哲学思维与化学 3页

化学研究中的哲学思维应用化学李伟伟210121009摘要：哲学与具体科学密切联系，哲学以具体科学为基础，是对具体科学的抽象和概括，同时哲学又为具体科学提供世界观和方法论的指导。化学研究是科学研究的具体实践，也是渗透马克思主义科学世界观和方法论的载体，是辩证唯物主义哲学与自然科学的完美结合，在化学研究和科学实践的过程中，科学思想、科学品质、科学精神、科学方法等科学素养与辩证唯物主义统一而发展。关键词：哲学，科学，化学，哲学思维，化学学科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，但这些经验和知识本身尚不足以形成科学，只有当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，科学才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。正因如此，科学与哲学并不孤立，而是相互依存、不断交融、共同发展的。首先，科学虽以人们对自然的经验和知识为基础，但必须经过理性思维的概括、总结和升华才能溶入科学体系之中，而这些理性认识和理性过程则是深受哲学影响的。反过来，哲学从根本上又必须紧紧依赖于各种科学规律和本质，从而归纳出更广泛和更深刻的哲学原理和思维规律。作为一名应用化学专业的学生，在理论学习和试验研究中学习，应用和总结哲学思维和方法，使二者相互联系，相互发展，对自身的研究创造和进步也有积极促进作用。1.矛盾观点在化学研究中的体现列宁说：“可以把辩证法简要地确定为关于对立面的统一的学说，这样就会抓住辩证法的核心。”矛盾就是对立统一。没有矛盾就没有世界。人们认识世界，就是认识事物的矛盾；人们改造世界，就是解决事物的矛盾。矛盾分析的方法是人们认识世界和改造世界的根本方法。人们要想科学地认识事物，正确地解决问题，取得事业的成功，就必须坚持矛盾分析的方法，学会对具体的矛盾进行具体的分析，防止和克服思想方法上的片面性和绝对化。在化学基本概念教学中，就有物质分类中的“混合物———纯净物”、“单质———化合物”、“酸———碱”、“金属———非金属”等；化学变化中的“化合反应———分解反应”、“吸热反应———放热反应”、“正反应———逆反应”、“氧化反应———还原反应”等；化学平衡中的“正、逆反应速度”、溶解平衡中的“溶解与结晶”；电离理论中的“阴、阳离子”、\n“两性氢氧化物的酸式电离与碱式电离”；元素周期律中的元素的“金属性———非金属性”等均体现了对立统一的辩证思想。其中各组概念均存在于同一反应中，它们既相互对立，又相互依存，充分体现了辩证唯物主义哲学中的矛盾的观点。2.质量互变规律在化学研究中的体现我们知道，事物的变化发展是由事物的内部矛盾引起的。当矛盾双方在斗争中力量的增减还没有引起依存关系的破裂时，事物将处于量变状态。而当矛盾双方在力量上的变化达到一定程度时，必然引起矛盾双方地位的变化，从而使依存关系破裂，事物的性质就会发生根本变化。量变引起质变有两种形式。一种是事物在数量上的增减，即事物在大小、速度、程度和规模等方面的变化能够引起质变。恩格斯说：“化学可以说是研究物体由于量的成分的变化而发生质变的科学。”化学中的元素周期律就是非常生动的实例。在元素周期表中随核电荷数的增加，原子半径依次减小，金属性递减，非金属性递增，但当最外层电子数增大到8个电子时，原子半径出现突变，随后又呈现出金属性与非金属性递变规律。又如，有机化学中烃类物质的熔沸点也生动体现了这一规律。实验测定表明，在各类烃的同系物中，当碳数为4个以下时，通常状况下为气态物质，碳数为5——16时为液态，当碳数超过16时，通常状况下为固体。可见，随着碳数增加，各类烃的同系物的熔沸点也递增，但在一定范围内状态一致，当其累计到一定数目时，其状态出现质的改变。量变引起质变的另一种形式是，事物在总体上数量不变，只是由于构成事物的成分在结构和排列次序上发生了变化，也能引起质变。化学中同素异形体就是由于构成方式的变化而形成的质的差别[1]。例如，金刚石和石墨都是由碳元素构成的，但由于碳原子的排列不同，它们的性质就完全不同。金刚石为典型的原子晶体，通过共价键形成空间网状结构，表现出硬度很大、不导电等物理性质；而石墨则是平面网状、层状结构，层间为很弱的范得华力，故表现出质软、易导电的性质。又如，有机化学中存在着许多同分异构体，即分子组成相同、分子式相同、分子量相同，但由于分子中原子连接顺序不同而使其性质截然不同。3.系统与层次在化学研究中的应用整个化学世界构成一个庞大而复杂的系统，这一系统按照不同的角度又可划分为不同类型的子系统。如从研究对象上分，有无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、放射化学等等领域；从研究方法上划分又分为理论化学、实验化学和应用化学。从横向上看，系统与系统之间可以相互作用、相互交流、相互渗透。如理论化学往往需要引用实验的结果，而实验化学又时常借助理论的指导；化学中各领域现在已普遍出现了相互交叉相互渗透的现象，其界限已经变得比较模糊了，如有机金属化学，物理有机化学等等。甚至整个化学系统也于其他学科发生交流和渗透，近年来出现的分子生物学、计算机化学以及环境化学、宇宙化学等等都是极好的例证。4.平衡与有序在化学研究中的应用\n平衡反映了事物矛盾双方势均力敌，处于暂时的相对的统一。恩格斯曾指出：“平衡是和运动分不开的。”“相对静止即平衡。”化学反应平衡非常直观地表明了这一点。当一个可逆反应处于平衡状态时，并不意味着正反应和逆反应都同时停止了，事实上正反应就逆反应仍然在进行着，只是它们的速度相等，相互抵消罢了，所以从表观上看反应物和产物在量上没有发生变化。平衡与非平衡正如恩格斯所说的是“活的统一”，它们之间在一定条件下可以相互转化。如在一定的温度、压力下，具有一定的配比的反应体系达到平衡时，如果改变温度压力或量的配比诸条件中的任何一个，都能使化学平衡破坏，但只要不再改变条件，那么经历足够长的时间后，反应体系将会再次达到平衡。平衡与非平衡在化学上都有广泛的应用。如能保持溶液PH值的缓冲溶液就是利用了化学平衡的性质；而在化工生产中则利用化学的不平衡，即让生成的产物不断地从反应体系中分离出去，从而使反应不断地向正方向进行，从而提高反应转化率。非平衡和有序是相关联的。普里高津（IlyaPrigogine，1917—）的非平衡态热力学指出，只有在远离平衡态的条件下系统才有可能形成有序结构。如果系统处于平衡态，那么最终只能形成相对静止的混沌状态。在生物化学当中，蛋白质、DNA分子等都是高度有序的结构，这是因为生物体是个开放系统，而且永远处于非平衡的状态，从而避免了生物分子处于平衡无序的状态[2]。有序和非对称也有关联。如在晶体中，其结构的有序性导致了取物理性质的不对称性——各向同性，而非晶体结构的无序性导致了其物理性质的对称性——各向异性。另外，生物分子也是高度有序的，有人认为这是由于生命物质在其演化过程中丧失了大量的对称性所致，这正如比埃尔·居里（PierreCurie,1859—1906）所说的：“非对称创造了世界。”然而，应当注意，非对称和有序的这种关系必须是针对同一个对象而言的，否则就没有上述结论了。如在统计热力学中，分子的对称性使得其能级的简并度降低，从而使得分子所能采取的微观状态数目减少，因而分子的无序程度减少，即有序程度反而因为对称性而增加了，但应看到这里的有序度是大量分子所组成的系统的有序度，而对称性则是针对于单个分子的，二者不是同一个对象。由此可见，非平衡导致了有序，而有序又与非对称相关联，所以非平衡也导致了对称性的破缺。现在有人认为万有斥力的破缺源自宇宙演化过程中对称性的丧失，而我个人认为正是由于宇宙演化过程是不可逆的，才造成了对称性的丧失。化学研究的宗旨在于产出科学成果，科学成果的依赖于科研人员。科学研究人员能否创造出科学成果，其主体基础在于他们的基本素质。而一个优秀的科研人员，要想产出成果、多出成果，出好成果，出大成果，则需要具备多方面的良好素质[3]。所以，我们要对化学研究进行哲学反思，丰富和发展哲学认识论与方法论，加强对化学理论和概念，试验和研究的理解和实践。从而达到把哲学与化学研究相结合的目的。参考文献:[1]王生平、何双及.1993.智慧的碰撞.济南：齐鲁书社[2]彭加勒.1988.科学的价值.北京：光明日报出版社[3]眭平.2007.科学创造的横向研究.北京.科学出版社