新課程理念下矛盾規(guī)律在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

新課程理念下矛盾規(guī)律在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用新課程理念下矛盾規(guī)律在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

新課程規(guī)范要求教師以辯證唯物主義的世界觀培養(yǎng)學(xué)生的情感價(jià)值觀。尤其是辯證法的核心――矛盾規(guī)律。在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用矛盾規(guī)律，能幫忙我們分明地認(rèn)識物質(zhì)的本質(zhì)、特點(diǎn)及發(fā)生變化的條件和規(guī)律。在化學(xué)教學(xué)中矛盾規(guī)律的應(yīng)用主要有下列三個(gè)方面。

一、運(yùn)用“矛盾的普遍性和特殊性〞來理解化學(xué)的一般規(guī)律和特殊規(guī)律、一般現(xiàn)象和特殊現(xiàn)象

矛盾的普遍性是指矛盾無處不在，無時(shí)不有。我們知道原子是由居于原子中心帶正電荷的原子核和核外高速運(yùn)動(dòng)的電子組成，原子核和電子之間存在著吸引和排斥的斗爭，但兩者又都存在于統(tǒng)一體中，整個(gè)原子不顯電性。又如，物質(zhì)的氧化和復(fù)原，化合價(jià)的升與降，電子的得與失，是共存于同一個(gè)反饋之中的相反過程。還有溶解與結(jié)晶、正反饋與逆反饋、中和與水解、水溶液中的H+和OH-等這些事例無一不表明矛盾具有普遍性。

矛盾的特殊性是指具體矛盾各有其特點(diǎn)，有其特殊性甚至?xí)霈F(xiàn)反常，矛盾普遍性與特殊性之間的關(guān)系在化學(xué)物質(zhì)變化的共性和個(gè)性上能得到充沛的體現(xiàn)。在原電池中活躍性不同的金屬或者金屬與非金屬構(gòu)成兩極。負(fù)極一般是活躍性較強(qiáng)的金屬，而Mg-Al〔強(qiáng)堿溶液〕原電池卻是Al作負(fù)極，因?yàn)樽园l(fā)進(jìn)行的氧化復(fù)原反饋是構(gòu)成原電池的先決條件。這一事例表明了矛盾的特殊性，原電池中活躍金屬做負(fù)極，我們不能將此規(guī)律遷移到所有原電池中，而不去分析具體的電解質(zhì)溶液所引起的變化，亂用規(guī)律，有時(shí)反而會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)果。又如，氫氧燃料電池，兩極均采用石墨棒，相同的電極卻也形成了原電池，原因就在于電極本身并未參與反饋，得失電子的是兩極的氣體。類似的在電解池中也存在，如使用惰性材料作電極的陽極吸引陰離子放電，這是一般規(guī)律，可在陽極Fe2+卻先于Cl-放電，這是特殊規(guī)律，究其原因，是Fe2+的復(fù)原性大于Cl-。再如第一電離能的大小比擬，就要注意第ⅡA族和第ⅤA族的反?，F(xiàn)象。

規(guī)律有特殊性，現(xiàn)象也同樣存在。過氧化氫受熱分解，一直加熱到溶液沸騰，深入到試管中的帶火星木條還是沒能復(fù)燃，經(jīng)分析可能是加熱過程中揮發(fā)出的水蒸氣影響了氧氣的檢驗(yàn)，如果是這個(gè)原因，則只要加裝一個(gè)枯燥管即可。后續(xù)實(shí)驗(yàn)證明這種推測是正確的。再如Fe2+的檢驗(yàn)，我們將新制的氯水滴入無色KSCN和FeCl2的混合溶液中至過量，振蕩試管卻發(fā)現(xiàn)溶液顏色變血紅后又變黃色，為何過量氯水使溶液顏色變黃呢？因?yàn)槁葰庥泻軓?qiáng)的氧化性，很可能把KSCN也氧化了，因而最后不會(huì)出現(xiàn)血紅色，由此我們只要在黃色溶液中滴加KSCN，假設(shè)能重新變回血紅色，就可以表明溶液最后變黃確實(shí)是氯氣和KSCN反饋了。以上這些事例告訴我們要想培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，拓展學(xué)生的知識面，必須在教學(xué)中注意普遍和特殊相結(jié)合。

二、抓住“主要矛盾和矛盾的主要方面〞來控制化學(xué)反饋進(jìn)行的方向，得到所需要的產(chǎn)物

事物內(nèi)部的主要矛盾和矛盾的主要方面決定著事物的性質(zhì)和開展方向。在化學(xué)反饋中根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，來確定合理的反饋條件，便可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期反饋。如，氨的合成是一個(gè)放熱的、氣體總體積縮小的可逆反饋，應(yīng)用化學(xué)反饋速率和化學(xué)平衡原理，就可以提高氨的產(chǎn)量。

又如，NaHCO3溶液，HCO3-的電離使溶液顯酸性，其水解又使溶液顯堿性，二者矛盾地共存于同一體系中。如果往NaHCO3溶液中參加Al2〔SO4〕3溶液，Al3+促進(jìn)了HCO-3的水解，最終使HCO-3轉(zhuǎn)化為H2O和CO2氣體，同時(shí)產(chǎn)生Al〔OH〕3沉淀，這就是泡沫滅火劑滅火的原理，此時(shí)起主導(dǎo)作用的是HCO-3的水解。但假設(shè)往NaHCO3溶液中參加NaAlO2溶液，AlO-2與H+結(jié)合，在水中生成Al〔OH〕3沉淀，使電離平衡正向移動(dòng)，原來是矛盾的次要方面，此刻變成了矛盾的主要方面了，起主導(dǎo)作用。可見在不同的條件下，可以轉(zhuǎn)化矛盾的主次方面。這也為我們控制反饋進(jìn)行的方向提供了很好的選擇。假設(shè)往0.2mol/LNaHCO3溶液中參加等體積的0.0004mol/LCaCl2溶液，此時(shí)Ca2+會(huì)不會(huì)結(jié)合HCO-3所電離出的CO2-3而產(chǎn)生CaCO3沉淀呢？查閱資料可知：在常溫下，0.1mol/LNaHCO3溶液的pH=8，Ksp〔CaCO3〕=5.0×10-9；而H2CO3的Ka2=5.0×10-11，通過計(jì)算可得溶液中Ca2+濃度和CO2-3濃度的乘積大于CaCO3的Ksp，這意味著在如此低濃度的情況下照樣會(huì)生成CaCO3沉淀，表明此刻起主導(dǎo)作用的依然是HCO-3的電離，這也正是我們實(shí)驗(yàn)時(shí)往往將CaCl2溶液參加NaHCO3溶液會(huì)出現(xiàn)渾濁的原因。再如常溫下將pH等于3的H2SO4稀釋100倍，pH變?yōu)?，此時(shí)溶液中占決定作用的是硫酸提供的H+，而水提供的H+濃度約為10-9mol/L，是次要因素，可以忽略不計(jì)，而如果是稀釋105倍，pH就不是8了，應(yīng)約等于7，這時(shí)水提供的H+濃度為10-7mol/L起主導(dǎo)作用，是主要因素，就不能忽略了，相反硫酸提供的H+濃度為10-8mol/L是次要因素，是可以忽略的。因此，不同條件會(huì)有不同的主次矛盾，我們要善于利用各種條件來得到所需要的產(chǎn)物，這一點(diǎn)在有機(jī)反饋中更是如此。

我們知道大多數(shù)有機(jī)反饋都存在著主、副反饋，只要抓住“主要矛盾和矛盾的主要方面〞就可以控制反饋進(jìn)行的方向并得到所需要的產(chǎn)物。如通常情況下丙烯和溴化氫加成主要生成2-溴丙烷，此時(shí)遵循馬氏規(guī)那么，假設(shè)要制取1-溴丙烷，那么要遵循反馬氏規(guī)那么，我們就應(yīng)該在過氧化物做催化劑的條件下去完成該加成反饋。

三、利用“矛盾諸方面的同一性和斗爭性〞來推動(dòng)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化

矛盾的同一性是指對立面之間相互依存，相互滲透。斗爭性是指對立面之間相互排斥，相互限制。如溶液中都存在著H+和OH-，前者使溶液呈酸性，后者使溶液顯堿性，兩者互為矛盾，在酸性溶液中不可能大量存在OH-，而在堿性溶液中那么不可能大量存在H+，兩者在水溶液中相互限制，但在一定溫度下H+和OH-的濃度乘積卻是一個(gè)常數(shù)，即水的離子積，因此，在酸性溶液中OH-的濃度不可能為零，同理在堿性溶液中H+的濃度也不為零，兩種離子和諧地共存于同一溶液中，體現(xiàn)了矛盾雙方的同一性，假設(shè)我們在一定溫度下稀釋酸溶液，H+濃度在下降的同時(shí)OH-濃度那么在回升，兩者相互依存始終保持濃度的乘積不變。酸性溶液可以轉(zhuǎn)化為堿性溶液，同理堿性溶液也可以轉(zhuǎn)化為酸性溶液。酸性和堿性分別處于事物的兩個(gè)對立面，我們利用雙方的同一性和斗爭性卻能實(shí)現(xiàn)相互之間的轉(zhuǎn)化。再如大家都知道“水火不容〞，水可以滅火，水能否生火呢？為了證明“水火相容〞，我們將綠豆大小的鉀投入水中，借助水的“幫忙〞鉀浮在水面上焚燒起來，這正是矛盾同一性的最好例證，然后在包裹少量K或者Na2O2的棉花上滴加少量水，棉花猛烈焚燒，水可以生火，看似矛盾的雙方卻在一定的實(shí)驗(yàn)背景下實(shí)現(xiàn)了共存甚至轉(zhuǎn)化。

在可逆反饋中反饋物與生成物的關(guān)系最能體現(xiàn)這一點(diǎn)，以Ag2SO4沉淀溶解平衡為例，二者此消彼長。往0.1mol/LNa2SO4溶液中滴入等體積等濃度的AgNO3溶液，由于Ksp〔Ag2SO4〕=1.4×10-5，通過計(jì)算可得溶液中Ag+濃度的平方和SO2-4濃度的乘積即QC大于Ag2SO4的Ksp，故此時(shí)出現(xiàn)白色沉淀，Ag2SO4沉淀速率遠(yuǎn)大于溶解速率，再滴加稀HNO3，白色沉淀卻逐漸溶解，什么原因？查閱資料可知：H2SO4的第一步電離是完全的，但第二步電離是不完全的，其Ka2=1.1×10-2，經(jīng)計(jì)算pH值約調(diào)至1下列，大量SO2-4就會(huì)和H+結(jié)合為HSO-4，此時(shí)Ag2SO4的QC小于其Ksp，隨著H+濃度的增大，Ag2SO4