中学化学到底学习什么？如何看待它

“今天上课，化学老师和我们说：“当你上高中时，你会发现你初中化学学的一堆是错的。再当你上大学时，你又会发现你高中又学了一堆错的。”听到这，我想弄明白，作为一个高中生，应该用什么样的思维去对待这一学科。在学习化学时，我更想去了解其中的原理，但是在高中这个阶段我刚觉我身边的人并不是太注重这个方面，通常都是老师说什么就是什么。”

? ?化学，其实一门标准的科学。只不过还没有被数学完全渗透罢了。这门学科具有在短时间内无法被替代的重要意义。所以我首先要说珍爱生命远离剃头哥等诡辩者。当然，请你也不要轻信诸如“有机合成才是真正的化学”之类虽有道理但是井底之蛙的言论。

? ?当然，这个回答的读者也包括受过大学教育的人。所以，如果你有高数背景，那么，题主所提出的，初中教的东西高中被推翻，高中教的大学被推翻的现象，可以被理解为：你学习化学本质的过程，其实就是一个泰勒展开的过程。化学的本质就像真正的复杂的函数，不同级别的化学就像是对函数的一阶，二阶，和高阶展开。初高中化学，就像低阶展开，有时候偏差很明显，但是整体方向却没错。那么接下来，你要提高解决问题的精确程度，你就开始向高阶展开，高中就是高阶，大学化学又高一阶，相信我，这个过程还可以无限持续下去。随着你被化学课折磨的越来越多，你对化学过程的本质就会更加接近。

? ? 对于可能没有高数背景的题主，我这么说吧，首先有关于泰勒展开的科普，其实挺不错，了解一下。如果不想看，那我试着从另一个角度说，首先你看到的是杂乱无章毫无规律的自然“奇迹”，比如说，你看到一种叫盐酸的东西可以腐蚀矿物质。然后你用了一套初中化学的体系，简洁而成功的理解了这个问题：你们初中课本讲过：在水中电离氢离子的是酸，电离氢氧根的是碱。（这其实就是阿伦尼乌斯提出的酸碱理论）金属阳离子和酸根阴离子组成盐，矿物质与盐酸反应，就是课本里的复分解反应。一个反应要发生，需要生成气体或沉淀。这是初中化学。简单，又有效。大部分时候能解决问题。

? ? 但是你可能会在实验室注意到一个现象：如果你有一瓶敞开的盐酸和一瓶敞开的氨水，你可能会看到俩瓶子中间的空中有白烟。这似乎没法用初中的酸碱来解释。那怎么办？在大学里（也许现在高中也会讲）你会学到一个延伸版的酸碱模型：提供质子（氢离子）的是酸，接受质子的是碱。（这就是Bronstead酸碱模型）咋一看似乎跟之前没区别。但是仔细想想，这就不一定光是水溶液了。对于那个白烟，那就是空中的HCl 给出质子，NH3接受质子，变成了NH4Cl氯化铵分子，是固体，所以成了白烟。

? ? ?几乎所有的酸碱反应都可以套进这个模型。但是，化学家还不满足。于是你在大学化学还会学到路易斯酸碱模型。在这里，他们不管氢离子了，提出：给出电子对的是碱，接受电子对的是酸。所以，乙醇钠其实是碱，而且在有机化学里，是个著名的“碱”。现在你回过头，看看从初中到现在，其实虽然知识翻天覆地，但是逻辑并不混乱，只不过越来越深了。

? ? ?这其实代表了人类探索未知的一般思路。先搞一套简单的模型，只要能解释现象，提供预测就好。然后，再逐渐探索，修改现有的理论。书上对于新理论代替旧理论的描述，有时候其实太夸张啦。即使是相对论，也不是说“推翻了”牛顿定律。它只不过比牛顿定律适用范围更广。大部分时候，我们仍然在用牛顿定律之类的旧理论，或者想你初中理科里那些初级知识。他们简单，易懂，有效。

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很多时候，很多人眼高手低。他们认为有漏洞过的理论不值得学习。这并不值得提倡。因为人的学习不是一蹴而就的，大部分人不是天才，需要一步步来。

对于大学毕业的其他读者，我在博士期间学到的一个重要道理是：不要等到所有的数据都采集到了，所有的模型都建好并且完美的切合了数据，才动手写文章。你对于你研究的认识，一定会在写的过程中有所变化，或者说有所进步。你需要做的是边写，边修改自己的模型，补新的数据。你趋向真相的道路，很少是笔直的。

最后，当我执教美国本科生的大学化学时，我突然意识到初中和高中化学的意义。我的学生们（他们不是学渣，是正常美国学生水平）上大学之前平均学过仅仅一年化学。执教时我认识到，美国这里抛开中国初中教的那些酸碱盐，高中那些勒夏特列原理和各族元素概论，直接从原子核开始，讲原子轨道，讲化学键，再讲酸碱反应和滴定，是要了他们命的。可能有些人会觉得，先讲分子怎么组成，再讲反应这不是很棒吗？但是，化学的学习其实很仰赖你对于化学现象的掌握和积累。没有学过酸碱盐和各族化学的美国小本们，即使学完电负性，当我说浓硝酸的酸性是源于氮较大的电负性时，是没概念的。直到实验室里他们把硬币放进去浓硝酸里煮的时候，才知道了我想表达啥。

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