专题1 第2单元 物质结构研究的范式与方法（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2（苏教版2020）

第二单元　物质结构研究的范式与方法 课程标准要求 学业质量水平 1．认识物质的空间结构可以通过某些实验手段来测定，通过这些手段所获得的信息为建立物质结构模型或相关理论解释提供支撑。 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、建立相关理论作出的重要贡献。 1．能根据解决问题的需要提出实验探究课题。(水平3) 2．能在物质及其变化的情境中，依据需要选择不同方法，从不同角度对物质及其变化进行分析和推断。(水平4) 3．能列举测定物质组成和结构的实验方法，能根据仪器分析的数据或图表推测简单物质的组成和结构。(水平4) [对应学生用书P4] 一、物质结构研究的范式 1．归纳范式，其过程为“从个别到一般”。具体而言，根据事实进行概括归纳，抽象出共同点，上升为本质规律。 2．演绎范式，其过程通常为“从一般到个别”。具体而言，它是从某个一般结论出发，向从属于这一结论的多个要素进行推理的过程。 3．归纳与演绎的关系 (1)从科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。 (2)归纳需要演绎作指导，演绎需要归纳提供前提。 (3)在实际化学研究中，需要归纳和演绎的串联、交叉运用，以及其他逻辑方法的并用或交替使用。 二、物质结构研究的方法 1．科学假设和论证 (1)利用科学假设和论证研究问题的过程 (2)研究过程流程图 2．实验方法 (1)卢瑟福的α粒子散射实验，启迪人们用轰击和对撞的实验来研究物质的内部结构。 (2)光学显微镜虽然不能观察分子层次的物质结构，但为研究物质结构提供了非常重要的思想方法。 (3)扫描隧道显微镜、原子力显微镜等用于研究分子结构，各种光谱和晶体X射线衍射实验方法应用于研究原子、分子和晶体结构。 3．模型方法 (1)模型 分类 宏观模型 微观结构模型 实例 作用 有利于人们对事物作出整体认知 将微观世界以可视化的形式展现 (2)原子结构模型的演变 1．巧判断(对的画“√”，错的画“×”) (1)归纳和演绎是两种不同的逻辑方法，在研究物质结构过程中独立使用，互不涉及。(　×　) (2)根据元素周期律推测钾元素的性质，采用了归纳范式的研究方法。(　×　) (3)根据“相似相溶”原理推测出分子极性强的化合物易溶于水。(　√　) (4)科学假设不是主观的臆测，需要有实验依据作基础。(　√　) 2．化学中的模型有助于我们形成化学学科的思想和方法。下列各种模型均能表示甲烷的分子结构，更能反映其真实存在状况的是(　　) D　[空间填充模型更能形象地表示甲烷分子中氢、碳原子的位置及所占空间大小。] 3．人们在长期探索物质的构成微粒和物质的微观结构的过程中，主要运用了________方法、________方法、________和________方法；________为化学研究提供了分析原子和分子结构的理论基础；__________________方法早已应用于研究原子、分子和晶体结构。 答案　实验　模型　科学假设　论证　量子力学　各种光谱和晶体X射线衍射实验 [对应学生用书P5] 学习任务　人类认识原子结构的历史进程 道尔顿的原子学说曾起了很大的作用。他的学说包含下列三个论点：①原子是不能再分的微粒；②同种元素原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代的观点看，你认为这三个论点是否确切？请说明理由。 提示　①②③都不确切。从现代化学理论看：①原子是由原子核和核外电子构成的，因此原子是能再分的微粒；②由于元素存在同位素，即使质子数相同的同种元素的原子，也会因中子数不同而导致其质量和物理性质不同，因此同种元素的原子的各种性质和质量不一定相同；③原子核的体积很小，原子中大部分为空隙，电子在核外做高速运动，原子不是微小的实心球体。 原子结构模型 模型名称和提出时间 特点 道尔顿模型 (1803) 坚实不可再分的实心球 汤姆生模型 (1904) 均匀分布着正电荷的微粒上镶嵌着同样多的电子 卢瑟福模型 (1911) 带正电荷的原子核位于原子中心，质量主要集中在原子核上，电子沿不同轨道运转 玻尔模型 (1913) 电子在一定轨道上绕核做高速圆周运动 电子云模型 (1926) 现代物质结构学说 1．原子结构模型的演变历史给我们的启迪是(　　) A．道尔顿原子学说存在着缺陷或错误，因而没有积极的作用 B．科学发现是有止境的 C．原子结构属于客观事实，没有必要去揭示它 D．没有科学实验，就没有科学发现 D　[道尔顿的原子学说，对化学的发展产生了重大而积极的影响；原子结构模型的每一次演变，都是从科学实验开始的；只有揭示物质结构的奥秘，才能把握物质变化的实质，更好地造福人类；科学发现