专题1 提示物质结构的奥秘（word教参）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中化学选择性必修2配套教参（苏教版）

[核心素养发展目标]　1.了解人类探索物质结构的历史和价值，体会研究结构的意义。2.认识物质结构研究的两种范式及其相互关系。3.能描述常见物质的微观结构，会分析物质结构与性质之间的关系，并能从结构出发解释，预测物质的性质。 学习任务一　物质结构研究的内容 授课提示：对应学生用书第1页 1．认识物质的特征结构 (1)在化学反应中，钠原子和氯原子通过电子的转移，分别形成稳定结构的钠离子和氯离子，再通过静电作用力生成氯化钠。 (2)研究物质之间的化学反应，其本质就是研究从一种结构(反应物)如何转变为另一种新的结构(生成物)。 乙醇氧化的反应式：CH3CH2OH―→CH3CHO＋2H＋＋2e－。 (3)氮分子含有氮氮三键，通常情况下很稳定，难以参加化学反应，因此，固氮研究中，需要改变反应条件，如升温、加压、加催化剂等，氮分子才能转化为氮的化合物。 2．揭示物质结构与性质的关系 (1)白磷分子(P4)是分子晶体，分子呈正四面体结构。白磷在常温、常压下就有很高的反应活性。而红磷的链状结构比较稳定，室温下不与氧气反应。 (2)金刚石、石墨、富勒烯(C60)和碳纳米管它们之间的关系属于同素异形体。 　问题1　阅读教材P2～P3回答，为什么氮元素的非金属性比磷元素强，而N2却不如P4活泼？ 提示：N2分子中含有N≡N，键能比P4中的P—P键能量大，分子结构更稳定，不易被破坏，因此N2不如P4活泼。 　问题2　为什么乙醇能与金属钠反应放出氢气而二甲醚却不能？ 提示：这是由于它们的结构不同而导致的，乙醇结构式为，O—H键易断裂，氢原子易被钠原子取代，而二甲醚结构式为；C—H键不易断裂，故钠与二甲醚不反应。 研究物质的特征结构，可以从以下几方面思考： ①同一元素或不同种元素的原子之间能彼此结合； ②元素原子之间所形成的化学键类型不同； ③不同晶体中的微粒可以是原子、分子或离子； ④有些元素能形成几种同素异形体； ⑤有机化合物有同分异构体现象； ⑥分子中各原子的连接顺序、连接方式以及原子在分子中的空间相对位置； ⑦分子具有一定的空间构型。 1．医学界通过放射性14C标记C60，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下，通过断裂DNA而杀死细胞从而抑制艾滋病。下列有关14C的叙述正确的是(　　) A．与12C的化学性质不相同 B．与12C的中子数相同 C．是C60的同素异形体 D．与12C互为同位素 解析：具有相同质子数、不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素。 答案：D 2．碳纳米管是一种纳米尺度的、具有完整分子结构的新型材料，它是由一层碳原子卷曲而成的无缝、中空的管体，具有质轻、可弯曲、强度高、弹性强的特点。下列关于碳纳米管的可能用途不正确的是(　　) A．用它可做成攀登月球的“太空天梯” B．能解决室温下，低气压、高容量储存氢气的难题 C．作为优良的绝缘材料 D．制成电脑芯片可大大提升计算机系统的计算能力 解析：碳纳米管由碳原子构成，能导电，不可作为绝缘材料。 答案：C 学习任务二　物质结构研究的范式与方法 授课提示：对应学生用书第2页 1．从研究范式上看，可分为归纳范式和演绎范式两种。 2．从研究方法上看，可分为实验方法、模型方法和科学假说方法等。 3．归纳范式，其过程为“由个别到一般”，演绎范式，其过程为由“一般到个别”。 阅读教材P7～P13回答下列问题： 　问题1　在元素理论的指导下，1875年发现了“类铝”(镓)，1879年发现了“类硼”(铊)，1886年发现了“类硅”(锗)，这是何种范式的应用结果？ 提示：演绎范式。 　问题2　化学史中提出假说、推断和得出推论的典型实例是哪一个？ 提示：苯分子结构的确定。 　问题3　测定物质组成和结构的仪器有哪些？ 提示：显微红外光谱仪；电子显微镜；原子吸收分光光度计；X射线衍射仪。 　问题4　建立原子结构模型的科学家分别是谁？ 提示：道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔。 1．物质结构研究的范式 (2)演绎范式 2．物质结构研究的方法 (1)科学假设和论证 (2)实验方法 (3)模型方法 1．在探索微观世界的过程中，科学家们常通过建立假说模型来把握物质的结构及特点，不断拓展认识新领域。关于假说，有如下表述，其中正确的是(　　) A．假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理 B．假说是对未知领域的事物或现象提出的一种推测 C．假说是对一个问题的幻想和假定 D．假说最终都可以变成科学理论 解析：假说是科学家在探索的过程中，为把握物质的结构及特点而建立的一种模型，它是对未知领域的事物或现象提出的一种推测，然后通过实验或推理去验证它的正确与否。 答案：B 2．下列实验事实与原子结构模型建立的关系正确的是(　　) A．电子的发现：道尔顿的原子结构模型 B．α粒子的散射：汤姆生原子结构模型 C．α粒子放射：玻尔原子