化学之美

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1 化学之美

化学学习对审美情怀的陶冶

任何一门学问都蕴含着动人的美,化学也不例外。如化学用语的简洁美,化学物质的结构秩序美,化学反应的变幻美现象美等。教学中如果具备这种审美的视角,则可明显提高教学兴趣,并加深对知识本身的理解升华.下面具体举例说明:

1. 化学用语的简洁丰富之美

化学用语以最简洁的符号传递内涵丰富的化学信息,描述复杂的化学行为;从化学式到结构式,从电子排布式到离子方程式等,无不体现着化学的发展历程。以氢气燃烧的热化学方程式“ 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l),△H=-571.6KJ/moL”这一化学用语为例,看看它所传递的化学信息有多丰富: 物质变化:氢氧反应生成新物质水; 能量变化:反应中化学能转化为热量;数量关系:氢气与氧气按2:1完全反应,每2摩尔氢气完全反应放出571.6KJ热量;守恒关系:反应前后氢原子与氧原子的种类数目保持不变……

上面那么多复杂的文字信息却可以用一个简单的热化学方程式来表达,我们不能不惊叹化学语言的简洁与巧妙.

2. 化学物质的结构秩序之美 2 结构与秩序,这是宇宙变幻和生命演化的密码所在,这在化学学科中体现非常突出,有机中同分异构是其中最典型的例子.再如金刚石和石墨,仅仅因为碳原子在空间的连接方式不同,于是诸多性质截然不同。各种化学物质的万千仪态都取决于结构的和秩序的多样性。

再如蛋白质构成为例:其主要组成元素为碳氢氧氮等,其中碳氧原子要按恰当的秩序与结构才能形成羧基,而氮氢原子同样要按恰当的结构才能形成氨基,而后羧基和氨基非要按恰当的秩序与结构连在同一个碳原子上才能形成阿尔发氨基酸,若干阿尔发氨基酸再按恰当的秩序与结构才能形成肽链..... 在那些复杂的有机结构中散发的是一种庄严的秩序美和结构美。

3.化学理论的包容博大之美

中学化学理论美主要表现在:质量守恒定律、物质结构理论、元素周期律与周期表理论、化学平衡理论、电解质溶液理论等。以上理论的美的共同特征是:形式简洁、包容博大;从多样中寻求统一,从统一中演绎出多样。如化学平衡理论,不仅用于一般化学平衡,对电离平衡,水解平衡,沉淀溶解平衡等同样有效。另外,千变万化的化学反应背后有不变的东西,如从原子守恒到能量守恒再到电荷守恒,这些都是化学反应所遵守的,从原子守恒的观点看,资源危机只 3 不是地壳中元素的分布与聚集出现了问题而已,这是多么美妙而令人欣慰的结论。

4.化学反应的变幻复杂之美

化学变化是化学美之源。钻木取火、百炼成钢、烧石成灰(指生石灰)……形象地描述了化学变化生“美”。桂林的如画山水、黄龙的奇特钙华……这些大自然的杰出创作,无不假手化学变化的鬼斧神工。另外,因温度,试剂选择等实验条件的多样性从而导致化学反应机理,速率和现象的多样性与复杂性,这也是化学中最引人入胜的地方之一。以新制氢氧化铜氧化醛为例:若温度适宜且氢氧化铜少量时生成红色的氧化亚铜;若温度过高且氢氧化铜过量时则因热分解生成黑色的氧化铜;若温度不足,则生成黄色的氢氧化亚铜;若碱性不足,则无明显现象……

5.化学的哲学思辨之美

下面结合个人体会,举例浅谈一下化学中的哲学智慧之美,算是抛砖引玉.

1)结构决定性质的启示:生活中处处充满结构,从建筑到家庭,从单位到社会.一个和谐高效的团体必定有其最佳的结构搭配.

2)同分异构现象的启示:很多表面相似的东西具有完全不同的内涵.

3)官能团启示:做事要抓住主要矛盾,找准突破口. 4 4)催化剂的启示:很多看似很难的事情,只要巧妙地找准了“催化剂”,就可以迎刃而解.

5)化学中竞争反应的启示:事物的发展具有多种可能性,控制条件可以掌控结局.

6)化学平衡移动原理的启示:万物都有习惯与惰性,只有主动采取措施打破原有平衡才能有新气象.

7)很多有机反应条件再好也不能像离子反应那样快速:内因才是关键;

8)熵增加原理启示:让生活有序需要付出代价,不主动管理人生的人终会崩溃.

9)顺反异构,手性异构的启示:细微处见本质,细节决定成败.

10)气体摩尔体积的启示:忽略次要因素恰当近似可以获得规律提高效率.

11)氟与氖,氧气与臭氧,甲醇与乙醇的性质启示:量变引起质变.

12)物质相似相溶的启示:物以类聚,人以群分.

13)不可逆反应的启示:生命整体上就是一个不可逆反应,人生不要留下遗憾.

14)实验中洗气装置启示:做事前要先排除干扰清除杂念; 5 15)甲酸硝酸氢硫酸性质启示:横看成岭侧成峰,事物具有多面性

16)合金启示:善于合作,博采众长.

17)充电电池启示:不断学习的人生才能常青.

[结语]

总之,化学因其自身的学科特点,在对学生的思维品质和审美意识的培养方面具有独到之处,如果我们在教学中有这种意识并善于搜集相关教学素材,则既可以大大提高学生的化学学习兴趣,同时又可以真正增进学生的学科素养和学习成效。