化学里的哲学美

化学里的哲学美院系：工学院主讲教师：刘春立联系方式：myfeng0708@导论科学和哲学都是人类在不断地认识和改造自然的过程中逐渐形成和发展起来的。

科学源于人类在认识和改造自然中所积累的经验和知识，人们用理性思维对这些经验和知识加以概括、总结和推演，把具体的经验上升到抽象的理论，把零散的知识构建成严整的体系时，科学在真正意义上形成了。

因此，科学就是求实精神和理性精神的结合。

而哲学也是源于人类的经验和知识，但哲学并不单纯是对这些经验和知识的总结，从某种意义上说，既是对人类所有经验和知识的共性和本质进行总结，又是对人类理性认识和理性过程进行总结。

这样看来，科学和哲学的对象和目的是不同的，科学研究的是自然界中具体的事物，总结出具体的规律和本质；哲学研究的是这些具体规律和本质之中所蕴涵的更加广泛和更加深刻的规律和本质，同时总结出理性思维的一般规律。

由此可见：化学与哲学这两者，既有着表面的不同，却也有着深层的统一。

上篇化学里的哲学观点1．质量互变,对立统一质量互变、对立统一是唯物辩证法的基本规律，也是也是化学运动的基本特征，这一规律在化学运动中表现的特别生动明显。

恩格斯说：“化学可以称为研究物体由于量的构成的变化而发生质的变化的科学。

”在化学周期表的元素的排列方式可以证实这一理论，元素的性质都是按一定的规律递变的。

元素周期律的发现，对化学进行了一次辨证综合，使化学成为一门严整的系统的自然科学系统，元素周期律的发现具有深刻的哲学意义，他雄辩的证明了质量互变这一辩证法的基本规律的客观性与普遍性。

门捷列夫说：“单是事实的收集，哪怕收集的非常广泛；单是事实的积累，哪怕积累的毫不遗漏；都还不能是你获得掌握科学的方法，不能向你提供进一步的保证，甚至还不能使你有权照科学这个名词的高级意义来把它叫做科学。

”这些人，在理论上为化学定性在一个哲学的高度。

从实际的角度看，化学所要研究的，有物质的组成、结构、性质、变化、合成……这些种种的实例中，我们也可以发现：化学研究的过程里，处处都是质量互变、对立统一的影子。

2．实践是检验真理的唯一标准对于一个化学家来说，实践是检验真理的唯一标准是最基本的，必须理解的道理和必须具备的素质。

因为这一真理在化学领域体现的十分充分，并且深入的，自觉的被每一位从事科学的人所认识。

一个没有经过实验验证的理论，在化学界是得不到认同的，一个不做实验而只会夸夸其谈的人，是得不到尊重的。

化学是一门实验学科，化学中最常见的实践就是实验。

化学实验方法对化学科学的发展起着举足轻重的作用，其他方法无论多么先进都不可能将实验方法取而代之。

每个化学家都必须在实验室中工作，他所有的成果都在实验中体现，在学术论文基础上就是实验报告。

化学家的哪怕是纯粹理论的思维也要在实验中得到印证，否则酒会得到化学界同人的认可，这一切在化学界早已是工人的常识，是用不着大讨论、大辩论的真理。

3．矛盾的对立与统一矛盾的对立与统一的观点可以在化学中找到相当广泛的示例，比如原子核与电子，阳离子与阴离子，氧化与还原，得电子与失电子，等等。

其实这里包含着另一个著名的哲学思想：中庸之道。

不管原子核与电子，阳离子与阴离子，氧化与还原，得电子与失电子，从宏观上看，都是中性的、守恒的。

4．哲学的其他观点反应物、条件、产物之间的关系恰好证明内因与外因之间的关系。

化学中常常提及的“相似性”、“特殊性”和“递变规律”是学习研究化学的最基本武器。

而这真好体现了矛盾的普遍性和特殊性的观点，恰到好处的体现了哲学精髓。

周期无所不在。

生老病死、四季交替、天地轮回。

这些说到底都是“周期律”。

元素周期律则是揭示了从物种的细微结构、基本组成到宏观物质的性质所具有的周期变化规律，可以说是从更“本源”的角度来揭示了广义周期律。

中篇化学里的方法论1．物质的组成：应该说我们目前的化学技术已经到了只要是物质，只要能够得到样品（甚至借助于光谱连样品都不用得到），我们的化学检验技术就能确认任意一种物质的元素组成！也就是说，在化学家看来，不管是什么，只要是看得到摸得着的物质，都逃不脱100多种元素的范围（看不到摸不着的物质不是化学研究的范围，属于物理研究的方向）。

再说细一些：逃不出三种基本微粒：质子、中子、电子。

而起关键作用的是质子和电子。

怎么样，这个物质本源的问题解决得还可以吧？要知道，人类认识这个问题花了好几千年！从德谟克利特的古代原子论，到道尔顿的近代原子论；从老子的道德经中的阴阳理论，到现在的公认的原子核与电子的电性，无不闪烁着人类智慧的光辉。

当然，物质的本源还远远没有找到最终答案，物理学家们还在孜孜以求，穷追不舍。

其实早在2500年以前就有觉悟者这样说过：宇宙其大无外，灰尘其小无内。

一滴水中含有八万四千小虫，一粒沙中也含有一个大千世界。

我们期待着科学家能够取得更多的成就，更深入地揭示物质的本源。

2．物质的结构。

关于结构，我们目前能够明确的是主要是原子结构、分子结构、晶体结构三方面。

原子结构是所有结构的基础。

我们可以这样设想：原子结构相当于混凝土，分子结构相当于预制件，晶体结构就相当于建筑物，宏观物质相当于一座大型城市。

我们曾经多次说过，不同的物质不外乎是元素原子的不同组合。

我们还可以找到一个共同的作用力——电性引力（阴阳相吸本是物质世界的本能反应）。

原子结构中，是依靠原子核的正电与核外电子的负电吸引而形成；分子结构中的化学键，说到底是原子之间的电性作用。

回忆一下：什么叫离子键？什么叫共价键？什么叫金属键？什么时候形成离子键，什么时候形成共价键？什么时候形成金属键？晶体结构中涉及到第四种作用力范德华力（包括氢键）。

即使是分子间作用力其本质也是电性引力。

可以这样说，四种微粒，四种作用力，构成了大千世界（准确地说是物质世界）。

3．物质的性质。

化学家信奉一句话：结构决定性质。

性质是表象，是果，结构是本质，是因。

物质的性质包括物理性质和化学性质（变化当属于化学性质）。

物理性质与晶体类型和结构关系极大，而化学性质则与化合物种类密切相关。

我们无法尽知所有物质的性质（2000年已经有2000万种物质了）。

假设存在这样的超级神童，每天可以掌握一千种物质的性质。

目前已有的物质就需要20000天，也就是需要将近55年的时间才能学完。

况且，过了55年以后，物质种数的增加也许又要以多少亿来计量了。

因此我们先将物质分类：单质、氧化物、酸碱盐是无机物的分类方法，有机物中又分为烃和烃的衍生物，然后细分，形成一个物种体系。

在每个物种中找到一两个代表物加以研究记忆，找出相似点和递变规律，比如，烷烃中的甲烷，烯烃中的乙烯，酯类中的油脂，等等。

但是这仍然没有接触到本质。

最有本源意味的是关于元素周期律的研究。

小小一张周期表，把大千世界全部浓缩进来了！可以这样讲，透彻了解了周期律和周期表，就等于找到了化学的核心主线。

在周期表中，我们找到了元素的“家族”，明白了之所以物质性质千奇百怪的原因以及一般规律。

我们同样是在每个“家族”中找一两个元素作代表，详细研究它的存在形式、单质、氧化物、氢化物、氧化物对应水化物以及盐类，对于不同的物质又分别研究其物理性质、化学性质、制法、用途等等。

就这样，我们只详细学习了极少数的物质，就依据“相似性”（或者叫“通性”）、“特殊性”和“递变规律”三种方式推导出同一“家族”的其它物质的相关知识。

可以说，“相似性”、“特殊性”和“递变规律”是学习研究化学的最基本武器。

4．物质的变化也许有人会以为：化学性质不就是变化吗？其实二者之间有联系也有差别。

我个人以为：性质是对某种特定的物质本身而言的，而变化则是对一群相关的物质而言的。

我们都很羡慕孙悟空的“七十二般变化”，化学恰好是在“变化”中体现其独特魅力，其变化总数当在亿万种之上，可称得上是真正意义上的“变化无穷”！从我们目前的角度来看，物质的变化主要体现在各元素化合物群体之间的转化衍变关系。

归纳、掌握这些变化规律，将为我们后面研究“合成”提供多种可能的途径。

5．物质的合成制备合成我们需要的任何物质，从而建设世界、改造世界，是人类的理想和每一个化学家的梦想，同时也是化学研究的终极目的。

要制取某种物质，必须先了解与该物质相关的变化规律和衍变关系。

制备物质的方式分为两种：一是工业化生产，二是实验室制法。

对于每一种物质来说，可以制取它的方法往往有许多种，我们理所当然地应该从中选用多快好省的办法。

所谓多，就是原料要丰富，产量要高；所谓快，就是反应速度要快，单位时间得到的产品才能多；所谓好，就是产品纯度要高，副反应要少，同时对环境的负面影响要少，少产生或不产生废料（原子利用率要高），真正达到“绿色化学”的要求；所谓省，就是设备投资要省、能源消耗要少、原料价格要低。

化学家们往往要在各种可能的方案中反复长期的试验研究，有时是要经过成千上万次失败才能最后获得成功。

对于实验室制法更有特殊的要求：首先是反应要快速，其次产物纯度要高，再次反应条件要温和，以及设备要简单，操作要简便等等。

在满足这些要求的前提下，还要加上制备的成本问题。

6．小结这些，是学习了一个学期的普通化学所归纳总结出的一些我所认识的有关化学学习使用的一些观点。

我想如果以后还有化学课，或者说将来有机会继续学习化学，这些将是我学习化学的基础的也是核心的“方法论”。

下篇化学促进哲学的发展化学的进步，不仅促进了生产力的发展，改变了人们的生活方式，而且还改变了人们的思维方式，改变了人们对自然界的认识，对物质的认识,对物质运动变化规律的认识。

哲学不是空间的思辨，它需要大量的事实材料以免成为无本之木，无水之原。

化学家在实验室乃至生产实践中获得大量成果，恰恰可以为一些处于激烈争论中的抽象的哲学概念观点和流派提供极具说服力的，无可争辩的鲜活而又生动的客观事实。

不仅如此，化学还可以推动哲学的发展，给先进革命的世界观提供科学基础，恩格斯曾深刻的指出：“推动哲学家前进的决不只是纯粹的思想力量，恰恰相反，真理推动他们前进的主要是自然科学和工业的强大，而日益迅速的进步，在唯物主义者那里早已经是一目了然的了。

甚至随着自然科学领域的每一个划时代的发现，唯物主义者也必然要改变自己的形式。

”科学技术具有彻底革命的性质，他不仅驱除腐朽落后的意识形式，而且也是哲学发展的强大动力，推动进步的世界观不断产生新的飞跃。

整个科学技术像永不停息的洪流冲刷着精神世界，去污秽、展新容，力破传统，与时俱进，从而在人类社会的历史进程中掀起了一次又一次思想解放的热潮。

结语事实上，化学与哲学这两者，从始至终就有着千丝万缕的联系。

他们从一开始就是一些零散的知识的集合。

经过后人的总结与提炼。

得出现有的结论。

在经过来者的更加深入地发掘，在已有的基础上继续加深拓宽，构建出一个更加完整完善的体系。

化学身为自然科学，同时也肩负着为哲学这一社会科学提供自身最最精华的部分。