1.3 物质结构研究的意义 同步学案（含答案）2024-2025学年高二化学苏教版（2020）选择性必修2

第三单元　物质结构研究的意义 1. 知道物质结构的研究有助于发现具有预期性质的新物质，以及为设计与合成这些新物质提供理论基础。 2. 认识研究物质结构有助于了解材料的结构与性能的关系， 对优化物质结构、改善材料性能具有重要意义。 3. 了解生命科学中许多重大问题的解决均需要物质结构理论与分析测试技术的支持。 4. 实现绿色合成，实现社会的可持续发展。 1. 1811年，意大利科学家阿伏加德罗提出了分子的概念。他认为气体分子可以由几个原子组成。1860年，确立了“原子-分子论”，“原子-分子论”的内容是什么？ 2. 1869年，俄国化学家门捷列夫揭示了自然界的一条基本规律———元素周期律，该发现有什么意义？ 3. 19世纪中叶，对有机化合物的认识有哪些重大进展？ 4. 从1900年至今，通过化学合成和分离手段得到的新物质的数量急剧增加，结合下图，了解化学合成技术有哪些巨大成就？ 化学合成和分离得到的新物质种类 5. 阅读教材，结合下图，讨论研究物质结构还有哪些意义？ 半导体材料　　 纳米陶瓷材料 形状记忆合金　 超导材料　 　可降解餐盒 部分新型材料 1. 探寻人类和其他生物生命运动的化学机理，是21世纪化学亟待解决的重大课题之一。 DNA双螺旋结构示意图 雅克·迪波什 约阿基姆·弗兰克 理查德·亨德森 阅读教材，回答以下问题。 (1) 研究配体小分子和受体大分子相互作用机理，有什么作用？ (2) 搞清牛、羊等食草动物胃内酶分子如何把植物纤维分解为小分子的反应机理有什么意义？ (3) 合成具有生物活性和生理活性的分子，了解活体内信息分子的运动规律和生理调控机理，有什么意义？ (4) 上述有关研究需要什么理论与技术的支持？ 2. 阅读教材，了解化学反应与量子化学之间的关系。 化学键利用化学反应实现物质转化，化学家们需回答一系列与化学键相关的问题：两个或多个分子间能否反应？能否生成预期的分子？需要什么催化剂才能在温和的条件下进行化学反应？如何在理论指导下控制化学反应？如何预测化学反应速率？如何探索化学反应的途径？通过阅读教材，你认为需要什么理论支撑？谈谈量子力学理论可能对生产、生活产生的影响。 我国著名量子化学家 唐敖庆(1915—2008) 3. 了解物质结构研究对于保护生态环境、实现社会可持续发展的重大意义。 (1) 人类每年都从实验室或工厂制造出成千上万种化学物质。新物质的制造，在提高人们生活质量的同时，带来什么问题？人们迫切需要什么？ (2) 合成具有高活性和选择性的催化剂，依赖于科学家的哪些方面的研究？ 1. 人们对物质结构永无止境的探索，有哲学上的意义，证明世界的物质性和人类认识自然世界永无止境。你认为在人类认识自然的过程中，人类描述物质世界最重要的概念是什么？为什么？ 2. 人们对物质结构永无止境的探索，有科学理论和方法上的意义。科学家通过一系列实验，提出了一系列物质结构模型，再用来解释和预测物质所表现的宏观性质，这是什么样的思维范式？ 1. [2024盐城东台期末]“快舟十一号”运载火箭主体结构采用碳纤维复合材料，提升了运载能力。下列关于碳纤维复合材料性能描述不正确的是(　　) A. 强度高　 B. 耐高温　 C. 耐腐蚀　 D. 密度大 2. 化学与生产、生活、科技、医药等密切相关。下列说法不正确的是(　　) A. 可用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶 B. 利用超分子的分子识别特征可以分离C60和C70 C. 用于文物年代鉴定的14C和12C互为同素异形体 D. 中国天眼(FAST)使用的SiC是新型无机非金属材料 3. [2024淮安期中]2023年的诺贝尔化学奖授予了三位在“量子点”发现和发展方面做出贡献的科学家。所谓的“量子点”，属于半导体范畴，只有1～10 nm，纳米晶体尺寸是如此的小，以至于它们的尺寸控制了它们的性质。下列分散系的分散质尺寸更接近量 ... ...