【232→化学】化学通识30讲

（上篇）

这个世界是分层的，每一层的规律都不一样，当你用物理解决底层问题的时候，不可避免的就要借助化学解决上一层级的问题，换句话说，知行合一是化学的基本精神。

化学不可替代，是因为：

第一，化学关注现象和本质之间的联系，可以帮助我们更好的认识世界。

第二，化学填补了不同学科之间的断层。

第三，化学可以实现更多的可能性。

宏观世界不是微观世界的线性叠加，要想认识世界，宏观往往是一种幻象，通过微观才能够看到本质。化学家们用微观维度去认识世界，不是为了寻找最根本的原因，而是为了联系宏观世界的现象和微观世界的本质。这就好比是：要想了解一个社会的真实状态，既不能抛弃微观的个体，又不能只关注个体的行为，关注个体的行为，是为了更好的认识这个社会。

化学观察和解决问题的一个方式，通过宏观现象推测微观层面的本质，再借助于本质去解决宏观世界的问题。

化学为什么要做实验？是因为现实太复杂了，化学敬畏这种复杂性。化学是一个依赖于实验，形成知识体系的自然学科。化学之所以依赖实验是因为化学实验的便捷性高，受限制少，可重复性高。正所谓纸上得来终觉浅，化学家们在思考问题的时候，脑子里蹦出来的第一个想法：往往是做个实验吧，看看究竟是怎么回事。

化学反应是化学的最底层研究对象，是化学里最特殊的一个对象。反过来说，化学反应定律其实是客观存在的，不以人的意志为转移，这是理解化学这门学科的支柱。

物质世界中的动态平衡，不只是对某些行为产生影响，更是建立起了一种独特的世界观。化学反应不是非黑即白的，不管怎么打破旧的平衡，新的平衡总能马上建立，即便依旧是不稳定的状态。

好多文艺青年常常把岁月静好挂在嘴边，要是换成化学里的说词，岁月静好就是一种看上去近乎于静止的平衡状态，恰恰相反，为了达到这个状态，我们每个人都在负重前行，拼着老命去努力工作，这矛盾吗？一点也不。因为这是动态与静态互相转换的本质。

质量守恒夯实了唯物主义的基础，如果质量不守恒，我们也就无法相信物质世界的规律。化学反应中的能量不是凭空产生的，而是因为物质内部的势能释放出来了，在这个过程中物质的质量自然变轻了。

简单来说，熵的本质是微观世界混乱度的体现。谁都没有办法消除自己存在的痕迹，微观粒子会忠实的记录下每个人的行为，这足以让人变得不朽。

化学反应的三个重要定律，分别是：动态平衡定律，质量守恒定律和熵增定律。

（下篇）

道尔顿确立的原子论就不太一样，他所说的原子关键不在于不可分割，而在于明确，指出了同一物质的原子相同，从化学的角度来说，这才是最具有理论与应用价值的原子模型。

建立科学模型的任务，不是为了阐述某种思想，而是为了解决实际问题。

原子可以分为质子，中子和电子三个部分。元素就是将质子数目相同的原子划分成了同种元素，这个划分标准本身，也经历了很长时间才能够确定，这进一步说明元素并非是一个天然就存在的概念，是人类建立的一种模型，它展现了人类在探索物质时的高级智慧。

有了原子和元素的模型，化学家们就掌握了同一套工作语言，在这个基础上建立起来的任意一个化学模型，专业人员都可以直接看懂，不需要进行转码。

打个比方，如果我们把原子比作英文字母的话，那么分子就是词根是保持英文单词含义的最小单位。

水是由水分子组成的，它里面有氢原子和氧原子，但水分子形成之后，就不再是氢和氧的形态了，所以你完全观察不到氢和氧的化学性质。

如果我们把化学比作一套武功，那么上一讲的原子模型就是心法口诀，是最核心的基础，而这一讲的分子模型，就好比是身法口诀，解决了形体问题。

周期律的本质是物质的内在联系，并不是一种线性单一的数学运算方法。

越巧妙的模型，它背后的原理往往就越笨拙。

一种物质能够电离出氢离子的就叫酸，能够接纳氢离子的就叫碱，这是一种更接近本质的视角，化学家是从物质结构的角度去看酸碱性，而不是只去探索氢离子本身。

任何一组概念，科学上都会对范围作一个明确的界定，比如我们前面谈到的那三个酸碱理论，范围虽然越来越大，但在化学上讨论的对象始终是非生命体。

在化学里，合成就是将简单的物质组合成复杂的物质，这不是直接把两样东西粘贴在一起或者混合起来，而是从结构出发，在原子层面进行重组，形成新的物质。

从这个角度来说，分解与合成是创造新物质的一体两面，是不可分割的，甚至可以说，分解是更高级的合成。

非金属材料，也能通过化学手段拥有金属材料的属性，从这个角度看，世界上材料的属性就无所谓金属还是非金属。

评价一个东西不在于价格，不在于审美，也不在于天然还是人工，而在于它背后的科技有没有真正改变你的生活。