1.2 物质结构研究的范式与方法 【学习目标】 1.认识物质结构研究的两种范式及其相互关系。 2.能举例说明科学假说和论证、实验方法、模型方法等在物质结构研究中所起的重要作用。 3.能描述现代仪器和手段为测定物质结构、建立相关理论做出的重要贡献;初步学会从宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等角度解决化学问题。 【合作探究】 【学习情境】 范式是科学哲学家托马斯·库恩在《科学革命的结构》一书中首先提出的(1962) 。库恩认为,科学家之所以能对共同研究的课题使用大体相同的语言、方式和规则,是由于他们具有一种解决问题的标准方式,即范式,包括在实践时所持有的观点、假设、价值准则、方法论以及检验的标准和精确度等。也可以说,在同一学科中不同思想流派是在不同范式中工作的。研究方法是指研究者为获取研究对象的数据信息而采用的手段与途径,研究范式是研究共同体进行科学研究时所遵循的模式与框架。 任务1 物质结构研究的范式 【新知生成】 1.归纳范式,其过程为“从 到 ———。具体而言,根据事实进行 ,抽象出共同点,上升为 。例如,我们在学习元素周期律时,通过比较1~20号元素的原子核外电子排布来认识前20号元素对应 的不同,从中归纳出元素核外电子排布的 ,并从结构上解释了同族元素性质相似的原因。 2.演绎范式,其过程通常为“从 到 ———。例如,门捷列夫建立了元素周期表,为人们提供了元素间联系的一般理论。在元素理论的指导下,人们于1875年发现了“类铝”(镓),1879年发现了“类硼”(铊),1886年发现了“类硅”(锗)。这些都证明了运用演绎范式获得的成功。在物质结构研究中,难以对所有可能的结论一一加以实验论证。有时人们根据元素周期律和微粒间作用力的特征等, 物质可能具有的某些性质,采用的往往就是 法。 【答案】1.个别 一般 概括归纳 本质规律 原子结构 规律 2.一般 个别 预测 演绎 【核心突破】 典例1 在元素周期表中,元素的金属性和非金属性及其强弱比较与周期序数(n)和主族序数(A)有如下经验公式:K=(K为A与n的比值)。下列推理正确的是 ( ) A.当A一定时,K值越小,则元素的非金属性越强 B.当K=0时,则该元素是同一周期中最活泼的金属元素 C.当n一定时,随着K值增大,则元素的非金属性逐渐增强 D.当K=l时,则该元素是过渡元素 【答案】C 【解析】元素的金属性和非金属性及其强弱比较与周期序数(n)和主族序数(A)有如下经验公式:K=(K为A与n的比值)。当A一定时,K值越小,则周期数n越大,元素的金属性越强,非金属性越弱,A项错误;当K=0时,A为0,为0族元素,即该元素为稀有气体元素,是同一周期中最不活泼的非金属元素,B项错误;当n一定时,K值越大,则主族序数A越大,元素的非金属性越强,C项正确;当K=l时,周期数=主族序数,如Be、Al等,则该元素为两性元素,不是过渡元素,D项错误。 典例2 门捷列夫在描述元素周期表时,许多元素尚未发现,但他为第4周期的三种元素留下了空位,并对它们的一些性质做了预测,X是其中的一种“类硅”元素,后来被德国化学家文克勒发现,并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律,下列有关元素X性质的描述中错误的是 ( ) A.X单质不易与水反应 B.XO2可被碳或氢气还原为X单质 C.XCl4的沸点比SiCl4的高 D.XH4的稳定性比SiH4的强 【答案】D 【解析】“类硅”元素和硅元素同为ⅣA族元素,根据元素周期律,同主族元素随着原子序数的增大,非金属性减弱,气态氢化物的稳定性减弱,故D项错误。 归纳总结 逻辑方法在自然科学中的应用,往往是多种方法的并用、配合或交替。从化学研究的途径来看归纳和演绎的使用,一般为先归纳、后演绎。人们往往根据自己的研究目标,依据一定的理论基础,设计并进 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
