摘要：哲学是自然知识、社会知识和思维知识的概括和总结。变化观念与平衡思想是中学化学学科核心素养之一。化学变化蕴含丰富的哲学常识，从哲学视角审视化学变化形成的变化观念具有明显的层次性，属于科学观念和科学思想。

　　关键词：哲学；物质；运动；变化；观念

　　文章编号：1002-2201（2017）06-0017-03 中图分类号：G632 文献标识码：B

　　哲学，是关于世界观的学说，是理论化、系统化的世界观，是自然知识、社会知识和思维知识的概括和总结。中国物联网校企联盟曾提出科技融合体模型，其中明确指出，伴随信息技术的发展，融合体中不同学科之间的界限变得越发模糊，呈现出明显的交叉融合态势，并逐渐向塔尖汇聚成一点，这个点就是哲学。因此，哲学应该是所有具体学科的抽象和指导，哲学将始终为理解科学概念和发展科学概念提供正确的理论基础和方法指导。

　　化学，是在分子、原子层次上研究物质的组成、性质、结构、变化规律与合成新物质的科学。化学是变化的代名词，化学中充满变化。因此，研究学习化学物质的变化及规律，并由此形成正确的变化观念，也就科学地成为中学化学学科核心素养的组成部分。那么，我们该如何理解变化？化学中的变化蕴含着哪些哲学原理？学生的变化观念应该具有怎样的层次结构？本文拟从辩证唯物主义哲学视角对上述问题加以浅析。

　　一、物质及其运动变化是自然界的永恒主题

　　世界是物质的，物质是运动和变化的。“自然科学的对象是运动着的物质、物体。物体和运动是不可分的，物体只有在运动中才显示出它是什么。所以，对运动的各种形式的认识，就是对物体的认识，就是自然科学的主要对象。”^［1］

　　1.变化应为因果关系

　　变化，是指事物从有到无或从无到有的过程。可见，变是量变，化是质变，变是化的条件，化是变的结果，二者应为因果关系。化学反应的进程可以清楚地表达这种因果关系。比如，实验室用加热高锰酸钾（KMn04）的方法制取氧气（O2）的反应，随着温度的升高，粒子之间的碰撞速度会逐渐加快，粒子之间的斥力会逐渐增大，旧化学键会断开，诸如此类的改变均属于变的范畴，当这些变的量超越临界点时，新的化学键就会形成，也就是生成了氧气分子，至此，变的积累便引起了化的质变。当然，变是个渐进的过程，化也是个渐进的过程，变引起化，化归因变，变中有化，化中有变。化学反应条件、化学反应过程和化学反应速率等均说明了变与化的上述关系。

　　2.物质是一切变化的承担者

　　说到变化，就不能不提及物质，因为物质和变化是不可分割的。物质是一切变化的承担者，是一切变化和发展的基础，不存在没有变化的物质，也不存在没有物质的变化。尽管我们小心翼翼地把钠保存在煤油中，但依然阻挡不住它变质。但哲学中的物质（即物质）与化学中的物质（即化学物质）既有区别，又有联系。辩证唯物主义哲学中的物质，是对宇宙间一切客观存在着的事物和现象的共同本质的高度概括，它并不指向某一具体的物质形态，而化学物质是指有特定分子标识的有机物或无机物。尽管目前自然界中化学物质的种类已超过3000万种，但这些只是物质世界沧海中的一粟，物质世界的范围是极其广大的，从整个宇宙到一个电子，从山洪海啸到一粒尘埃，它们都是物质，就是人类的思想意识也归属于物质范畴。

　　3.运动和变化是同义词

　　运动是指物质世界中的一切变化和过程，化学变化、体育运动、思维活动等只是物质运动的表现形式。因此，当我们提及物质和变化时，就自然要提及运动。那么，运动和变化又有着怎样的关系呢？恩格斯在研究自然辩证法的笔记中有这样的描述：“可以应用到物质上的运动，就是变化一般。”^［1］因此，运动和变化是同义词，运动是变化一般，变化一般就是运动。

　　所有化学变化的发生均离不开化学键的断裂和形成，离不开分子的分开、原子的重组和电子的碰撞等物质的运动，化学变化的内在本质是微观粒子的运动，是物质运动的一种表现形式。但是，运动又是有变化的运动，绝非简单地重复，正如上文提到加热高锰酸钾（KMnO4）的反应，即便是生成同一个氧气分子，与生成的上一个氧气分子相比，电子的碰撞角度与旋转方向都会有差异的。

　　“像物质、运动和变化这样的一般性概念，不可能再找到比它们更广泛的概念。”^［2］所以，从辩证唯物主义哲学视角考查化学物质及其变化会使我们的眼界变得更加广阔和深远。

　　二、化学变化诠释辩证唯物主义哲学原理

　　一般我们认为有新物质生成的变化就是化学变化，主要是物质分子的组成、结构和性质的变化。作为自然界中的一种物质运动形式，化学变化蕴含诸多辩证唯物主义哲学常识。

　　1.矛盾是引发化学变化的内因

　　矛盾是反映事物之间相互作用、相互影响的一种特殊的关系，这种特殊的关系就是“对立”和“统一”。化学变化（亦称化学反应）中旧化学键的断裂和新化学键的形成反映了化学变化中物质微粒之间固有的对立和统一的关系。

　　（1）化学变化是矛盾双方由“对立”走向“统一”的过程。

　　“一切化学过程都归结为化学的吸引和排斥的过程。”^［1］化学键是核一电子体系之间的相互作用即吸引和排斥的结果，当引力作用占优势时形成化学键，当排斥作用占优势时化学键被破坏，而当引力和斥力均衡时，即化学键的维持状态。化学键有几种类型，如离子键、共价键、金属键、配位键等，化学键维持化学物质在结构和性质方面的相对稳定。当具备反应条件（如加热或高温等）时，微粒之间会加速碰撞，原有核一电子体系之间的引力和斥力平衡体系会被打破，体系内部的“对立”关系会逐渐加强，直到旧化学键全部断裂和新化学键全部形成，至此，核一电子体系之间就又建立起了新的引力和斥力平衡体系，再一次由“对立”走向“统一”。当然，在化学键的断裂、形成和维持，以及化学反应的进行过程中，这种“对立”和“统一”关系，即引力和斥力始终都是同时存在的，也就是说“这两极的分离和对立，只存在于它们的相互依存和相互取舍之中。”…“对立”是为了寻求新的“统一”，否则，引力或斥力任何一方无限增大，无序发展，物质世界将毫无秩序，一团混沌，甚至会不复存在。

　　（2）电子是化学反应中最积极的实践者。

　　我们知道，原子是化学变化中的最小粒子，但引起化学变化的粒子却远远不止原子，比如，复分解反应是构成物质的离子的分开和重组，蔗糖的水解发生在分子层面上，聚沉反应则是胶体粒子的集聚。尤其是电子，虽然化学反应是分子的分开和原子的重组，但引起这种变化的直接原因其实是原子或分子中的电子运动状态的改变，元素原子的最外层电子数决定该种元素原子的化学性质。所以，“电子是化学反应中最积极而又最普遍的实践者和体现者。”^［3］

　　分子、原子、离子、电子、质子等化学粒子之间既相互吸引，又相互排斥，这种矛盾的双方达成统一即形成了化学键，走向冲突即破坏了化学键。因此，化学键的断裂和形成体现了化学微粒之间的引力和斥力由相对统一走向相互对立，再回归相对统一的矛盾关系，这种矛盾关系是引发化学变化的内因。

　　2.化学平衡保证了化学变化是有限度的

　　辩证唯物主义哲学认为，平衡是事物处在量变阶段所显现出的一种面貌，是物质在绝对和永恒的运动中所表现出的相对和暂时的静止。

　　（1）化学中普遍显现平衡的“面貌”。

　　作为物质运动的一种表现形式，化学变化普遍显现平衡的“面貌”。比如，化学键是成键微粒之间的引力和斥力达到平衡；旧化学键的断裂其实是新平衡的建立；在可逆反应中，当正逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再改变时，这是化学反应达到平衡状态，等等。

　　提及化学平衡，就会想到可逆反应，其实就可能性而言，自然界中不存在绝对不能逆转的反应，只不过转化的程度有大有小，实现转化所需要的条件有所不同而已。因此，化学反应中总是存在着互相对立、矛盾着的正、逆反应的两个方面，只不过自然界和实验室所给予的反应条件是有限的，这些条件只促成了矛盾双方中一方占据了主要地位，这也使得我们看到的化学反应大多具有确定的单一方向。

　　（2）化学平衡造就了化学物质的多样性。

　　化学平衡是客观存在的，是化学物质运动中的平衡，它是事物发展过程中不可或缺的一个重要环节。没有原子内部原子核和电子之间引力和斥力平衡，就没有原子的稳定结构，也不会有100多种化学元素；没有100多种化学元素，没有化学反应的平衡，化学反应只会朝着一个方向无限度推进，就不会出现几千万种化学物质，更不会出现丰富多彩的物质世界。化学平衡造就了化学物质的多样性，化学平衡保持了化学物质在质的方面的稳定性。

　　3.量变能够触发物质的质变

　　量变是指事物（或其运动）在数量上的增减或形状上的改变，质变是指规定事物区别的特殊矛盾的改变。量变能够触发质变，这是自然界事物发展的普遍规律，它表征着事物矛盾的双方对立和统一的变化发展模式。量变质变规律在化学变化中同样表现得非常广泛和深刻，以致“化学可以称为研究物质由于量的构成的变化而发生的质变的科学”…。

　　从学科教学角度来讲，我们一般把生成新物质的变化称为化学变化，但就化学变化的内容来看，其中除了包括生成新物质的各种化学反应外，还应包括诸如核电荷数、相对原子质量、相对分子质量、物质的量浓度等量的改变所引发的物质性质的改变，这些量变引起的质变，属于化学中的变化范畴。“无论在哪种情况下，量变转变为质变的规律的表现是完全确定的。”^［4］

　　（1）核电荷数改变引发质变。

　　我们知道，化学元素的许多物理性质和化学性质都随核电荷数（质子数）的增加而呈现有规律性的变化，这是化学科学中最重要的量变质变规律，它正是1869年门捷列夫提出元素周期律的理论依据。利用元素周期律，我们可以清晰地发现同一周期或同一主（副）族的元素，从左到右、从上到下，随着核电荷数（质子数）的增加，其金属性和非金属性表现出的变化。

　　（2）相对分子质量改变引发质变。

　　对于由相对分子质量的改变而引起的质变，“最简单的例子是氧和臭氧，在这里2：3引起了一些完全相异的属性，甚至在气味方面。”…除此之外，在一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO：）、水（H：O）和双氧水（H：O：）、次氯酸（HCIO）和高氯酸（HCIO。）等各组物质中，同样是由于原子个数的增加导致其熔点和沸点、稳定性和氧化性等质的改变。浓硫酸和稀硫酸、浓硝酸和稀硝酸不仅物理性质不同，化学性质也有很大差异，这是物质的量浓度的改变引起质变的实例。

　　（3）原子空间位置改变引发质变。

　　原子在空间位置上改变也是量变，这种量的变化同样可以引起质的变化。比如，尽管构成金刚石和石墨的原子都是碳原子，但由于它们的空间排列不同，因此金刚石和石墨有明显质的区别；尽管构成乙醇分子和二甲醚分子的原子种类和数目均相同，但由于原子在空间的排列次序不同，二者的性质相异。

　　三、帮助学生构建富有层次性的变化观念

　　哲学和科学是人类理论思维的两种不同方式，“科学集中地表现着思维和存在高度统一的维度，哲学则集中地表现着反思思维和存在关系的维度。”“一在科技融合体中，毫无疑问哲学占据了塔体的尖端位置。因此，从哲学的视角回望和分析化学变化形成的变化观念，具有明显的批判性和层次性特点。

　　1.物质运动变化的绝对性是变化观念的外围轮廓

　　物质的永恒运动和变化是宇宙中的普遍现象和规律，所有的化学物质无不处在不断的运动和变化之中。这要成为学生对物质世界的普遍认同，它统领和包绕着学生心智中的变化观念，属于对物质世界的概括性认识，是变化观念的外围轮廓。

　　观念的形成需要知识的学习和掌握，也要经过由浅入深逐步形成的过程。从学生接触化学的第一天开始，教师就要结合具体知识的教学，帮助学生逐步形成运动变化是物质的根本属性的观念，而且要将其贯穿于化学学习的整个过程中。结合其他学科知识的学习和学生的成长，学生的变化观念的外部轮廓会逐渐丰盈起来。

　　2.化学变化的特殊性是变化观念的主体结构

　　通过学习化学知识形成的变化观念具有社会意识的属性，社会意识对社会存在具有能动的反作用，这种反作用，一般表现为促进或阻碍的作用。主流的观念意识属于精神产品，一旦被人们掌握，就会转化为精神力量，从而促进社会的存在和发展。

　　比如，化学变化都需要一定的反应条件，而且常常伴随能量的转化，反应物和生成物之间有其固定的质量比，等等，这是化学变化的特殊性。那么，倡导控制反应条件，合理地选择反应物并控制反应物投放量，使原材料最大限度转化为目标产物；倡导科学利用化学变化减少污染、降低能耗，营造出环境友好、和谐发展的社会生活环境，等等，这些主流观念意识的形成无不与学习领悟化学变化的特殊性有直接关系。观念的最终指向是人们的行动决策和意识判断，把握化学变化的特殊性并科学地将其应用于决策判断和实践活动中，这些构成了变化观念的主体架构。

　　3.化学中的各种变化是变化观念的主体内容

　　诸如核电荷数、相对原子质量、相对分子质量、物质的量浓度等量的改变，以及原子得失电子和化学平衡的移动等，这些变化带有明显的化学学科特色，我们称之为化学中的变化。化学中的各种变化就犹如化学变化这盘棋中的一个个棋子，它们被框缚于棋盘中，并按着一定的规律游走在棋盘中的点线之间，每一步的移动都折射出其变化的特殊性及规律性。

　　尚未达到稳定结构的原子总是在寻找得失电子的机会。如果把元素按相对原子质量递增的顺序排成一个表，发现”从第一个指定的元素起，第八个元素是第一个元素的某种重复，就像音乐中的八度音程的第八个音符一样。"条件的改变会引起化学平衡的移动，等等。不论是原子得失电子、元素的周期性变化，还是化学平衡的移动，这些化学中的变化都是向着趋于稳定、有序和统一的方向变化和发展的。学习领会化学中的变化规律和特点，逐步建立起来的变化观念对于个体融入集体、奉献社会、构建和谐生活环境会起到积极而持久的促进作用。

　　从辩证唯物主义哲学视角分析领悟化学变化而形成的变化观念，是科学观念，亦是科学思想。这样的思想观念是学生科学认知和科学实践的导向，是学生确定自己的行为取向和价值判断的基点，这样的导向和基点是学生科学素养的基石。

　　参考文献

　　[1] 恩格斯.自然辩证法[M].于光远，等，译.北京：人民出版社，1984：79，83，124，127，276，329.

　　[2] 张嘉同.化学哲学[M].南京：江苏教育出版社，1984：95.

　　[3] 江琳才.化学运动的辩证发展[M].广州：广东人民出版社。1981：54

　　[4] 彼特连科.唯物主义辩证法[M].赵璧如，等，译.北京：东方出版社，1999：68.

　　[5] 孙正聿.哲学通论[M].沈阳：辽宁人民出版社，1998：92.

　　[6] 叶敦平.马克思主义哲学原理[M].北京：高等教育出版社。1999：185.

　　[7] [英]J.R.柏延顿.化学简史[M].胡作玄，译.南宁：广西师范大学出版社，2003：284.

　　(本文编辑：阳木)