勒夏特列原理与愣次定律带来的启示

勒夏特列原理和愣次定律带来的启示

1833年，楞次在概括了大量实验事实的基础上，总结出一条判断感应电流方向的规律：感应电流的效果，总是阻碍引起感应电流的原因。人教版物理教材将楞次定律表述为：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

1888年勒夏特列提出平衡移动原理：当改变影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变，总会留下条件改变的痕迹。人教版化学教材将勒夏特列原理表述为：如果改变影响平衡的条件之一(如温度，压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

两种科学思想的相似性，让喜欢动脑的同学大呼过瘾。两者在学习时段上也很接近，理解了楞次定律，就很易理解勒夏特列原理；理解了二者，则对科学思想有了融会贯通之感。

楞次定律的关键在“阻碍”二字，所以楞次定律可理解为：当穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反；当穿过闭合回路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同。显然不能将“阻碍”理解为“阻止”。

同样勒夏特列原理的关键在“减弱”二字，它包含着移动方向和数量变化两方面的“减弱”。显然也不能将“减弱”理解为“减除”。

楞次定律、勒夏特列原理揭示了自然界本身固有的规律——总是要想维持原来固有的状态。即当固有状态由于某种“力量”改变时，必然产生

一种“反力量”阻止原有状态的变化。其规律的核心本质还是质量守恒和能量守恒。外界条件对平衡的破坏是通过改变体系内物质组成和能量来实现的，根据质量守恒和能量守恒定律，不管体系本身如何调节，都不能将向封闭体系内加入的物质或能量完全消除，也不能使损失的物质或能量完全弥补，所以说，这种改变只能被减弱而不能被完全消除。

体会规律，感受科学之真，思想得到升华。

启示一：上升到哲学层面

1．变化的方向。如果这些定律被违背，就有可能制造出永动机来。以楞次定律为例，只要不产生阻力，那么就能设计出一个可以源源不断地对外做功的第一类永动机来。如果勒夏特列原理被违背，实际上平衡常数也就不再存在了，如不能想象：升温使可逆反应向放热方向移动，放出的热又升温使反应又向放热方向移动……真的如此，那设计出第二类永动机也就变成可能。

2．变化的大小。从前面的讨论我们已经知道了必须产生某种阻力，但是为什么阻力不直接等于外界所施加的力呢？这还是要用能量守恒定律来解释：因为外力已经对系统产生了一定的作用（例如做功），因为系统的能量要守恒，如果系统完全回到外力对系统没有做功前的情况，那么就意味着外力对系统做的功完全消失了，这是不可能发生的，因此那种“阻力”一定会小于最初给的作用。

启示二：科学之美

科学之美不仅美在其外，更深藏于内。科学原理、定律看似单调、抽象、枯燥，实际上包含着丰富的审美内容。科学原理与定律用高度简练、

概括、准确的语言，揭示了大自然中纷繁复杂的物质变化。这种高度凝炼的简约之美，是深奥的、理性的、智慧的，没有明显的感性形象，需要用审美的眼光去体会。

启示三：学以致用

勒夏特列原理是自然辨证法在自然科学中的具体化，它不仅适应于化学平衡，而且广泛适应于宇宙间的一切动态平衡体系，从化学到物理学，从生理学到生物学，从经济学到社会学，无一不遵从“泛化的勒夏特列原理”——承受外加限制条件的系统具有反抗（减弱）外加限制条件改变的能力。有人说，人类的情绪也符合勒夏特列原理——你有一个快乐的系统，若有人让你不快乐，你一定会自己找回快乐。人生也如是，只要你的意志够坚定，一切都只是“阻碍但不能阻止”。

启示四：取法乎上，得乎其中

极值是我们的希望，但永远不能到达。改变反应体系，建立新的反应环境，才能实现新的平衡。付出一分努力，并不能得到一分回报。要达到理想状况，得付出加倍的努力。对学生的学习是如此，对教师的教学也是如此，对人生更是如此。如同我们研究化学平衡一样，改变条件的目的就是让化学平衡移动到我们所希望的状态，奋斗人生的目的也是希望能到达我们所期望的目标。

启示五：教学合力

教师要努力提高自身素质，多理解其他学科知识，融会贯通，学会借力，提高教学能力。不同学科，相似原理。老师要帮助学生发展思维，突破学科约束，培养创新人才。

2014年8月