2.专题1 第二单元 物质结构研究的范式与方法-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套课件（苏教版2019）

专题1 揭示物质结构的奥秘 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 第二单元 物质结构研究的范式与方法 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 新 知 导 学 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 合 作 探 究 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 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专题1　揭示物质结构的奥秘 课 时 精 练 化 学 选择性必修2 随 堂 演 练 合 作 探 究 新 知 导 学 [素养发展目标]　1．认识物质的空间结构可以借助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． 知道原子光谱、分子光谱、晶体X射线衍射等是测定物质结构的基本方法和实验手段，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。 一、物质结构研究的范式 1．归纳范式——由个别到一般 根据事实归纳共同点，上升为本质规律。如由甲烷、乙烷、丙烷等分子式归纳饱和烷烃的碳链结构，其通式为CnH2n＋2。又如由1～20号元素原子的原子核外电子排布式，归纳出元素原子核外电子排布规律，并解释了同族元素性质____的原因，再如通过大量含双键和三键不饱和烃的性质，归纳出此类有机物的通性，即易发生____反应、____反应。 相似 加成 氧化 2．演绎范式——由一般到个别 (1)由元素周期律作指导，人们发现了“类铝”——镓，“类硼”——铊，“类硅”——锗。 (2)又如水分子间有较强的氢键，水分子既可以为生成氢键提供氢原子，又因其中氧原子上有孤电子对能接受其它分子提供的氢原子，氢键是水分子间的主要结合力。所以，凡能为生成氢键提供氢或接受氢的溶质分子，均和水极性相似。如ROH(醇)、RCOOH(羧酸)、、RCONH2(酰胺)等，均可通过氢键与水结合，在水中有相当大的溶解度。 【即学即练】 1．在1．013×105Pa 下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表判断，下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 物质名称及结构简式 沸点/℃ 正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0．5 正戊烷CH3(CH2)3CH3 36．0 异戊烷 27．8 新戊烷C(CH3)4 9．5 正己烷CH3(CH2)4CH3 69．0 (1)在通常状况下，新戊烷是气体( ) (2)丁烷及其同分异构体在标准状况下都是气体( ) (3)烷烃随碳原子数的增加，沸点降低( ) (4)分子式为C5H12的烷烃的同分异构体中，随支链的增加，沸点降低( ) √ √ × √ 得出推论 1．科学假设和论证 科学家研究问题的第一步是观察，运用感官或借助仪器观察物质的宏观表现。在观察的基础上，科学家提出____，即根据已有知识，对所研究的事物或现象作出初步的解释。它是人们关于某一事物或现象 的一种理性推测。苯的“凯库勒式”的发现，是化学史中提出____、____和________的典型实例。 假设 假说 推断 对撞 科学假设和论证研究过程流程图为 2．实验方法 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。 (1)__________________实验，启迪人们开始用____和____的实验来研究物质的内部结构，为我们提供了一种研究物质微观结构的思想方法。 卢瑟福的α粒子散射 轰击 宏观模型 微观结构模型 (2)20世纪20年代，________为化学研究提供了分析原子和分子结构的理论基础，极大地推进了物质结构的研究，其实验方法和实验技术均取得很大的进步。 3．模型方法 科学家需要运用一定的________与________对实验结果进行处理。常见的模型有________和____________。 量子力学 逻辑推理 模型思维 (1)原子结构模型的演变 (2)模型研究的重要功能：__________________________________________________________。 利用模型深刻地认识物质的微观结构特点，揭示结构与性质的关系 【即学即练】 2．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所有幻想和假定 D．在实验证明假设过程中，如果实验不支持假设，则必须舍弃该假设 答案：　B 研究物质结构的范式与方法探究 1．钠原子最外电子层上1个电子极易失去表现出强还原性的特点，可以推出同族半径更大的钾、铷、铯元素具有更强的还原性的结论，这是运用了研究物质结构什么范式？如何认识该范式？ 提示：演绎范式。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。 2．既可以和酸反应生成盐和水，又可以和碱反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物。TeO2是两性氧化物，试写出TeO2分别和稀硫酸、NaOH溶液反应的离子方程式。 提示：TeO2＋4H＋===Te4＋＋2H2O、TeO2＋2OH－===TeO eq \o\al(2－,3) ＋H2O 3．人们借助实验观测的事实对假设的正确与否进行检验时用到了哪些仪器和手段？ 提示：显微红外光谱仪、电子显微镜、原子吸收分光光度计、X射线衍射仪等。 1．(2022·江苏省响水中学上学期第一次学考)下列有关研究物质性质的方法中，说法不正确的是(　　) A．研究物质的性质时，常用观察、实验、分类、比较、模型、假说等方法 B．观察是一种有计划、有目的地运用感官考查研究对象的方法 C．科学家提出的假说一定能成为科学理论 D．使用模型有助于人们研究物质的性质 C　[观察、实验、分类、比较、模型、假说等，是研究物质性质时常用的方法，A正确；观察是经过周密安排，运用感官对研究对象进行有目的地考查的方法，B正确；假说是一种设想，不一定是正确的，需要经过实践去验证，C错误；通过建构模型对物质或物质的变化进行简化模拟，有助于人们研究物质的性质，D正确；故选C。] 2．化学中的模型有助于我们形成化学学科的思想和方法，其中，实物模型是依靠物质的基本形态所做的模仿。下列属于实物模型的是(　　 ) A．卢瑟福原子结构模型 ) eq \a\vs4\al( B．CH4分子的结构模型 eq \a\vs4\al() C．氧化汞受热分解示意图 eq \a\vs4\al() D．接触法制硫酸示意图 答案：　D 3．归纳法是学习化学的重要方法之一，下列图示正确的是(　　 ) A B 氧化物 氧化物分类 物质分类 C D 地壳中元素含量 金属的化学性质 A　[氧化物分为成盐氧化物和不成盐氧化物，成盐氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物，故A正确；化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物，它和纯净物属于包含关系，混合物和纯净物是并列关系，故B错误；地壳中含量最多的前五种元素依次为氧、硅、铝、铁、钙，故C错误；金属和氧气反应，生成金属氧化物，不是盐，故D错误；故选A。] 1．(2022·连云港市赣榆区下学期期中)成功运用α粒子散射实验研究原子结构的科学家是(　　) A．道尔顿　　B．汤姆生　　C．卢瑟福　　D．玻尔 C　[用α粒子散射实验研究原子结构的科学家是卢瑟福，故选C。] 2．查阅资料发现，金属钠不仅能跟氧气和水反应，还能跟多种其它物质发生反应，其中包括与酒精在常温下反应。要研究金属钠跟酒精反应的性质以及它与水反应的异同点，下列的研究方法中没有用到的是(　　 ) A．实验法　　　　　　 B．观察法 C．分类法 D．比较法 C　[以实验研究金属钠能跟氧气、水等无机物反应，跟酒精等有机物反应，用到的是实验法，故A不选；实验过程中需要用肉眼观察实验现象，用到的是观察法，故B不选；没有分门别类地对物质及其变化进行研究，故C选；采取对比方法研究金属钠跟酒精反应的性质以及它与水反应的异同点，用到的是比较法，故D不选。] 3．根据CO2、SO2、SO3与碱、水均反应的性质，得出酸性氧化物的通性，然后预测酸性氧化物SiO2也能与上述两种物质反应，以下说法错误的是(　　) A．酸性氧化物通性的得出运用的是归纳范式 B．SiO2能与碱、水两种物质反应 C．预测酸性氧化物SiO2的性质运用的是演绎范式 D．运用演绎范式预测得出的结论不一定完全正确 B　[SiO2不溶于水，与水不反应，故B项错误。] 4．(2022·新泰市第一中学北校月考)某同学想利用所学的知识去探究SO2的性质，设计了如下研究程序，合理的是(　　 ) A．观察(得出SO2的物理性质)→分类(预测SO2的化学性质)→实验(观察实验现象、验证预测)→比较并得出结论，对于异常现象再预测，再实验，再验证 B．分类(预测SO2的化学性质)→观察(得出SO2的物理性质)→实验→比较并得出结论 C．观察(得出SO2的物理性质)→实验→分类(预测SO2的化学性质)→比较并得出结论 D．实验→分类(预测SO2的化学性质)→观察(得出SO2的物理性质)→比较并得出结论 A　[探究SO2的性质时其基本程序是：先从色、态方面观察二氧化硫的外观，得出SO2的物理性质，然后根据二氧化硫可能具有的性质，预测SO2的化学性质，再做实验验证预测，观察实验并记录现象，再分析实验现象并用已知化学知识解释现象，最后得出结论，所以A符合题意。] 5．利用归纳范式得通式。 (1)如图为一种无限长单链状结构的多硼酸根，其化学式为___________________(用n表示)。 (2)分析下表中各项的排布规律，按此规律排布第26项应为__________。 1 2 3 4 5 C2H4 C2H6 C2H6O C2H4O2 C3H6 6 7 8 9 10 C3H8 C3H8O C3H6O2 C4H8 C4H10 解析：　把它分为4循环，循环顺序为CnH2n、CnH2n＋2、CnH2n＋2O、CnH2nO2，26＝4×6＋2，也就是说第24项为C7H14O2，接着后面就是第25项为C8H16，第26项为C8H18。 答案：　(1)[BO2] eq \o\al(n－,n) 　(2)C8H18 $$