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我看化学的三个层次(2)

    化学键变化:反应中断开氢氢键和氧氧键,生成新的氧氢键;

    电子变化:反应中氢氧元素化合价出现变化......

    上面那么多复杂的文字解释却可以用" 2H2(g) +O2(g)=2H2O(l),H=-571.6KJ/moL"这样一个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.结构与秩序之美:秩序与结构,这是宇宙缔造生命的密码所在;这在有机化学中体现最为明显,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;同分异构是其中最典型的例子。

    我们知道蛋白质是生命的物质基础,下面我们不妨分析一下从普通原子到功能各异的生理蛋白,看这期间充满了多少秩序与结构之美:基本组成元素主要是碳氢氧氮等,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秩序与结构才能形成氨基,而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(一个氨基与另一个羧基脱水)才能形成肽链,而肽链之间还要按恰当的秩序与结构形成氢键,并再按恰当的秩序与结构在空间盘旋才能形成具有三维空间结构的蛋白质......

3.统一性与守恒性之美:一般化学平衡,电离平衡,水解平衡,溶解平衡等,它们共享统一的平衡移动原理(勒夏特列原理),并都可以用平衡常数进行定量分析。另外,千变万化的化学反应背后有不变的东西,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,资源危机只不是地壳中元素的分布与聚集出现了问题而已。

  4.复杂性之美:因温度,试剂浓度及量的多少,反应溶剂的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[硫酸铜中加的氢氧化钠太少]则无明显现象。还有很多例子:如乙醇与浓硫酸反应的温度控制,卤代烃与氢氧化钠反应的溶剂选择,铝与盐酸反应产生气泡的速率特点,硫酸酸化的高锰酸钾氧化草酸时溶液褪色的快慢特点[自催化反应]。

5.哲学思辨之美:就我所知,化学中有哪些智慧之美呢?下面我尽量举例说明.

注:化学最吸引人的地方之一是它的千变万化,但又万变不离其宗。像易经那样,教人领略“变与不变”的哲学精髓和持经达变的智慧。

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].元素周期律的启示.事物都有规可寻,而且规律中有不规律.

5].催化剂的启示.要到达远方,不一定要翻越高山,可以巧妙地寻找隧道.人生需要这种巧妙的催化剂.

6].原子守恒与能量守恒的启示.千变万化的现象背后有不变的东西;一份耕耘一份收获.

7].氧气,笑气及多巴胺等的启示.确立唯物主义世界观,相信神奇的思想及飘渺的心情的背后是可控的物质.

8].氟与氖,氧气与臭氧,氧化物与过氧化物的性质启示.量变引起质变.

9].铜与浓硝酸反应产物情况,铝与盐酸反应速率情况的启示.要善于动态思维,发展变化地看问题.

10].碳燃烧,铝盐与强碱反应的启示.数量也会决定结局,体现定量化的重要性,宇宙是用数学语言写的.

11].氟化银溶于水,氟化钙难溶,消石灰溶解度等的启示.事物同时具有普遍性与特殊性.

12].二氧化硫,亚铁离子等发生氧化还原情况的启示.事物都是相对的,具体问题具体分析.

13].钠与氧反应,乙醇与浓硫酸的反应,卤代烃反应的启示.事物的发展具有多种可能性,控制条件可以预定结局.

14].相对原子质量,物质的量及pH概念的启示.善用数学工具可化繁为简提高效率.

15].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.

16].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.

17].顺反异构,手性异构的启示.细微处见本质,细节决定成败.

18].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.

19].物质相似相溶的启示.物以类聚,人以群分.

20].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.

21].实验中洗气装置启示.做事前要先排除干扰清除杂念;

22].重结晶启示.人只有持续不断地洗去生命污垢扬善止恶,才能活出真善美的纯粹人生;

23].氧化剂浓硫酸可以干燥还原性氢气:凡事不可绝对化.

24].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

25].合金启示.善于合作,博采众长.

26].化学教材编排体系及方法启示:善用分类法,效率高高;

27].各种化学语言启示:善用符号与图形,化繁为简;

28].充电电池启示:不断学习的人生才能常青;

29].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;

30].氯气对人类的影响.是人性让知识有善恶

(责任编辑:化学自习室)
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