哲学思想解决高中化学反应原理问题
2022-05-30李梦华
摘要:素质教育视域下高中化学课程的教学应当满足素质教育的要求,以培养学生和发展学生为教学目标,让学生能够在高中化学教学的过程中得到充分的发展,学会用发展的眼光以及科学的理论和思维解决高中化学问题.文章围绕高中化学反应原理中渗透的哲学思想展开论述,期待能够为高中化学学科的建设和发展提供有效的建议.
关键词:哲学思想;反应原理;高中化学
中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2022)28-0140-03
收稿日期:2022-07-05
作者简介:李梦华(1984.10-),女,山东省枣庄人,本科,中学二级教师,从事高中化学教学研究.
1 哲学思想解决高中化学反应原理问题的必要性
哲学思想和高中化学反应原理之间存在较高的契合性,能够有效地借助哲学思想的优势提升高中化学课程的教学效果.在高中化学反应原理的教学过程中,教师可以借助学生哲学思想的培养来提升学学生对化学反应过程的理解,让学生从实践出发,将化学反应原理和化学反应过程联系起来,在化学反应的过程中理解化学原理.哲学思想在高中化学反应原理教学中的运用相当于为学生构建起了科学理论思维和化学反应过程理解之间的桥梁,让学生在学习的过程中,能够从化学反应的过中开始理解,逐渐地掌握相应的反应原理,再推广到类似的反应过程中,提升学生化学课程的学习能力和学习水平.
利用哲学思想帮助学生理清化学反应原理,是当下高中化学教学中能够有效提升学生学习效果和学习质量的途径之一,因此加强在高中化学反应原理教学中对哲学思想的渗透刻不容缓.
2 高中化学反应原理中渗透的哲学思想
2.1 事物的一般性和特殊性
事物都有一般性和特殊性两种属性,事物的一般性是将某一类事物从其他事物中区分开来的一般性质,而特殊性则是区分某一类事物中个体与个体之间差异的性质.对于高中化学学习而言,对于事物的一般性和特殊性是高中化学反应原理中经常需要用到的一种哲学思想.比如,对于金属而言,绝大部分金属能够与酸发生置换反应,如铁、镁、铝等,而有些金属则不能.与酸反应则是金属镁、铝、铁等金属所拥有的共性,而特殊性则体现在它们的反应现象不同.学生在高中化学反应原理问题的解决过程中,尤其是在针对物质的判别时,就要基于事物的一般性和特殊性进行考虑,找出对应的物质.
2.2 事物不断变化的哲学思想
事物总是处于不断变化的过程中,经过初中时期化学课程的学习,部分学生可能会认为燃烧是一种能够自发反应的、不可逆的反应过程.但是进入到高中化学课程的学习中,学生接触到“熵”的化学概念之后,就会发现,事物总是处于不断变化的过程中,化学反应的过程也就是“熵”值变化的过程.以自发反应为例,在吸热的自发反应中,既有熵增大的情况也有熵减小的情况.学生在进行高中化学反应原理问题的解决时,应当将热量的变化和熵值的变化结合在一起进行考虑,这样才能够确保化学反应过程推导的科学性和合理性,提升学生高中化学课程学习的综合学习能力.因此,在高中化学学习的过程中,学生需要培养起“事物不断变化”的哲学思想,在探究化学问题时,尝试从影响化学反应进行与否的本质入手,有效地解决高中化学不同物质反应的问题.
2.3 对立统一思想
对立统一思想是哲学思想中的重要组成部分,也是高中化学反应原理问题解决过程中急需的一种思想,考验的就是学生对同一个化学问题的两个相互依存关系的处理能力.以氧化还原反应而言,氧化反应是元素失去电子,化合价升高的反应,而还原反应是元素得到电子,化合价降低地反应.在同一个化学反应的过程中,有失去电子的元素,就会有得到电子的元素,且物质失去的电子和另一种或多种物质得到的电子总量是一定的.也就说明在同一个氧化还原反应中,氧化反应、还原反应、氧化剂以及还原剂等是同时存在的,所以学生在解决化学反应的过程中,需要基于对立统一的思想对化学反应原理进行思考,提升学生的学习效果,也让学生能够在哲学思想的影响下,培养较高的高中化学学科的素养,促进学生的全面发展.
2.4 量变与质变的思想
量的变化会引起质的变化,这是哲学思想中较为典型的哲学思想,其在化学反应原理问题的解决上有着充分的使用价值.对于化学反应而言,量是决定化学反应程度的重要指标,少量、适量、足量以及过量都会引起化学反应的变化.比如点燃铁丝的实验.在空气中进行铁丝点燃实验,铁丝只能变红,无法被点燃.在纯氧中点燃,就会发现铁丝剧烈燃烧,火星四射.其中涉及到的就是氧气的纯度的问题.再比如往澄清的石灰石中注入二氧化碳的实验,少量二氧化碳的通入会使得二氧化碳和澄清石灰水发生反应,生成碳酸钙,在化学实验现象中显示出白色的沉淀.继续通入二氧化碳会让碳酸钙继续发生转变,进而生成碳酸氢钙,白色沉淀消失.需要注意的是,在高中化学中所涉及的“量”的变化,其决定的不仅仅是反应程度,而且还可能会涉及到“质”的变化.如在上述实验中,当在不同氧气浓度下进行铁丝点燃实验时,氧气“量”的变化更改了实验发生的条件,提升了单位铁原子与氧分子接触的机率,使得反应能够进行.而在澄清石灰水中融入过量二氧化碳时,基础化学反应是氢氧化钙与二氧化碳的反应,而后则是碳酸钙与水和二氧化碳的反應,已经不再是原先的氢氧化钙与二氧化碳的反应,此时化学反应中的“量”变已经引起了化学反应的“质变”.另外,在处于动态平衡中的化学实验而言,当学生改变不同物质的量时,则又会改变化学反应的方向和程度.所以在高中化学课程教学中,化学教师需要引导培养起“量变”与“质变”的哲学思想.
2.5 动态平衡思想
高中化学反应原理问题中部分重难点在于动态平衡反应原理的理解上,在教学的过程中,教师应当基于学生实际学习的需求,加强对学生动态平衡哲学思想的培养,从而提升学生的高中化学学科核心素养.在高中化学知识体系中,包含很多渗透动态平衡思想的化学反应过程,比如电离平衡、水解平衡、溶解平衡以及结晶平衡等等.在这些平衡关系中,物质和能量的变化会导致这些平衡关系的变化,但无论如何变化,这种平衡关系无法被消除,只会让一种平衡关系转化成另外一种平衡关系.化学反应中的动态平衡对学生化学问题的分析具有不可忽视的影响,学生需要在学习和理解这些平衡关系时掌握其中内在的作用机理,进而提升学生的学习水平.教师需要让学生在进行课程学习的过程中能够对这些平衡关系形成较为全面的认识,帮助学生加科学的看待这些平衡关系,学会用科学的理论和思维进行思考,解决高中化学动态平衡反应原理的问题.
2.6 守恒思想
任何物质和能量都不会凭空地产生和消失.在高中化学反应原理的教学过程中,教师需要就学生的守恒哲学思想进行培养,让学生能够以守恒的思想去分析化学反应过程,理解相应的反应原理.比如氧化还原反应,氧化剂在反应的过程中失去了多少电子,还原剂就能够在化学反应中获得多少电子,体现的是电子守恒定理.在一个化学反应的过程中,反应物的总质量和总的原子数等于生成物的总质量和原子数的总和,体现的是质量守恒、物料守恒以及原子守恒.在化学反应的过程中,正反应中释放出多少热量,在逆反应中就要吸收多少热量,反应的是能量的守恒.守恒的哲学思想既是学生认识世界,改造世界的重要理论基础,也是学生推导高中化学反应过程、理解高中化学反应原理的重要思想.所以在教学的过程中,需要教师利用电子守恒、质量守恒、物料守恒、原子守恒、能量守恒等帮助学生完成守恒思想的培养,为学生的化学课程相关知识与理论的学习打下基础.
2.7 定性与定量的思想
“性”与“量”是高中化学反应过程中经常需要考虑的问题.定性分析是对研究对象“本质”的探讨,需要学生明确化学反应的性质,而后再用清晰的语言进行描述.而定量分析,是对化学反应的“程度”和“多少”进行的分析,需要的是更为精准地描述.在一个化学反应的过程中,学生根据文字描述写出了反应化学方程式,并根据相关的数据进行了计算,得到了部分未知量的数据.在该过程中,化学方程式描述的就是定性的问题,而计算的过程则反应的是定量的过程.
如在高中化学例题“FeS2与硝酸反应的产物有Fe3+和H2SO4,若反应中FeS2与HNO3物质的量之比是1∶8时,则HNO3的唯一产物是().
A.NO2;B.NO;C.N2O;D.N2O2”中,通过该题对化学反应的描述,学生需要明确其中所涉及到的定性为问题为FeS2与硝酸发生反应,生成了Fe3+、H2SO4以及其他物质.其中有关定量的描述为“反应中FeS2与HNO3物质的量之比是1∶8”,结合题目中所涉及的定性和定量描述,学生再重新梳理整个化学反应的过程,从而实现化学问题的求解.所以,在高中化学课程的学习中,教师需要引导学生培养其定性与定量的哲学思想,更有根据的对不同化学反应进行分析和描述,从而实现高中化学学习能力和水平的提升.
利用哲学思想的优势,帮助学生进行化学反应过程的理解,可以有效的帮助学生培养学科的核心素養,提升学生综合学习能力,从而达到解决化学反应原理相关问题的目标.
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