上海市化学特级教师郑胤飞今天开了一节《从独占到共享------化学键绪论》，听者颇多感受，受益匪浅。在我的耳朵与心灵被征服的过程中，我的思绪也随着起舞，并飘到了更远的地方。

一、物理与化学的文化分野在哪里

物理与化学从某种角度来说，都是研究物质与能量的科学。他们的科学底座分野在哪里，我想可以在化学键上作一个了断。

基础物理研究物质的宏观运动属性。这种物质我看如果用“物体”替代“物质”可能使两学科有一个更清晰的认识。物理的物体运动应该来源于力的传递与作用，这种力不改变物质本身的结构，它运行的美学弧线符合数学上的线型方程。

那么，这种原始的力源于何处呢？应该属于化学的课题。

“风起于青萍之末”，那草头上轻轻飞旋的风是化学键搅动的最原始信息，化学键一张一合，一开一关，把物质的激情以能量的形式渲泻出来，这种搅动有“蝴蝶效应”，由微而著，生起的风云渐渐放大，撩于海面，卷起浪波，一浪浪地啪打过来，袭搔地球。这后面的内容当是物理学研究的一种力的走向了。

“天宫一号”遨游天空，在冲天一飞时，是化学能量给予的，随后才是物理力的运行轨迹。也就是说，化学研究是物质内部结构以及其结构本身变化的能量属性，而它发出的力的能量可以推行物体运动以及物体运动的规律则是物理学家的事。由此可知化学研究的是物质内力，而物理则是外力的表现舞台。

于是，物理与化学的文化底座在此也就有了大致的分野。

二、社会文化与化学文化的相通性。

人是活在文化的皮毛之上。或者说人活的就是个文化。

“为人民服务”是毛泽东时代的一种社会文化。然不可否认的是改革开放后，人们戏称当今文化是“为人民币服务”，两种不同时代的价值观，反映在人们的态度与行为上就有了分野。

大自然也有它的灵性，如果我们把化学也赋予思想，她的文化也就诞生了。

郑老师把化学文化用几个颇具格言的形式给提挈出来：“质量能量守恒”、“结构决定性质”、“化学平衡移动”、“同性相斥、异性相吸”、“ 量变质变”、“元素周期性规律”等。虽是化学规律，然也是科学规律乃至社会规律。虽然化学被列为自然科学,但是其研究和发展很大程度上并不仅仅属于自然科学。恩格斯说“化学可以称为研究物体由于量的构成的变化而发生质变的科学”，这正是把化学的发展与哲学的基本理论联系起来,在它的研究中哲学思想贯穿于始末。坐在这些文化的底座上，化学还有何神秘锁码不能解开？

社会文化如果不与化学文化相通，那我们人类思维又如何与化学勾通？以子之茅，攻子之盾；他山之石，可以攻玉。郑老师高明之处就是很好地在两者之间作了文化上的连接，用社会文化解读化学的科学。学生由此及彼，由表及里，从熟悉的宏观事物中触摸化学内核。

事物总是相通的。其实与化学的肌肤相亲，也是人类研究自己的反相观照，再由彼及此的反馈回去，在比较“彼此”的过程中，在 “认识者”和“被认识者”的相互认识模式中，人类才能在迈向文化理解的路上更好地前进。

三、化学键的文化底座是什么？

我除了在电脑上打打字，聊聊天，看看网页，写写博客外，基本上对电脑是一窍不通。如果哪天电脑坏了，我可能急得像热锅上的蚂蚁，束手无策。所以我对电脑的大虾们佩服得几近五体投地了，尽管我也知道电脑大虾们无非只是玩转二个代符：“0”和“1”。

有万般变化的电脑，其复杂性也只是她的表象。电脑的解码最终归于“0”和“1”，深入任何事物的精髓最后都以“简单”二字了结。

大千世界的千变万化也是这样，其砖块结构也只一百来种元素，但它能组构几千万物质，是靠什么魔力呢？答案也就三个字：化学键！

看不见形，摸不着体，闻不着味的化学键当然是够抽象的名词了。但它确实存在，如同人的精神、友谊、爱情、文化等共生在我们的时空里，浸染着社会斑斓的生活。

化学键最本质的语言就是电性微粒间的“同性相斥、异性相吸”。

但吸与斥也是有文化的，并符合美学原则。余秋雨在《寂寞天柱山》说：“我认为，天柱山之所以能给古人一种居家感，一个比较现实的原因是它地处江淮平原，四相钩连，八方呼应，水陆交通畅达，虽幽深而无登高之苦，虽奇丽而无柴米之匮，总而言之，既宁静又方便。”，此段话“四”和“八”就有比较稳定或者完全的意思，颇得成语“四通八达”、“四平八稳”、“四面八方”之神韵。把“四”与“八”的方位文化诠释得很是淋漓透彻。

原子也想安居乐业，过着宁静而又稳定的生活，自然的就将“四面楚歌”筑起“四面城墙”，这是一种最安全的立体方位，如同甲烷正四面体的超然稳定。这种空间的封闭性不仅是空间的立体要求，也是最佳的审美稳定趋向。每面城墙又有2个电子左右把持，互为呼应，这城池应该是牢不可摧的。所以几乎每个原子（只有一个电子层的微粒例外）都做着“8”的梦。

有了“8”的向往，就勾引起原子实实在在的行为。或“予”或“抢”或“个体合作”或“集体合作”，都是原子在打一场“电子战争”或“电子谈判”，在“吸吸”与“斥斥”的对峙中达成某种暂时性平衡。

于斯，我们可以看到化学键的文化底座是“八面玲珑” ，如同吉祥八宝点亮了化学物质的天空。

当然，化学的解说词也可以千变万化的，比如有人说：人与人之间的关系就是化学键，共价键是亲情，金属键是友情，离子键是爱情。这也未尝不可。

附郑老师的教学文稿：

从独占到共享——化学键绪论

一．一个抽象名词

    木棍、食盐、水、空气、氯原子、钠离子，这些名词都属于“具体名词”，有尺寸、有质量。

    与之相对，“力”则是一个“抽象名词”，是物质间的相互作用，是一种“关系”，客观存在却没有形状。你挨了一拳，感受了力，但你能说清那个力是圆的还是方的？

    什么是化学键？化学键是相邻原子间的强烈的相互作用，所以“化学键”也是一个抽象名词。

    “键”的中文原意是门闩，而“bond”的原意是联结。这里我们看到的球是真实原子、离子的放大，而棍只是一种虚拟。棍的形状当然不是相互作用的真实形状。“相互作用”有形状吗？

    抽象却是客观存在的。人们已经发现和合成了数以千万计的物质，为什么仅仅一百来种元素的原子能够构成形形色色的物质呢？这当然离不开原子间形形色色的结合，即相互作用，即化学键。

    水分子中两个氢原子间也会有微弱的相互作用，至少存在万有引力吧，地球和月亮离那么远还互相吸引呢，但这两个原子不相邻，作用不强烈，之间的作用不是所指的化学键。氢原子和氧原子间的作用才是相邻的强烈的相互作用。一个Na+与6个Cl-等距离相邻，都存在强烈的异电相吸，所以化学键可以是一对一，也可以是一对多的。

 二．态度源于大趋势

    张家和李家成了亲家，缘自两家孩子的嫁娶。化学键的起因是什么？其实无一例外都缘自原子核外电子(特别是最外层电子)的得失、转移。

    对待自家或邻家的电子，双方原子各有各的“态度”。而这种态度往往取决于对数字“8”的追求。中国古代曾以“九”为大，比如极高处为“九天”，极大处为“九洲”。说一言九鼎不说一言八鼎。这些年想发财的人多了，8字比较吃香，殊不知原子世界本来就是8字当头的。

    惰性元素原子最外层电子数为8，天生圆满，就惰性了，不愿意再取舍。Na原子核外的电子结构是“2、8、1”，着急丢弃最外层那个电子，留下稳定的8电子结构。

    Na - e → Na⁺

Cl原子核外的电子结构是“2、8、7”，着急拾取一个电子，也是为了形成稳定的8电子结构。

    Cl + e → Cl^-

    由于第一层轨道只能容纳两个电子，所以单层的2电子结构也是一种圆满。这就使H原子也有了拾取一个电子的愿望。准确地说，8电子结构是稳定结构，稳定结构未必一定是8电子结构。

    稳定是能量低的表现，“水往低处流”是一种大趋势，追求的就是降低物体的能量。“圆满”、“稳定”、“低能量”在这里几乎就是同义词。Na⁺比Na圆满即Na+在相应条件下比Na稳定，Cl^-比Cl圆满，即相应条件下Cl^-能量比Cl低。

 三．态度决定方式

    下面我们来看各种原子在这种大趋势下对待电子的态度及其后果。

 1．愿丢遭遇愿拣

    钠原子跟氯原子相遇当然就属于这种情况。双方都着急，而着急的方向正相反，正好一拍即合、各取所需，分别成就了阴阳离子。

    Cl + Na → Cl^-+ Na⁺

    一得一丢，性别就相反了，免不了又异性相吸，双方形成了基于电性原理的强烈的相互作用，结合在了一起。这种由阴阳离子间静电作用形成的化学键叫做“离子键”。

 2．有拣的，没丢的

    那么两个Cl原子相遇呢？好比“人之初性本善”，物质世界的本原性和谐简直令人惊讶。原来是两个Cl原子共用了一对电子。

    Cl + Cl → Cl:Cl

    结果是双方都得到了8电子的圆满，形成了牢固的结合。两家一共14棵树，每家周围不是7棵而是吉祥如意的8棵，你说这树栽得有多妙！果然，一个Cl2分子的能量比两个Cl原子的能量低多了。

    原子间通过共用电子对(或电子云重叠)形成的化学键叫做共价键。

    一个Cl原子和一个H原子相遇也属于“双方都要”这一类，双方也通过共价键结合成了HCl。

    Cl + H → H :Cl

但H得电子的能力明显不如Cl，那对共用电子自然是有偏向的，是厚氯薄氢的。

 3．有丢的，没拣的

    在金属钠晶体中，钠原子相遇了，每个钠原子都要丢弃那个电子。有丢的没拣的，那个电子就只能浪迹整块晶体内部的巷道了，成了“自由电子”。所以金属晶体中每个自由电子是被大范围共享的。这种超级共享客观上起到了使金属原子互相粘连的作用，这种作用当然也是“强烈的相互作用”，否则钠原子一个一个飞走了，铁块不会那么硬了。与这种作用对应的化学键叫做“金属键”。记住，金属键的起源是“大家都不要”。