基于化学动力学原理的人文素质教育

张业　李和平

摘要：自然科学的发展是建立在对各种物质的类型、状态、属性及运动形式等的解释而发展起来的，其中蕴含着深刻的人生哲理。本文对蕴含于物理化学之化学动力学中的人生哲理进行了深度发掘，并将化学动力学原理中凝练出来的人生哲理渗透到物理化学等课程的教学中，以期对当代大学生进行人文素质教育，从而达到教书育人的目的。

关键词：化学动力学；人生哲理；人文素质；教学漫谈

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）07-0159-02

化学动力学是研究化学反映过程的速率和反应机理的科学，研究对象是物质性质随时间变化的非平衡的动态体系。化学动力学是研究化学过程进行的速率和反应机理的物理化学分支学科，也是化学反应过程的基础内容之一。化学动力学往往是化工生产过程中的决定性因素。

在笔者以往发表过的有关物理化学或其他专业基础课对当代大学生人文素质培养的文章中，讲的多数是化学热力学原理对当代大学生的人生启迪[1，2]。本文针对物理化学或化学反应工程课程中化学动力学原理所蕴含的人生哲理进行发掘[3，4]，希望以此作用于学生，从而达到既教书又育人的目的。

一、化学热力学与化学动力学相辅相成；做事心动与行动不可偏废

对于化学反应，既要研究反应的可能性，也要研究反应的现实性。前者属于热力学的研究范畴，而后者则属于动力学的研究范畴。具体来讲，对于某一化学反应，若经热力学研究认为是可能发生的，但实际进行时反应速率太小，工业生产无法实现，对此，则可以通过动力学研究，降低其反应阻力，加快反应速率，缩短达到平衡的时间。若经热力学研究表明是不可能进行的反应，则没有必要再去研究如何提高反应速率的问题了。例如，对于反应H2（g）+O2（g）=H2O（l），ΔG<0就反应的可能性而言，依据热力学原理，该反应可以向右进行，而且向右进行的趋势很大。但是，实际上在没有催化剂存在或外界条件激发（如火花或电火花激发）的条件下，该反应事实上并不能发生，即反应的现实性并不存在。其原因是，该反应存在一定的活化能，即由反应物到产物，中间必须越过一个能垒。只有催化剂的引入或外界条件的激发，反应物才能翻越该能垒变成产物，反应才能得以进行。由此可见，对于化学反应的实际发生，光有热力学的可能性研究是不够的，还必须有动力学的现实性研究，即对于化学反应的研究，热力学和动力学相辅相成。将这一原理进行类比移植，用以阐述一个人在做事时心动与行动二者之间的关系时，是颇具启迪意义的。做事时的心动和行动可以与热力学的可能性和动力学的现实性相类比，它们都是完成一个过程所必备的两个重要方面，二者相辅相成，缺一不可。我们常说，一个人做事既要有心动，更要有行动。只有前者而没有后者，心动仅仅止步于想法，而不会有结果；只有后者而没有前者，行动则缺乏动力，由此必然导致方向感的缺失和目标实现的效率低下。格恩斯坦曾经说过：心动而不行动的人，美好永远不会降临。

二、反应物的浓度决定反应速率的快慢；一个人的知识储备决定一个人发展的快慢

反应物浓度是影响化学反应速率的重要因素。一般来说，反应物浓度越大，反应速率就越快，因为反应物浓度的大小是决定反应速率快慢的物质基础。同样可以将这一原理进行推广，用以阐明一个人的知识积累或储备对于一个人发展快慢的影响。我们常说，知识就是力量，知识改变命运，就是这个道理。在科学技术与社会发展日新月异的今天，一个人没有知识是不行的，它会严重限制一个人的发展。知识是一个人与社会兼容进而改造世界的资本。因此说，一个人的知识储备会决定其个人发展的快慢。有关这一人生哲理，在笔者身边就有一个有趣而生动的例证，耐人寻味：我大多数的小学同学最终留在了乡镇，大多数中学同学最终留在了县城，多数大学同学最终留在了省城，多数硕士同学最终留在了京城，我大多数的博士同学最终在国外发展。当然，这一客观现象尚不足以涵盖笔者同学的全部，甚至乍看起来难免有有失偏颇之嫌，但由此所折射出来的基本信息和大致趋势却是昭然若揭的，毕竟更多的知识储备会使人步入更大的人生舞台，而更大的人生舞台又会给人提供更大的发展空间，个人的发展相应也就更快更好一些。

三、基元反应一步步导致总反应；小善恶一步步导致大善恶

一般来说，一个宏观上的化学反应由若干个微观上的基元反应所组成，其中每一个基元都是整个反应进程中的一小步。换句话说，正是微观上一步步微小的基元反应最终导致了宏观上的总反应。这一原理给人的启迪是事物的变化总是渐进式的，积少成多，小变化最终导致大变化。由此可以让我们联想到一个人的善恶走向，即小善恶最终可以一步步导致大善恶。人世间有小善小恶和大善大恶之分，但往往前者是后者的起因，后者则是前者的结果。在此应当注意的是，由小善小恶最终演变为大善大恶并不仅仅是一个积少成多的问题，其中还存在着心理学上的自我激励和效果上的逐渐放大效应。比如，在由小善行到大善行的演变过程中，每一次小的善行都会使善行的行为主体获得小小的成就感和自豪感，而后者又会通过心理学上的自我激励机制反作用于前者，从而激励人们做出更大的善行，由此善行便会被逐级放大，最终必会成就大的善行。同样道理，在由小恶行到大恶行的演变过程中，每一次小恶行的得逞都会使其行为主体获得小小的满足感和窃喜，而后者同样会通过以上自我激励机制作用于行为主体，并被逐级放大，最终也必会做出大的恶行。所以当年三国时期的刘备在教育其后代时，曾有谆谆诫语：“勿以善小而不为，勿以恶小而为之”，委实值得人们深思。在当代社会，我们常常听到要防微杜渐、千里之堤溃于蚁穴之类的警示语，就是这个道理。

四、链引发可以引起连锁反应；一事发可能导致连锁效应

在化学反应中有一种常见的反应，就是连锁反应。这类反应首先由链引发开始，然后便会自发地发生一系列的后续反应，即连锁反应。例如高聚物的合成，石油的裂解，碳氢化合物的氧化和卤化，一些有机物的热分解以及燃烧、爆炸反应等都是连锁反应。将以上连锁反应原理推广应用于社会科学中，用以阐释许多事物之间的因果联系，便不难得出如下推理，即一事发可能导致连锁效应。辩证法认为，事物之间普遍存在着某种联系。对于以上哲学思想的认知，有利于我们在做事以前做出正确的判断和选择，俗话说君子三思而后行，就是这个道理。客观地讲，当今大学生中的许多人思想还很不成熟，做事之前往往缺乏瞻前顾后的思考和缜密的论证，随心所欲，不计后果，最后当局面不可收拾时只能追悔莫及。每一个人无疑都是社会中的一员，大学生要想成为一个成熟的社会中人，就得不断提高对自己行为可能产生后果的预判能力，即必须顾及随之发生的连锁效应。所以，应当告诫大学生对社会法律和道德约束要心存敬畏。此外，以上原理若从另一个积极的方面来讲，大学生应当树立积极向上的人生态度，如勤奋、诚实、守法，并努力进取，百折不回。唯其如此，才会得到社会的认可，周遭的相助，所谓得道多助。这样才能实现其人生理想，最终达到成功的彼岸。

目前，在我国高等教育大发展的时代背景下，对传统教育模式的改革和创新已势在必行。本文和之前笔者发表过的一些相关文章即是这种时代要求下的产物。近年来，我们在物理化学等课程教学中引入人文素质教育，在大学生中引起了强烈反响，深受大学生的欢迎。他们深切地感到从中可以获得丰富的人文素养，从而为自己的全面成才奠定良好的基础。许多学生深有感触地说：“通过物理化学课程的学习，我们不但学到了自然科学知识，而且还学到了做人的道理。”“我们从此变得更加成熟和自信，这才是我们所期盼的大学教育模式。”19世纪俄国著名教育家乌申斯基曾经说过：“教师个人的范例，对于青年人的心灵，是任何东西都不能代替的阳光。”[5]

致谢：本文原稿经南京大学化学系沈文霞教授过目后，曾给予高度评价，在此谨致谢忱。

参考文献：

[1]张业，周建敏.科学原理对当代大学生的人生启迪[J].化工高等教育，2014，（10）.

[2]张业，李和平.构建主义视角下理工科专业基础课新型教学模式初探[J].教育教学论坛，2015，（1）.

[3]天津大学物理化学教研室编.物理化学（第五版，下册）[M].北京：高等教育出版社，2009.

[4]朱炳辰.化学反应工程（第5版）[M].北京：化学工业出版社，2013.

[5]李春秋.人民教师的职业道德[M].长春：吉林教育出版社，1987.endprint