化学的十大基本思想观念.doc

1、化学的十大基本思想观念 不少学生甚至老师抱怨化学没有数学和物理那样严谨有序的体 系章法，学科知识显得过于琐碎零乱。这其实是对化学的误读，真正 懂化学的人明白化学知识自有其内在的统一性之美和深刻的思想观 念。下面是自己一些不成熟的体会： 一，元素观。不仅告诉我们庞大的物质世界不过由周期表中的百 十号元素组成，在化学反应中元素保持不变，从而理解物质的多样性 与统一性，另一方面要认识到这百十号元素并非孤立，它们呈现出内 在联系与统一性，即元素周期表和周期律，包括各种族和区的划分， 这是一种整体的大元素观。 二，微粒观。宏观物质由不同层次不同形态的微观粒子构成，如 原子分子离子高分子，同种元素可以形成

2、不同形态的微粒，如钠单质 与食盐中的钠离子，亚铁离子与铁离子，氧分子与臭氧分子，它们性 质截然不同。化学就是在泛分子（从亚原子到超分子）层次上研究物 质的一门科学，并用简洁统一的化学符号来表示不同的微粒及其变 化。从宏观变化到微观机理再到符号表示， “宏-微-符”是化学的 最大特色。 三，构性观。即结构决定性质，性质反映结构。物质丰富多彩的 性能背后是其内在丰富多彩的结构， 这一点在有机化学中表现得更是 淋漓尽致（如同分异构体，如官能团） 。再如蛋白质，正因为它具有 从氨基酸不同连接顺序的一级结构到肽链空间折叠的复杂而精致的 四级结构，才使其具有各种各样的功能并扮演起生命物质基础的角 色。 四

3、，相互作用观。构成物质的微粒是运动的和相互作用的，不同 层次的微粒间以不同的作用力相结合（如化学键，范德华力） ，并通 过有效碰撞实现元素的化合与化分，从而导致化学反应的发生，同时 微粒间作用力的破坏或形成伴随能量变化。 五，转化观。化学最大的魅力就是合成制备物质，通过原子重组 发生化学反应， 其 “无中生有， 变废为宝” 的神功常常让人惊叹不已。 合成化学是当今文明的顶梁柱， 化学在物质转化方面的功能使其在各 种自然资源的开发利用中充当主角。化学的魅力在于：改变分子，就 可以改变生活改变世界。 六，分类观。现在的化学物种已超过 8000 万种，其性质与反应 更是不计其数，所以不论是教学还是研

4、究都需要分类。如把化合物分 成有机化合物与无机化合物，还分为酸碱盐和氧化物等。再如化学性 质一般可从“氧还，酸碱，络合”等角度分析。又如化学反应类型， 也是按不同机理分类研究的。 七，守恒思想。让我们认识到千变万化的现象背后隐藏着不变的 东西，化学反应“虽变幻无穷，但变中有定” ，如质能守恒，很多化 学问题的分析用“原子守恒，电荷守恒”等观念，常可以使问题化繁 为简。 八，定量思想。如化学反应的进行受数字支配，即按方程式中对 应化学计量数进行。又如化学平衡时各物质的浓度受平衡常数的制 约。 化学研究要更深入和准确的话， 其定量化的程度必须进一步提高。 九，动态平衡思想。要意识到很多物理化学过程因可逆而具有限 度， 最终会处于动态平衡， 如化学反应平衡， 溶解平衡， 电离平衡等。 更要认识到动态平衡表面上稳定静止但实际上充满活力与可变性， 是 特定条件下达成的，因此也是因条件而改变的。 十，能量最低原理。这是自然界的一条普遍规律，降低自身能量 趋于稳定是很多物理化学过程自发进行的主要动机，如钠与氯的化 合，金属在溶液中的溶解，多电子原子的核外电子排布，分子结构及 配位键的形成等。