专题1 第3单元 物质结构研究的意义（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）

第三单元　物质结构研究的意义 课程标准要求 学业质量水平 1．认识物质结构研究对发现、设计与合成各种性能的新物质的重要意义。 2．感受物质结构研究对推动人类文明作出的巨大贡献。 3．建立“物质结构的探索无止境”的观念，形成探索未知、崇尚真理的意识。 1．认识有机化合物的转化和合成在社会经济可持续发展、提高生活质量等方面作出的重要贡献。(水平3) 2．能基于“绿色化学”理念设计无机化合物制备和有机化合物合成的方案，并对方案进行评价和优化。(水平4) [对应学生用书P8] 一、促进了化学科学的发展 1．1811年，阿伏加德罗提出了分子的概念，认为气体分子可以由几个原子构成。 2．1869年，俄国化学家门捷列夫把似乎互不相干的化学元素，按照相对原子质量的变化联系起来，发现了元素周期律。 3．19世纪中叶，碳原子的四价、有机物中碳原子成键的立体结构、有机化合物分子中价键的饱和性等相继被发现，有机化学取得了重大发展。 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，更好地满足了人类的生活和社会可持续发展的需要。 二、物质结构的探索无止境 1．研究配体小分子和受体生物大分子相互作用的机理，有助于进行手性生物分子和手性药物的开发，有助于合成高效无毒副作用的药物；合成具有生物活性的分子，可以帮助人类揭示生命的奥秘；了解生物体内信息分子的运动规律和生理调控的化学机理，创造“新陈代谢”的目标就能得以实现。 2．化学反应的量子力学理论为人类社会的可持续发展、化学家期望解决的问题作出了很大贡献。例如： (1)在充分了解光合作用、固氮作用机理和催化理论的基础上，实现农业的工业化，在工厂中生产粮食和蛋白质。 (2)建立零排放的、原子经济性的化工企业，倡导“绿色化学”。 (3)在了解酶催化作用机理的基础上，模拟天然酶制造人工催化剂，实现在最温和条件下进行化学反应，控制反应的方向和产物的手性。 (4)量子力学在物质转化、物质制备等研究领域中具有指导作用。为了更好地利用化学变化，通过化学反应实现物质的转化，制备人类生活和生产所需要的物质，化学家需要回答更多的问题，需要发展量子力学，需要建立精确有效而又普遍适用的化学反应的量子力学理论。 (5)随着化学反应的量子力学理论的建立和相关技术的进一步发展，人类将进入一个崭新的世界：合成氨不再需要高温、高压，光合作用不再是植物的专利，化工生产不再生成无实际用途的副产物，没有能源危机，也没有环境污染。 1．巧判断(对的画“√”，错的画“×”) (1)物质的结构反映物质的性质，物质的性质决定物质的结构。(　×　) (2)物质的结构包括构成物质的微粒之间的相互作用、分子的结构、手性等。(　√　) (3)物质的结构随着人们的认识或研究的程度经常发生一些小的变化。(　×　) (4)物质的结构有宏观和微观两方面的认识，从宏观上说物质是由元素组成的，从微观上说物质是由分子构成的。(　×　) 2．90年代初，国际上提出了“预防污染”的“绿色化学”基本手段。下列做法符合“绿色化学”含义的是(　　) A．回收废旧物品　　　 B．生产绿色的产品 C．不生产有毒物质 D．进行无污染的化工生产 D　[“绿色化学”是指从源头消除污染的化工生产过程。] [对应学生用书P9] 学习任务一　研究物质的结构与性质的关系 结构与性质是两个不同的概念，因此，研究物质的结构对研究物质的性质毫无作用。上述说法正确吗？ 提示　不正确。物质的结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途，因此，研究物质的结构对于研究物质的性质、用途及寻找特殊化学物质等均有重要意义。 辩证唯物主义认为结构决定性质，性质反映结构。即物质的结构，如微粒之间的作用、分子结构、手性等决定物质的性质，包括物质的物理性质、化学性质、生物活性等。 研究镧系元素的原子结构和性质的关系，可以寻找到功能奇特的光、电、磁等材料；研究影响生物大分子的生物活性的结构因素，可以帮助人类认识生命运动的机理；研究材料的结构和性能的关系，可以得到强度大、密度小、稳定性好、耐腐蚀的合成材料……因此，研究物质的结构与性质的关系对分子设计、新型材料合成等领域具有十分重要的意义。 1．DNA分子的两条链之间通过氢键结合。DNA分子复制前首先将双链解开，则DNA分子将双链解开的过程可视为(　　) A．化学变化 B．物理变化 C．既有物理变化又有化学变化 D．是一种特殊的生物变化 B　[物质的变化有三种：物理变化、化学变化和核变化。氢键不属于化学键，DNA分子的双链解开的过程是破坏氢键的过程，此过程中既无旧化学键的断裂，也无新化学键的形成，因此不属于化学变化。生物体生长的过程是一个发生复杂物理、化学变化的过程。] A　[加成前3个羟基所连3个碳原子都是手性碳原子；加成后，分子具有对称性，只