、特殊又同一般、普遍联系着。任何一般都是个别的一部分,或一方面,或本质。任何事物都是普遍性和特殊性、共性和个性、一般和个别、绝对和相对的辩证统一。

据美国化学文摘统计,截至20世纪90年代初,有机化合物的数目已愈1000万种。要对数目如此庞大的有机化合物逐一学习和研究是不可能的,也是完全没有必要的。我们可根据有机化合物中所含的官能团的不同,将它分成不同的种类。具有同种官能团的化合物,往往具有相似的化学性质。由于某一类化合物所具有的普遍性质寓于各个具体的化合物之中,因此,我们对同类化合物中有代表性个体的性质进行研究后,就可以归纳、抽象出同类化合物具有的普遍性质,也就无需对同类的个体进行逐一研究。

众所周知,不对称与溴化氢加成时,根据马氏加成规则,氢将加在含氢较多的双键碳原子上。这是一个普遍适用的规律。但如果反应体系中存在过氧化物,或是当烯烃分子中存在较强的吸电子基团时,则加成的方向恰恰相反,这是马氏加成规则的一个特例,也是一事物区别于他事物的特殊本质。因此,我们在分析问题时必须做到具体事物具体分析,不能生搬硬套。 转贴于

二、质量互变规律在有机化学学习中的运用

(一)质、量和度

质是一事物成为其自身并区别于他事物的内在规定性。量是表示事物存在和发展的规模、程度、速度等的数量的规定性。任何事物都有其质的规定性和量的规定性,是质和量的统一。度是事物自己质的量的幅度、限度和范围,是与事物的质相统一的数量界限。丙烯与氯反应,在低于200℃时,主要发生的双键加成反应,生成1,2-二氯丙烷;若高于300℃时,主要发生α-氢的氯代反应,生成3-氯丙烯。低于200℃,就是发生加成反应的度。在低于200℃这个量的范围内,发生加成反应的质不变;高于200℃这个量的范围(尤其是超过300℃时),这个反应就会失去自身的质,而发生α-氢的氯代反应。在度中,质与量这两种不同的规定性达到了高度的统一。

(二)质量互变规律

量变和质变是事物变化的两种形式或状态,量变引起质变,而质变巩固着量变的成果,又引起新的量变,如此循环往复,以至无穷,推动着事物的不断发展。质量互变的具体实现形式是复杂多变的,表现为二者之间的相互渗透、相互包含,量变中有质变,质变中包含了量变。

在有机化学中,有关质量互变规律的例子比比皆是,最典型的例子莫过于同系物的物理性质的变化了。正构烷烃的沸点、熔点随着相对分子质量增加而有规律地升高,折射率随着碳链长度的增加而增大;烯烃、芳香烃、卤代烃、醇、醚等同系物的沸点、熔点随着分子量的增加而升高的现象;在卤代烷中的亲核取代反应中,其活性顺序为:氟代烷酰胺,莫不都是量变引起质变的例子。

醇类随着分子中羟基数目的增多,沸点升高、相对密度增加、酸性变强。酰胺分子中氮原子上连一个酰基,呈中性;而酰亚胺类化合物由于氮原子上相连的二个酰基的作用,呈弱酸性。在碳原子的sp3、sp2和sp三种杂化形式中,由于杂化轨道所含的s和p成分的不同,使得杂化轨道的空间形状和性质不同,均表明量变是质变的必要准备,质变是量变的必然结果。

三、否定之否定规律在有机化学学习中的运用

唯物辩证法认为,世界上任何事物的内部都包含着肯定与否定两个方面、两类因素和两种力量。肯定是事物中维持自身存在的方面,否定是事物中促使自身趋向灭亡并转化为他物的方面。自1883年合成出含三元环和四元环的碳环化合物后,人们发现三元环的化学活性比四元环大,而四元环的活性又要大于五元环。为了解释这一实验事实,1885年德国化学家拜尔(Baeyer A von)提出了“张力学说”,认为环烷烃中构成环的碳原子是处于同一平面内,排列成正多边形,其Z_CCC的键角与碳四面体正常键角109度28分的偏差将产生“角张力”,张力愈大,环就愈不稳定。这一理论较好地解释了三元环、四元环和五元环的稳定性,这是该理论的肯定方面。但由于其假设成环碳原子共面的观点与实际不合,这是其内部孕育的否定方面,因无法解释六元环的稳定性而被近代杂化理论所否定。这样,对于环烷烃稳定性解释的理论就从一个阶段发展到另一阶段。当然,这种否定是“扬弃”。

在有机化学发展史上,由于从动植物体内得到的这些化合物有许多共同的性质,明显地不同于当时从矿物来源的无机化合物。当时的化学家把有机物和无机物绝对划分开。1806年瑞典化学大师贝采利乌斯(Berzelius J J)把有机化合物和有机化学定义为“从有生命的动植物体内得到的化合物称为有机化合物,研究这些化合物的化学称作有机化学”,并认为“在动植物体内的生命力影响下才能形成有机化合物,在实验室内是无法合成有机化合物的”。这种学说被称为“生命力”学说,曾一度牢固地统治着有机化学界,使人们放弃了用人工合成有机物的想法。

直到1828年德国青年化学家维勒(w·hler F)发现无机物氰酸铵加热很容易转变为有机物尿素。他把这一重要发现告诉了贝采利乌斯。他说:“我应当告诉您,我制造出尿素,而且不求助于肾或动物——无论是人或犬。”但是这个重要的发现,并未马上得到贝采利乌斯和其他一些化学家的承认,就是维勒本人也认为这个合成不能算作一个完全的合成,因为氰酸和氨还不能从无机物制备。因此,在它们里面还有一些是属于有机界的东西,是这些物质使尿素的合成得以成功。还有人为了维护“生命力”学说,认为尿素是动物机体的排泄物,而且易于分解为氨和二氧化碳,因此可以把尿素看作是有机物和矿物质之间的联系环节,尽管这种处于分界线的物质可以人工制成,但要人工制备结构较为复杂的有机物质还是无能为力。