1.2 物质结构研究的范式与方法-【帮课堂】2022-2023学年高二化学同步精品讲义（苏教2019选择性必修2）

专题1 揭示物质结构的奥秘 第二单元 物质结构研究的范式与方法 目标导航 1．认识物质结构研究的两种范式及其相互关系。 2．能举例说明物质结构的研究方法在物质结构研究中所起的重要作用。 3．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。 知识精讲 知识点01 物质结构研究的范式 物质结构研究有两种常见的范式：归纳范式和演绎范式。 1．归纳范式 （1）归纳范式的过程为“________________”。即：根据事实进行___________，抽象出________，上升为__________。 （2）归纳法应用实例： 个别性质 一般规律 通过甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等的分子式 总结出饱和烷烃的通式为________ 通过1～20号元素的______________________认识前20号元素对应______________________ 总结出元素核外___________规律，解释同族元________相似原因 通过研究含有双键和三键不饱和烃的_______反应和________反应，发现不饱和键具有________性质 根据结构与性质的关系归纳出这类有机物的________ 2．演绎范式 （1）演绎范式的过程通常为“________________”。即从某一个一般结论出发，向从属于这一结论的___________进行推理的过程。 （2）演绎法应用实例： 一般规律 个别性质 门捷列夫建立了___________ 人们发现了“类铝”________ ，“类硼”________ ，“类硅”________ 。 根据钠原子最外电子层上1个电子极易失去表现出________性的特点 推出同族半径更大的钾、铷、铯元素具有____________性的结论 水是_____性较强的分子，水分子间存在较强的_______，水分子即可为生成氢键________，又有孤电子对________ CH3CH2OH、CH3COOH和水相似，均可通过________与水结合，在水中的溶解度________；碳氢化合物______性较小，也难以和水形成______，在水中溶解度________，这就是著名的“________________” 3．归纳和演绎的关系 （1）归纳和演绎的使用 一般先________后________。“实验——假说——理论——新实验”的本质就是从________到________，再到________的过程。 （2）归纳和演绎的关系 归纳需要演绎作指导，以解决归纳研究的目的性、方向性和结果的正确性问题；演绎需要归纳提供前提。 在演绎的指导下归纳，在归纳的基础上演绎，两者相互联系、互为前提。 知识点02 物质结构研究的方法 物质结构研究需要借助科学仪器等物质手段，还需要借助化学研究的方法。 常用的方法有科学假设和论证、实验、模型建构等。 1．科学假设和论证 （1）观察：运用________或________观察物质的________表现。 （2）假设：根据已有知识，对所研究的事物或现象作出________________。 （3）论证：通过________进行验证，若实验证明假设正确，接受假设；若实验不支持假设，对假设进行修改，并设计新的实验进行________验证。 （4）理论：将实验证明________________通过建立理论组织起来，成为知识体系。 2．实验方法 （1）含义： 化学是一门以实验为基础的学科，人们往往需要借助实验观测的事实对假设的正确与否进行检验。 （2）实验方法实例： 实验方法 意义 卢瑟福的________________实验 启迪人们用轰击和对撞的实验来研究物质的________，提供了一种研究物质________的思想方法 光学显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜等仪器出现，各种光谱和晶体X射线衍射实验应用于研究________________和________结构 使原子和分子的微观世界不断被揭示 3．模型方法 （1）含义：科学家运用一定________________对实验结果进行处理。 （2）方法：模型既可以是对原型的________________________，也可以是结合某种理论形态下建立的____________。 （3）分类 分类 实物模型 微观结构模型 含义 可观察到的物质的宏观模型 物质微观层次结构，难以直接观察到，需要通过思维加工使________的微观世界以________的形式展现出来 实例 如汽车模型、飞机模型和建筑模型 如原子结构模型、离子键模型、共价键模型和氢键模型，有机化合物的分子结构模型等 （4）作用 ①对沟通科学现