自然辩证法在化学化工实践中的应用

自然辩证法课程论文院（系）：化学化工学院专业：化学工艺学号：姓名：自然辩证法在化学化工实践中的应用摘要：自然辩证法是马克思主义的自然观和自然科学观，体现着马克思主义哲学的世界观、认识论、方法论的统一。自然辩证法也渗透于化学化工领域的方方面面，形成了既具有普遍性又具有特殊性的化工哲学，善于挖掘其中的辩证法，在化学化工学习过程中可达到事半功倍的效果。化学化工领域选题的科学性，研究方法的可行性，分析方法、设备所选用的适应性，都直接决定了研究项目的成功与否。本文从化学工程与自然辩证法的联结处入手，结合实例，全面分析了化学工程与自然辩证法的关系，指出了辩证法原理在化学工程中的应用，使化学的学习、研究和教育教学工作进一步走向理性化，从而使人能动地认识自然、改造自然、利用自然，不断地促进化工学科的进一步发展。关键词：自然辩证法；化学化工；化工哲学一、引言自然辩证法是马克思主义的自然观和自然科学观的反映。体现马克思主义哲学的世界观、认识论、方法论的统一，是马克思主义哲学的一个组成部分。F.恩格斯的《自然辩证法》（DialecticsofNature）所开创的研究领域。自然界本身的辩证法是通过自然科学和技术的发展日益被揭示出来的，两个方面的研究密切相联，不可分割。当代科技发展的一个显著特点就是科学的整体化发展趋势。科学的整体化发展既表现在各个学科领域内部各分支之间的相互作用相互综合及相互影响，同时也表现在不同门类的学科领域之间的相互作用，合及影响。这种整体性更深层次的发展体现为不同学科领域的彼此静透和相互融合，要求我们从整体把握科学的内在统一性。正确认识不同学科体系之间的相互作用[1]。人类对物质世界认识水平的不断提高导致了现代科学技术范围的不断扩大。其基础部门扩展为八个，同时，着力加强对辩证法和方法论的研究，借以不断提高科研效率。化学化工从属于自然科学，而自然科学作为八大基础部门之一，和辩证唯物主义紧密联系的桥梁是自然辩证法。自然辩证法是人类化学史上的最高理论概括，对化学科学的不断发展起着巨大的指导和推动作用。化学化工是研究物质组成结构性质以及变化规律的基础自然科学，自然辩证法是关于自然界和自然科学发展的普遍规律，是马克思主义的自然观和科学观，又是认识自然和改造自然的方法论[2]。哲学物质范畴和自然科学的物质形态、结构、属性、变化的关系是一般和特殊、共性和个性、抽象和具体、绝对和相对、指导和被指导的关系。因此，研究物质的化学科学和哲学物质范畴之间存在必然内在的联系，将自然辩证法运用于化学化工之中不仅起着重要作用，而且有深远意义。二、化学化工中矛盾论与对立统一思想2.1化学化工中对立统一是普遍的对立统一规律是唯物辩证法最根本的规律，也是辩证法的核心。化学中的事物处处存在对立统一的关系，如化学平衡中的正、逆反应，电离平衡中电离与结合，沉淀溶解平衡中的沉淀与溶解，氧化还原反应的氧化和还原，还有酸和碱、亲电与亲核、消除与加成等都充满了矛盾，既对立又统一，并在一定条件下相互转化。对立统一也表现在物质结构中，阴阳粒子间的静电作用形成阴阳离子间的引力，这种引力形成稳定的化学键，同时原子之间、电子之间存在斥力，这种引力与排斥的矛盾在“一定范围”内，达到了力的平衡，而统一在稳定的离子键中[3]。运用对立统一的观点学习和掌握化学中这些矛盾概念，有助于加深对这些概念的理解和记忆。2.2化学化工中矛盾的普遍性和特殊性矛盾是客观的、普遍的，但不同事物和过程中的矛盾又有各自的特殊性。元素周期表揭示了元素的共性和同周期或同族元素性质结构上的发展趋势，利用这种矛盾的普遍性和特殊性，使得其具有强大的预测功能，并且从独特角度证实了自然界物质性的统一[4]。这种普遍性和特殊性或者说是共性和个性，在化学世界中还有很多常见例子，酸与活泼金属作用放出氢气，这是酸的共性，但硝酸和浓硫酸具有强氧化性，跟金属反应得不到氢气，这是它们的特殊性；又如有机化合物中酮和醛都能发生加成反应、a-氢的反应、还原反应等，但醛却具有特殊的氧化反应，如银镜反应、斐林反应，这一特殊性可用来鉴别醛和酮。2.3化学化工发展是前进性与曲折性的统一化学化工发展是前进性与曲折性的统一，但新事物一定能战胜旧事物，尤其是新事物具有无可比拟的优越性，它在旧事物的基础上产生，抛弃旧事物中消极的，吸取发扬旧事物中合理的，增添旧事物根本没有的、富有生命力的新内容。对化学世界的认识就经历了这样一个过程，我们来看看质量守恒定律的发展过程，17世纪末、18世纪初出现的燃素说一一解释了燃烧现象甚至整个化学学科，它认为空气是纯净物[5]。以统一的理论解释了当时的大多数化学现象，帮助人们摆脱、结束炼金术思想的统治，使化学思想得到了解放，在化学的发展史上起到了积极的作用。到18世纪70年代，氧气被发现之后，解释了燃烧后重量增加的现象，燃烧的本质终于真相大白，燃素说退出了历史舞台。自从爱因斯坦提出狭义相对论和质能关系公式以后，说明质量和能量间可以相互转换，也更加证明质量守恒定律是完全正确的[6]。20世纪以来，核能的研究成为热点，人们发现最剧烈的化学反应所产生的能量也远远不及原子核裂变所产生的能量。人们对质量守恒定律有了新的认识。在20世纪以前，质量守恒定律和能量守恒定律被认为是两个独立基本定律[7]。而现在科学家则将这两个定律合二为一，称为质能守恒定律。人类认识规律的发展是波浪式前进，螺旋式上升的过程。三、化学世界是物质的世界3.1世界是由物质构成因为世界是由物质构成的。物质是客观存在的，是不以人的意志为转移的，不管你承认与否它都是存在着的，只有首先承认物质的存在，才是研究化学问题的唯一正确的出发点[8]。应该说我们目前的技术已经到了只要是物质，我们的化学检验技术就能确认任意一种物质的元素组成，都逃不出三种基本微粒：质子、中子、电子。在任何一种与周围隔绝的体系中，无论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。该定律又称物质不灭定律[9]。化学方程式配平的理论依据就是这一定律。在化工原理课程中，其所有计算都基于“三种衡算”——质量衡算、能量衡算、动量衡算，这三种衡算的理论基础就是质量守恒定律、能量守恒定律、热力学第一定律及牛顿第二运动定律。关于结构，我们目前能够明确的是主要是原子结构、分子结构、晶体结构三方面[10]。原子结构是所有结构的基础。我们可以这样设想：原子结构相当于混凝土，分子结构相当于预制件，晶体结构就相当于建筑物，宏观物质相当于一座大型城市。不同的物质不外乎是元素原子的不同组合，可以这样说，四种微粒，四种作用力，构成了物质世界。结构决定性质，性质是表象，是果，结构是本质，是因。3.2物质间具有联系马克思主义辩证法认为，事物之间以及事物内部各要素联系是普遍的，但它是有条件的。这告诉我们要坚持联系的观点看问题。元素组成单质和化合物，常见的无机化合物有氧化物、酸、碱、盐，单质和以上化合物是可以相互转化的[11]。值得注意的是物质间具有联系，在一定条件下可相互转化，这里强调“一定条件”，这也是化学反应必须注明反应条件的原因，在化工生产中，同样的原料不同的条件可生产出不同物质的例子比比皆是，如甲烷和单质氯在常温下不反应，在光照条件下反应生成氯代甲烷，而且根据光照时间、甲烷和氯的比例不同分别主要得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷及四氯甲烷。3.3物质是运动的恩格斯说，运动包括宇宙中发生的一切变化和过程，从单纯的位置移动起直到思维[12]。运动是物质存在的方式，是物质的固有属性，所以运动和物质是不可分割的。热是物质的一种运动形式，是大量分子无规则混乱运动的宏观表现。碘的升华、水的蒸发、硫化氢气体散发出特有的臭味、环己烷在常温下存在几种构型以及化学工程中讨论的对流传热问题，还有石油、煤的形成，蛋白体在一定自然条件下不断新陈代谢、自我更新的过程等，都是分子运动所致，即使是固体物质中的分子、原子或离子，也都在其平衡位置上不断振动[13]。因此，运动是普遍的、永恒的、无条件的、绝对的。四、自然辩证法在化学化工中的应用自然辩证法的发展同自然科学的发展是紧密联系着的。二十世纪以来自然科学的突飞猛进，极大地扩大和加深了人类对自然界的认识，恩格斯在《自然辩证法》和《反杜林论》的哲学篇中涉及化学的论述共有数十处之多。从内容上可概括为三个问题[14]：一、从化学方面论证宇宙的物质性；二、化学中的辩证法问题；三、化学中辩证思维的重要性。这些问题构成了化学辩证法的基本内容。唯物主义者力图运用一切科学成就论证宇宙的物质性。恩格斯论证了宇宙物质在化学上的同一性。“通过光谱分析证明了宇宙物质的化学上的同一性”。这个论断是根据十九世纪对天体观察过程中，经光谱分析鉴别出宇宙物质均含有相同的化学元素，而得出的结论[15]。从化学的角度为辩证唯物主义的物质观提供了科学依据。宇宙是物质的，而且在化学上具有同一性。这就辩证唯物主义的物质观更有说服力。同时对当时自然科学的新成就进行了哲学概括。“世界的真正的统一性是在于它的物质性，而这种物质性不是魔术师的三两句话所能证明的，而是由哲学和自然科学的长期的和持续的发展来证明的”。二十世纪以来的自然科学成就更加充分地从化学元素的同一性上证明了世界的物质性。根据对太阳、恒星及星云的光谱分析，决定宇宙中轻元素的组成，其中氢元素最多；根据对陨石的化学分析确定宇宙中重元素的组成。恩格斯还从化学运动形式在各种物质运动形式中的相互关系上论证了宇宙的物质性[16]。恩格斯根据当时的科学成就认为化学运动形式是在地球形成过程中产生的一连串运动形式中的一种。地球形成过程中“随着进一步的冷却，互相转化的物理运动形式的相互作用就出现的愈来愈多，直到最后达到这样一点，从这一点起，化学亲合力开始起作用，以前在化学上没有分别的元素现在在化学上互相分别开来，获得了化学的性质，相互化合起来。产生了化学运动形式。五、结束语化学化工是自然科学中最活跃的学科，它在自然科学和科学技术发展中，占有中心位置，马列主义是自然科学的最高概括，而自然辩证法是两者之间的桥梁。因此，充分运用哲学世界观和方法论解决化学问题，不仅可以使我们更深刻的理解化学和化学教学在人类社会的地位和作用，而且对于化学化工的学习、研究和教育教学都具有十分重要的指导作用。参考文献[1]陈宴清.马克思主义哲学纲要[M].中央广播电视大学.天津人民出版社，1984[2]唐敖庆.化学哲学基础[M].北京：科学出版社，1986[3]何法信，卢常源，等.化学史纲要[M].南宁：广西人民出版社，1996[4]阮慎康.现代化学的哲学探讨[M].北京：北京大学出版社，1995[5]恩格斯．自然辩证法[M].人民出版社，1972年版，第29页．[6]张家治．化学史教程[M]．山西教育出版社，太原：2004年版，第99页．[7]马克思恩格斯选集．(第二卷)，人民出版社，1995年版，第43页．[8]黄顺基.自然辩证法概论[M].高教出版社，2004.[9]徐治立.自然辩证法教学与研究的新思路[J].自然辩证法研究,2008(1):107.[10]张宗明,张艳萍.结合研究生专业的自然辩证法教学改革探索与实践[J].自然辩证法研究,2010(26):97-100.[11]巫传玲.化学教学中的自然辩证法[J].其它综合.239-240.李奴义，对有关化学平衡问题的自然辩证法阐释及其意义[J]，青海民族师专学报，2000,1:40-41.[12]胡春弟，余丹，化学中的辩证法[J]，科技创新与应用，2012,12:327.[13]李晓春，化学最新成果中辩证法思想之探究[J]，赤峰学院学报，2006,2:12-13.[14]陈自卢，刘容美，浅论大学化学教学中的辩证唯物主义教育[J]，中国科技信息，2007,1[15]娜英，浅析自然辩证法对化学史学习的指导[J]，化工之友，2007,35:62-63[16]丁泽辉，方秀苇，自然辩证法在化学学习、研究、教学中的应用[J]，内江科技，2010,9.