化学中理性思维的规律和规则Rationizing Thinking in Chemistry

黄荣彬 

（厦门大学化学化工学院） 2013 12 21 莆田

电子邮箱： rbhuang@xmu.edu.cn

化学中理性思维的规律和规则Rationizing Thinking in Chemistry

黄荣彬 

（厦门大学化学化工学院） 2013 12 21 莆田

电子邮箱： rbhuang@xmu.edu.cn

主讲教师简介：

1977--- ，厦门大学化学系无机化学本科、硕士研究生学习，留校执教至今。 1995 年教授， 1998 年博导；无机化学研究所所长。

1993-94 年香港科技大学化学系访问学者；

1996 年获中国化学会青年化学奖；

1999 年香港中文大学化学系访问学者；

2001-03 年美国哈佛大学 Rowland 研究所访问学者 ;

2006 年国家自然科学奖二等奖 ;

发表学术论文 300 多篇 ( 包括 Science, JACS, Angew. Chem. 等顶级国际期刊 ); 研究领域：原子团簇化学；

主持完成多项国家科研项目；

主讲化学本科“无机化学” ( 国家精品课程 ) ，“逻辑与化学”；硕士生“高等无机化学”，博士生“晶体结构测定”等课程。

一、引言

XX大学  化学与分子科学  学院

XX大学  化学与分子工程  学院

XX大学  海洋与地球  学院

有没有问题？

中国医学科学院

医学  ------ 传统医学    和       现代医学

医学科学 ----所有的医学都是科学。

传统医学 和 现代医学  区别在哪？

中国古代科学和技术很先进 ? 中国中医科学院  ?

科学是什么？

什么是科学？

科学技术是第一生产力。 1 、科学和技术 2 、科学的技术 3 、科学及其技术术： 方法 （本义 和 引申义）技术：根据 生产实践经验 和 自然科学原理 而发展成的各种工艺操作方法（术）和 技能 ------ 《辞海》

推敲推敲：

“卤化氢的水溶液叫做氢卤酸”                               ---摘自无机化学教科书

卤化氢不是酸，卤化氢的水溶液才是酸？

气体 HCl不是酸， HCl水溶液才是酸？

盐酸不是酸，盐酸水溶液才是酸？

硫酸不是酸，硫酸水溶液才是酸？

氢氯酸 _ 百度百科 :

盐酸是氢氯酸的俗称，是氯化氢（ HCl ）气体的水溶液，是一元强酸。

化学反应可逆化学反应（存在逆反应）

> 107

正逆反应速率相等

化学反应平衡

浓度不变 平衡常数

不可逆化学反应（不存在逆反应）

<=107

不可逆化学反应（不存在逆反应）可逆化学反应（存在逆反应）

无化学反应平衡

“原则上讲，几乎所有的反应都有可逆性。”等同于“所有的反应都是可逆反应” （？）

北大校长、中科院院士  周其凤  教授：“我认为美国的教育一塌糊涂，他们的每一任总统都不懂的尊重人，总是把自己的意愿强加于别人，如此看来，他们的教育是一塌糊涂的。”

“美国的每一任总统都不懂的尊重人” ^ “美国的每一任总

统总是把自己的意愿强加于别人” → “美国的教育一塌糊涂”

从这两个前提能否推出这个结论？

思维品质并不高。

关于周其凤院士推断美国教育一塌糊涂，有文章批评说：

“ 我知道周校长所学专业是化学，所以也就很能理解他在逻辑学上的短腿。”

这句话作者应用的是三段论演绎推理，省略了大前提。如果复原，则成：

凡学化学专业的人 都是 逻辑学上短腿的，

周校长 是 学化学专业的人，

所以，周校长 是 逻辑学上短腿的。

“ 凡 学化学专业的人 都是 逻辑学上短腿的” ^ “ 周校长 是

学化学专业的人” → “周校长 是 逻辑学上短腿的”

这是一个“完善格”的三段论，推理是严密的。大项、中项、小项齐全，大前提、小前提、结论具备，中项至少周延了一次。演绎推理是得出必然性结果的推理，当然前提必须正确。在学化学的人看来，这个前提是不成立的。可是，有此例，非化学专业会认为学化学的人是逻辑上短腿的。

概念模糊以致缺乏判断力不遵守规则以致胡乱推理需要学习逻辑学知识

批评性思维是理性思维。批评性思维是理性思维。

逻辑是人的抽象思维（理性思维），是人通过概念、判断、推理、论证来认识、理解和区分客观世界的思想过程（思维）。 

逻辑学就是关于思维规律的学问（知识体系）。（思维的“语法”）

形式逻辑学 ----撇开内容，仅研究思维形式的                         规律和规则。数学是最纯粹的形式学科。数理逻辑 ------为机器智能制定规则。

内容和形式：• ⑴ 所有的金属都是导电的，• 水银是金属；• 所以，水银是导电的。• ⑵ 凡是有数量的都是可以测量的，• 凡是存在的都是有数量的，• 所以，凡是存在的都是可测量的。• 学习是存在的，• 所以，学习是可以测量的。• ------内容，由各学科决定。• 所有的 M 都是 P ，• 所有的 S 都是 M， • 所有的 S 都是 P 。• -----遵守形式逻辑的规律和规则。

形式正确 ← 内容正确 （必要条件）

只有形式正确，才内容正确

“ 形式正确”是“内容正确”的必要条件。

形式正确，内容不一定正确。

如果牛奶是白的，那么，长江是中国最长的河流。

¬ 形式正确 → ¬ 内容正确 （ ¬ 表示否定）

如果形式不正确，那么内容不正确

形式正确 ← 内容正确 （必要条件）

只有形式正确，才内容正确

“ 形式正确”是“内容正确”的必要条件。

形式正确，内容不一定正确。

如果牛奶是白的，那么，长江是中国最长的河流。

¬ 形式正确 → ¬ 内容正确 （ ¬ 表示否定）

如果形式不正确，那么内容不正确

形式逻辑的规律和规则：

1 、 基本规律： 普遍适用

同一律 ----混淆概念 / 论题；偷换概念 / 论题 “A 是 A”，即 “ A→A” 矛盾律 ----思想不能自相矛盾 “A不是非 A”，即 “ （ A∧A）” 排中律 ----模棱两可 “A或者非 A”，即 “ A∨A”

         确保思维的确定性，即，同一性、无矛盾性和明确性。

2 、各自的规则：

例如，三段论推理是建立在公理上的，有五条规则。

形式逻辑的规律和规则：

1 、 基本规律： 普遍适用

同一律 ----混淆概念 / 论题；偷换概念 / 论题 “A 是 A”，即 “ A→A” 矛盾律 ----思想不能自相矛盾 “A不是非 A”，即 “ （ A∧A）” 排中律 ----模棱两可 “A或者非 A”，即 “ A∨A”

         确保思维的确定性，即，同一性、无矛盾性和明确性。

2 、各自的规则：

例如，三段论推理是建立在公理上的，有五条规则。

二、关于概念

1 、概念是什么？

在客观世界中，存在着各种各样的事物 ( 人类的认识对象 ) ，任何事物都具有这样或那样的性质。例如，质、量、色、味、时空、性能、功用等性质，以及和其他事物之间的相互关系。这些性质和关系，我们通称为事物的属性。可以说一切事物都是由属性组成的，任何属性都属于一定的事物。 这些属性是可以被人认识的，可用语词表达出来。 全人类尽管语言各不同，但表达的概念是一样的，

• 概念与感觉、知觉、表象有着质的区别。感觉、知觉、表象是反映对象的具体形象的。在具体形象中，对象的本质属性和非本质属性是混合在一起没有分开的。

• 概念不是反映对象的具体形象，而是抽象地反映 对象的本质属性，舍弃了对象的非本质属性。 所以，概念具有抽象性和概括性。

• 概念是反映事物对象本质属性的思维形式。

• 概念是人类理性思维的基本单位。

2 、概念的内涵和外延

• 概念反映对象的本质属性，同时也就反映了具有这种本质属性的对象，因而概念有客观的内容和确定的范围，这两方面分别构成了概念的内涵和外延。

• 概念的内涵就是指反映在概念中的对象的本质属性或特有属性。回答“事物对象是什么？”

• 概念的外延是指具有概念所反映的本质属性或特有属性的对象，通常称为概念的适用范围（用欧拉图表示） 。回答“事物对象有哪些？”

明确概念 ----- 就是明确概念的内涵和外延

•内涵和外延的反变关系 :

内涵：人—— 女人——名女人——单身名女人

外延：人类全体 --- 一半 --- 更少了 ---- 又更少了

“有脊柱的人”（不存在没有脊柱的人），是没有意义的内涵增加。

对概念内涵和外延的关系有不少错误认识。对概念内涵和外延的关系有不少错误认识。

概念的限制与概括

• 概念的限制，就是通过增加概念的内涵以减少概念外延的逻辑方法，它使一个外延较大的属概念过渡到一个外延较小的种概念。

• 例如，“学生” ---“ 高等学校学生” ---“福建高等学校学生”• 概念限制的极限是单独概念。             氧化物 ---金属氧化物 ---过渡金属氧化物 ----第 4周期过渡金属氧化物

• 要用概念本身的逻辑特性和具体论域来加以限制，否则，可能犯“限制不当”的逻辑错误。例如：“错误的谬论”， “有脊柱的人”（不存在没有脊柱的人）

• 概念的概括 ------相反的过程

3 、 概念的种类单独概念和普遍概念：• 单独概念是指反映一个特定对象的概念，它的外延是一个独一无二的事物。例如，“中华人民共和国刑法”、“杭州市”、“鲁迅”等都是单独概念，它们反映的对象都是一个独一无二的个体。

• 英语中单独概念的词语的首字母需大写，容易识别。• 汉语中没有区别，易混淆。“科学发展观”从词语上看不

出是单独概念，“胡锦涛发展观”就是单独概念。• 单独概念不能划分。

集合概念和非集合概念：

集合概念是反映事物集合体的概念。集合体就是由两个或两个以上的个体经过组合构成的一个统一整体，这个整体所具有的本质属性不为组成它的个体所具有。

肯定概念和否定概念：

反映对象具有某种属性的概念。

反映对象不具有某种属性的概念。

赞成 --- 不赞成（反对和弃权）

正数 --- 不是正数（零和负数）

肯定概念外延肯定概念外延

否定概念外延否定概念外延

白色的马

不白的马

马 非马动物 不是动物

4 、概念外延之间的关系 :

“化学与分子科学  学院”

不同属的相异关系

同属的相异关系

矛盾关系 反对关系

“海洋与地球学院” 感性认识，苹果属于苹果树。 海洋属于地球。理性认识，苹果是果，苹果树是树。海洋不是地球。

肯定概念与否定概念：       可逆反应与不可逆反应 完全反应与不完全反应是矛盾关系。

肯定概念外延肯定概念外延

否定概念外延否定概念外延

矛盾法则 :

如果 反应 == 可逆反应 成立，那么就像“有脊柱的人”，虽然增加了“可逆”限制，内涵似乎增加了，外延并没有增加。

如果 反应 == 可逆反应 成立，那么就像“有脊柱的人”，虽然增加了“可逆”限制，内涵似乎增加了，外延并没有增加。

5 、划分• 以事物对象的一定属性为标准，将一个属概念分成若干个种概念，以达到明确其外延的逻辑方法。

例如： 小说可划分为长篇小说、中篇小说和短篇小说。

1 、划分必须相称子项不全

多出子项2 、子项必须相斥（相异关系、并列关系）3 、标准统一

4 、不能越级

概念划分的规则 :

分类 是 划分的一种特殊形式。列举 是不完全的划分。

（现代医药 ----- 发源于西方，全人类通用，不分东西方）

医药的划分

我国传统医药

他国传统医药

印度传统医药 德国传统

医药

（现代医药建立在物理学、化学、生物学、生理学、人体解剖学基础之上）

传统医药 现代医药

汉医药藏医药

苗医药

中华人民共和国宪法：“第二十一条 国家发展医疗卫生事业，发展现代医药和我国传统医药， ---”

中西医结合，中西医之争 ---------思维的片面性缺陷医学 -----中医  和   西医

“证明”“ 认为”

划分与分解的 不同： ① 划分是根据概念的属种关系，把一个大类（属）分成许多小类（种）； 分解是把一个整体事物分成各个组成部分。 ② 划分后的种概念具有属概念的属性； 分解后组成部分不具有整体事物的属性。 ③ 划分后的子项可以用母项的名称去指称， 分解后的部分则不能用整体的名称去指称。 例：人分为男人与女人。 人分为手、脚、头、胸、腹等。

汽车

轮胎

发动机

变速箱

汽车轿车

货车

公交车

“海洋与地球学院” 

分解 与 划分 分解 与 划分

化学反应可逆化学反应（存在逆反应）

> 107

正逆反应速率相等

化学反应平衡

浓度不变 平衡常数

不可逆化学反应（不存在逆反应）

<=107

不可逆化学反应（不存在逆反应）可逆化学反应（存在逆反应）

无化学反应平衡

矛盾法则  ？

“ 原则上讲，几乎所有的反应都有可逆性。”（ ？）

如何证明不存在不可逆反应？为什么用可逆号？

不可逆反应可逆反应

化学反应化学反应

a

b

a 和 b 还是可逆反应。

化学反应可逆化学反应（存在逆反应）

> 107

正逆反应速率相等

化学反应平衡

浓度不变 平衡常数

不可逆化学反应（不存在逆反应）

<=107

完全的可逆化学反应（程度很大）不完全的可逆化学反应（程度不大）

无化学反应平衡

不可逆反应可逆反应

化学反应化学反应

完全

不完全

光子、中子、电子、质子等不是化学物质，但它们是物质。

化学物质

“物质”的划分：

实体物质

化学物质

未知的化学物质

混合物纯净物

单 质 化合物 均匀混合   物

非均匀混合物

氧化物、酸、碱、盐，等等

无机物 有机物 其他化合物

非化学物质

已知的化学物质

有尺寸，静止质量不为零

物质

非实体物质

化学作用力的划分：化学作用力的划分：

质子、中子等也是微粒。

分子 ----- 保持化学性质的最小微粒。

离子 ----- 带电的保持化学性质的最小微粒（？）

离子 和 分子 不能并列。离子之间存在范德华力。

分子带电的分子 不带电的

分子

荷电分子（离子）

分子

                不荷电分子

正电荷

负电荷

二分法：矛盾关系

单原子分子

分子

                多原子分子

逻辑学的条条框框并不妨碍创新，相反，可以发现创新。如果一个事物对象，它的本质属性不在条条框框里，那肯定是新东西。有了条条框框，还可以防止遗漏事物对象，考虑问题更严密。

元素周期律为许多新元素的发现做出很大贡献。

我们国人只道中医与西医，不但没有创造出新医学，还忽略了很多的医学。

6 、定义 --- 内涵定义和外延定义• 内涵定义就是明确概念内涵的逻辑方法，即揭示概念

所反映的事物的本质属性或特有属性的逻辑方法。例如：

商品就是用来交换的劳动产品。

定义的结构： 定义通常由三部分构成 :

被定义项（ DS）、定义联项、定义项（ DP）。 例如： 形式逻辑学 + 就是 + 研究人们思维形式的结构及基本规律的学问。

内涵定义的方法• 给概念下定义，首先必须了解掌握概念所反映的事物的本质属性。逻辑学只是在人们了解掌握了事物的本质属性的基础上，提供给人们一种下定义的方法：

                     属加种差定义 ---内涵定义 用属加种差定义的方法给概念下定义时，首先找出被定义项所归属的最近的属概念，然后找出被定义项与其他同级种概念之间的差别—种差，最后把属与种差加在一起，组成定义。

属概念

被定义项种差 种概念种概念被定义项＝种差 + 所归属

的最邻近的属概念

属加种差定义的 类型：

① 性质定义：以事物的性质为种差的定义。

例如：商品是用来交换的劳动产品

② 发生定义：以事物形成的方式或方法为种差的定义。

例如：圆就是由一线段的一端点在平面上绕另一端不动 点运动而成的一条封闭曲线。

③ 关系定义：以事物间的关系为种差的定义。

例如：偶数就是能被 2 整除的数。

④ 功用定义：以事物的功能为种差的定义。

例如：温度计是测量温度的仪器。

化学就是在分子层次认识物质的组成、结构、 性质、变化规律的科学。

化学最邻近的属是科学。最近的属概念

（被定义项） 种差

种概念种概念

必要时需连续定义：

给“科学”下一个定义。

分子就是 保持化学性质的最小微粒。离子就是 带电的保持化学性质的最小微粒。分子就是 保持化学性质的最小微粒。离子就是 带电的保持化学性质的最小微粒。

科学最邻近的属是“学”。科学是学。学是什么？定义：学就是分门别类的有系统的知识（分科的知识体系）。

科学不是哲学，哲学不是科学；哲学问题不是科学问题。科学问题不是哲学问题。

科学与其他学的“种差”在哪？

马克思主义哲学大辞典中对“科学”的定义： “ 以范畴、定理、定律形式反映现实世界各种现象的本质和运动规律的知识体系”。 哲学也可以这样定义。 这个定义不能区分科学和非科学。寻找科学的特征

彭笑刚语：“科学产生于西方文化氛围。”

否定了 中国传统医学是科学。

否定了 中国中医科学院。

否定中国古代科学和技术很先进。

彭笑刚语：“科学产生于西方文化氛围。”

否定了 中国传统医学是科学。

否定了 中国中医科学院。

否定中国古代科学和技术很先进。

科学起源于西方

化学－－－质量守恒定律 1748 罗蒙诺索夫

－－－燃烧学说 1774 拉瓦锡

－－－定比定律 1799 普劳斯特

－－－原子论 1803 道尔顿

－－－ Avogadro 定律和分子概念 1811 阿佛加德罗

－－－化合价概念 1852 弗兰克兰

－－－元素周期律 1869 门捷列夫

中国古代的 炼丹术 与 化学 无关。

下定义的规则

（ 1）定义必须相应相称• 这条规则要求定义项的外延必须与被定义项的外延是全同关系。

定义项的外延既不能大于被定义项的外延，也不能小于被定义项的外延，两者应当相等。违反了这条规则，就要犯“定义过宽”或“定义过窄”的逻辑错误。

• “ 定义过宽”，如：刑法是国家制定的法律。 道德是人人都应遵守的行为规范。

• “ 定义过窄”，如：形式逻辑是关于直言推理的学问。 中国公民就是年满 18 岁并且有中国

国籍的人。

（ 2）定义项中不能直接或间接地包含被定义项• 这条规则要求既不能在定义项中直接引用被定义项，又不能用被定义项来解释定义项。我们给概念下定义的目的，就是要用定义项去揭示被定义项的内涵，如果定义项中包含了被定义项，那就达不到明确被定义项内涵的目的。 “ 同语反复”，如： 社会主义经济制度就是按照社会主义 原则建立的经济制度。（需继续定义 社会主义） “循环定义”，如 : 妻子是丈夫的法定配偶。 丈夫是妻子的法定配偶。 太阳就是白昼发光的星球。

（ 3）定义项一般不能用否定句形式或负概念• 这条规则要求不能使用否定语句或否定概念来下定

义。因为，定义应当直接揭示被定义项的内涵，但否定句和否定概念不能反映被定义项具有何种本质属性，只能说明被定义项指称的对象不具有某种属性，这样就不能达到下定义的目的。

人道主义不是一种科学的历史观。

直线就是不曲的线。

有机物不是无机物。

（ 4）定义项必须用清楚确切的语词• 定义要揭示被定义项的内涵，所以要求定义项必须用明确的语词表达，不能用晦涩含混的语言，也不得用比喻。例如：         教师是人类灵魂的工程师。        眼睛是心灵的窗户。 生命就是内在关系对外在关系的不断适应。

外延定义 ---- 有机物是什么？               什么是有机物？ （两个不同问题）内涵定义结合外延定义：有机物就是含碳的化合物（除 CO 、 CO2 等之外）。

“卤化氢的水溶液叫做氢卤酸” ---摘自无机化学书

卤化氢不是酸，卤化氢的水溶液才酸？

HCl不是酸， HCl水溶液才是酸？

盐酸不是酸，盐酸水溶液才是酸？

关于酸的定义：

氢氯酸 _ 百度百科 :

盐酸是氢氯酸的俗称，是氯化氢（ HCl ）气体的水溶液，是一元强酸。

最邻近的属： 物质

最邻近的属： 分子 或 离子 (微观化学物质，微粒 )

能否并列？

最邻近的属： 物质

最邻近的属： 分子、 离子 或 原子团

酸 最邻近的属 不是 物质（ substance ），不是 分子（ molecule ）、离子（ ion ），而是 化合物（ compound ）。

The Arrhenius definition states that acids are

substances （ compounds ） which increase (directly) the

concentration of hydronium ions （ H3O+ ） in solution.

The Bronsted-Lowry definition is an expansion: an acid is a

substance （ compounds ） which can act as a proton donor.

A Lewis acid is a substance （ compounds ） that can accept a

pair of electrons to form a covalent bond.

HCl 是盐酸，是酸，是化合物，是纯净物。 12M 的盐酸（溶液）是溶液，是均匀混和物，是混和物。

命题是什么？ 命题就是对事物属性的陈述。 客观事物有各种各样的属性。各种事物的性质、一事物与它事物的关系等等都是事物的属性。当人们认识了事物的属性，并通过语句把这种认识陈述表达出来，就形成了命题。

三、关于命题（陈述） /判断

命题与概念的区别：1 、概念本身无所谓对错，也无法判断它的真或假。

             “化学中理性思维的规律和规则”

2 、命题至少包含两个概念，是对事物属性的陈述，有真假， 命题表达思想。

        “化学中理性思维的规律和规则是重要的”

逻辑学以命题作为其直接研究对象。

命题非真必假

命题的真假由判断断定。

祈使句、一般疑问句等 不是命题。

化学反应方程式是命题。

p q p∧q + + ++ － －－ + －－ － －

例如：联言命题（与运算∧ ），就是断定几种事物情况同时存在的命题。例如： ① 曹丕和曹植都是文学家。 ② 王同学既聪明又勤奋。

如果 正逆反应速率相等，那么 化学反应达到平衡 。

如果 化学反应达到平衡，那么 正逆反应速率相等 。

化学反应可逆化学反应（存在逆反应）

> 107

正逆反应速率相等

化学反应平衡

浓度不变 平衡常数

不可逆化学反应（不存在逆反应）

<=107

完全可逆化学反应（程度很大）

不完全可逆化学反应（程度不大）

无化学反应平衡

  ？  ？

假言命题：假言命题：

假言命题：

假言命题

充分条件假言命题

必要条件假言命题

充分必要条件假言命题

充分条件、必要条件和充分必要条件：

a、如果 p存在则 q必存在，那么 p就是 q的充分条件； （有之必然， p → q ）

b、如果 p不存在，则 q必不存在，那么， p就是 q

的必要条件；（无之必不然，  ¬p → ¬q 或者  p ←

q ）

c、如果 p存在，则 q必存在，并且，如果 p不存在，则 q必不存在，那么， p就是 q的充分必要条件。（有之必然，无之必不然，  p ↔ q ）

充分条件假言命题（蕴涵运算→ ）：充分条件假言命题（蕴涵运算→ ）：

p q p→q

+ + +

+ — 　　　—

— +

+

— — +

如果 天下雨（ p），那么，地面湿（ q）。   p → q

如果地面不湿，那么，天不下雨。 ¬q → ¬p

p q p ← q

+ + ++ — +— + —— — +

只有 施肥（ p），才   高产（ q）。    p ← q

如果 高产了，那么 施肥了。               q → p

如果 不施肥，那么 不高产 。              ¬p → ¬q

有知识  与  有能力  的关系？

必要条件假言命题：必要条件假言命题：

　   充分必要条件假言命题“ p ↔ q”陈述了其前件 p和后件 q同真或者同假，所以它的逻辑性质是：等值命题真，当且仅当前件  p 和后件  q 的真假情况是相同的。  用真值表示

“ p ↔ q”的逻辑性质如下：

p q p ↔ q

+ + +

+ — 　　　—

— +

—

— — +

化学反应可逆化学反应（存在逆反应）

> 107

正逆反应速率相等

化学反应平衡

浓度不变 平衡常数

不可逆化学反应（不存在逆反应）

<=107

完全可逆化学反应（程度很大）

不完全可逆化学反应（程度不大）

无化学反应平衡

？

如果 正逆反应速率相等（ p），那么 化学反应达到平衡（ q）      （有之必然， p→q ）

如果化学反应达到平衡，那么正逆反应速率相等，

（ p ← q，等效于无之必不然， ¬p → ¬q ）

？

目前的中学化学教学和大学化学教学，都把

正逆反应速率相等 (p)  看成是 化学反应达到平衡 (q) 的

充分必要条件。（有之必然 ^ 无之必不然， p ↔ q ）

(?)

但是，有例子说明这个命题的前项，正逆反应速率相等 (p) ，并不蕴涵后项，化学反应达到平衡 (q)。 但是，有例子说明这个命题的前项，正逆反应速率相等 (p) ，并不蕴涵后项，化学反应达到平衡 (q)。

一定温度下，反应体系：

A(g) + B(g) === C(g)

          正反应速率等于逆反应速率 不是 化学反应达到平衡 的充分条件，当然也就不是充分必要条件。

不能必然地判断达到平衡。

spK — 溶度积常数 ,简称溶度积

溶度积（理论体系） (有反应吗？ )

2 -2sp 4[Ba ][SO ]K

rGm0 =(-560.7)+(-744.6)-(-1362)=56.6 kJmol-1

rGm0 = -RT ln K0 , K0 = 1.1 10 -10

沉淀－溶解反应平衡常数

反应式一边有水，一边没有。不影响 rGm

BaSO4(s) === Ba2+(aq) + SO42-(aq)BaSO4(s) === Ba2+(aq) + SO42-(aq)

但是，我们可以从正反应速率不等于逆反应速率，必然地判断化学反应未达到平衡。正反应速率等于逆反应速率，是 化学反应达到平衡的必要条件，即，只有正反应速率等于逆反应速率，化学反应才达到平衡。亦即，

如果 正反应速率不等于逆反应速率，那么 化学反应未达到平衡。（ ¬p → ¬q ）

或者

如果 化学反应达到平衡，那么 正反应速率等于逆反应速率。 （ p ← q ）

则则

则则

则则

若甲若甲

全题只有一个句号。全题只有一个句号。

元素 X 、 Y 、 Z在元素周期表的位置是  （在右图相应位置填写元素符号）

元素 X 、 Y 、 Z在元素周期表的位置是  （在右图相应位置填写元素符号）

化学反应可逆化学反应（存在逆反应）

> 107

正逆反应速率相等

化学反应平衡

浓度不变 平衡常数

不可逆化学反应（不存在逆反应）

<=107

完全可逆化学反应（程度很大）

不完全可逆化学反应（程度不大）

无化学反应平衡

如何定义和判断： 可逆反应与不可逆反应                                      完全反应与不完全反应

可逆反应与不可逆反应：   划分的标准是 rGm

完全与不完全可逆反应：   划分的标准是 rGm

不可逆反应可逆反应

化学反应化学反应

完全

不完全

两条边界如何画出？两条边界如何画出？

rGm = rGm + RT ln Q rGm = rGm + RT ln Q

40kJ/mol 10740kJ/mol 107

SO2(g) + 2CO(g) === S(s) + 2CO2(g)

纯固相、液相反应：m A (l) + n B(s) ——— x C(s) + y D(l)

xi=1 xi=1 xi=1 xi=1

m A (l) + n B(s) ——— x C(s) + y D(l)

xi=1 xi=1 xi=1 xi=1

G1

rGm

rG m

G2

rGm= rGm - G1 - G2

不存在： rGm = rGm + RT ln Q 不存在： rGm = rGm + RT ln Q

rGm = rHm － T rSmrGm = rHm － T rSm

改变温度 T

可逆反应： G 能过零。H > 0, S > 0

H < 0, S < 0

不可逆反应： G 不能过零。H > 0, S < 0

H < 0, S > 0

1 、推理是什么？由一个或几个已知真命题得出一个新的真命题的思维形式。推理由前提和结论两部分组成。作为根据或理由的命题是前提，由前提推出的命题是结论。推理的有效性 ------ 无效推理的例子

四、关于推理

2 、

3、演绎推理（必然性推理）

（ 1 ） 鲸鱼是水生动物， 鲸鱼是哺乳动物， 所以， 。 考生答案大部分是：鲸鱼既是水生动物，又是哺乳动物。只是复述了前提，没有得出新的认识。

（ 2 ） ， 水银不是非金属， 所以，水银不是不导电的。 考生答案大部分是：非金属是不导电的。与客观情况不符。

原命题 换质命题 SAP 所有 S 是 P SE ﹁ P 所有 S 不是非

P

SEP 所有 S 不是P

SA ﹁ P 所有 S 是非 P

SIP 有的 S 是 P SO ﹁ P 有的 S 不是非P

SOP 有的 S 不是P

SI ﹁ P 有的 S 是非 P

换质法推理：

例： 这个班级有的学生是党员。

（至少有一个，不确定全部）

推出：

这个班级有的学生不是党员。

（不是必然的）

而推出：

这个班级有的学生不是非党员。。

（是必然的）

例： 这个班级有的学生是党员。

（至少有一个，不确定全部）

推出：

这个班级有的学生不是党员。

（不是必然的）

而推出：

这个班级有的学生不是非党员。。

（是必然的）

所有 S 是 P A 真 真 假 假 假所有 S 不是 P E 假 假 假 假 真有的 S 是 P I 真 真 真 真 假

有的 S 不是 P O 假 假 真 真 真

P

SS P PS S PS P

所有 S 是 PA

所有 S 不是 PE

有的 S 是 PI

有的 S 不是 PO

反对关系

矛 矛

盾 盾

下反对关系

差等关

系差等关

系对当关系：

“并非所有的学都是科学”  ( 真 ) “有的学不是科学” (真 )[对当关系 ] “有的学是非科学” (真 )[换质 ]

对当关系推理：

所有的人都是女人。

所有的学都是科学。 

所有的学都是哲学。

应该都是 “假” 命题。

“并非所有的反应都是可逆反应”  “有的反应不是可逆反应” “有的反应是不可逆反应”

第一条 : 在一个三段论中，必须有并且只能有三个不同的概念。第二条 : 中项概念在前提中必须至少周延一次。第三条 : 大项或小项如果在前提中不周延，那么在结论中也不得周延。第四条 : 两个否定的前提不能得出结论。前提之一是否定的，结论也应当是否定的；结论是否定的，则必有一前提是否定的。第五条 : 两个特称前提不能得出结论。前提之一是特称的，结论一定是特称的。

三段论推理：

充分条件假言命题：如果 天下雨（ p ），那么，地面湿（ q ）。 p → q

充分条件假言命题推理：如果 天下雨（ p ），那么，地面湿（ q ）；现在天下雨（ p ），所以，地面湿（ q ）。形式： (p → q) ∧ p → q

必要条件假言命题推理：只有 施肥（ p ），才 高产（ q ）。 p ← q

今年 高产了， q

那么 施肥了。 p

假言命题推理：假言命题推理：

化学反应可逆化学反应（存在逆反应）

> 107

正逆反应速率相等

化学反应平衡

浓度不变 平衡常数

不可逆化学反应（不存在逆反应）

<=107

完全可逆化学反应（程度很大）

不完全可逆化学反应（程度不大）

无化学反应平衡

？

？

充分条件假言命题：如果 正反应速率等于逆反应速率，

那么 化学反应达到平衡。

因为 正反应速率等于逆反应速率，

所以 化学反应达到平衡。

形式是： p → q p

q (p → q) ∧ p → q

形式有效，证明如下：

命题推理的有效性： （归谬法，简单命题有效）

A. (p → q) ∧ p → q                 -             +     -        +      +      +   +      -   +       -   -       （矛盾，有效）B. (p → q) ∧ q → p                 -             +     -        +      +      +    +      -    +      -    -      （不矛盾，无效）

命题推理的有效性： （归谬法，简单命题有效）

A. (p → q) ∧ p → q                 -             +     -        +      +      +   +      -   +       -   -       （矛盾，有效）B. (p → q) ∧ q → p                 -             +     -        +      +      +    +      -    +      -    -      （不矛盾，无效）

只有正反应速率等于逆反应速率，

才化学反应达到平衡。 p ← q

化学反应达到平衡了， q

正逆反应速率相等 。 p

( p ← q ) ∧ q → p

这个推理虽然形式是有效的， 但是，第一个前提的内容是不真的，因此，推理不是必然的。

可进行必要条件假言命题推理 :

这个推理虽然形式是有效的， 但是，第一个前提的内容是不真的，因此，推理不是必然的。

可进行必要条件假言命题推理 :

如果我们还有一个前提，“开始阶段正逆反应速率不相等（ r ）”，再结合前提“然后 正逆反应速率相等（ p ）”，那么，可以推出“化学反应达到平衡（ q ）”。用符号表示： （ r ∧ p → q) ∧ （ r ∧ p） →  q

五、化学教学中的一些问题讨论（略） 1、关于反应式等号、箭号、可逆号的使用； 2、一些合乎化学原理但中学未学习的反应。

4、不完全归纳推理（或然性推理）

                简单枚举法（略）

                科学归纳法（略）