专题1 第2单元 物质结构研究的范式与方法（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（苏教版）江苏专版

第二单元　物质结构研究的范式与方法

[素养目标]　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。

知识点一　物质结构研究的范式

物质结构研究有两种常见的范式，一是归纳范式，二是演绎范式。

1．归纳范式

(1)归纳范式的过程为“从个别到一般”。即：根据事实进行概括归纳，抽象出共同点，上升为本质规律。

(2)归纳法应用实例：

2.演绎范式

(1)演绎范式的过程通常为“从一般到个别”。即从某一个一般结论出发，向从属于这一结论的多个要素进行推理的过程。

(2)演绎法应用实例：

1．从金属钠和金属钾与水反应进而得知碱金属元素单质都能发生M＋2H2O===MOH＋H2↑的结论采用的是何种范式？

提示　归纳范式。

2．第ⅦA族元素形成的单质F2、Cl2、Br2、I2都是双原子分子，故能得出“At元素也应形成双原子单质分子”的结论采用的是哪种范式？

提示　演绎范式。

3．从元素周期表的右上角元素形成的化合物中研究新型农药采用的是哪种范式？

提示　演绎范式。

(1)归纳和演绎的使用

一般先归纳后演绎。“实验—假说—理论—新实验”的本质就是从个别到一般，再到个别的过程。

(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。

1．化学工作者把烷烃、烯烃、环烷烃、炔烃……的通式转化成键数的通式，给研究有机物分子中键能大小的规律带来了很大的方便。设键数为Ⅰ，则烷烃中

碳原子数跟键数的关系通式为CnⅠ3n＋1，烯烃(视双键的键数为2)、环烷烃中碳原子数跟键数关系通式为CnⅠ3n，则苯的同系物中碳原子数跟键数关系通式为(　　)

A．CnⅠ3n－1　　　　 B．CnⅠ3n－2

C．CnⅠ3n－3  D．CnⅠ3n－4

解析　每两个成键电子构成一个共价键，分子中的成键电子总数除以2就得到该分子中共价键总数，苯及其同系物的通式为CnⅠ2n－6，分子中碳原子总的价电子数为4n个，氢原子总的价电子数为(2n－6)个，总电子数为(6n－6)个，共价键总数Ⅰ＝(6n－6)/2＝(3n－3)。

答案　C

2．演绎范式——也即常说的“类推思维”是化学解题中常用的思维方法，类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否。下列类推结论中正确的是(　　)

A．钠与水反应生成NaOH和H2；所有金属与水反应都生成碱和H2

B．铝在空气中生成氧化膜保护内层金属；铁在空气中生成氧化膜也保护内层金属

C．Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解；Fe(OH)3受热也易分解

D．Fe与CuSO4溶液反应能置换Cu；Na与CuSO4溶液反应也能置换Cu

解析　钠是活泼金属，与水反应生成NaOH和H2，但铁是在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，A错误；铝易被氧化，在表面形成致密的氧化膜而得到保护，所以铝具有较强的抗腐蚀能力，可稳定存在于空气中，铁因含有杂质，露置在空气中发生化学反应而生锈，铁的氧化物不能保护内层金属，B错误；氢氧化铝受热易分解生成氧化铝和水，氢氧化铜受热易分解生成氧化铜和水，氢氧化铁受热易分解生成氧化铁和水，C正确；Na先和水反应生成NaOH，NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2不能得到Cu，D错误。

答案　C

知识点二　物质结构研究的方法

常用的方法有科学假设和论证、实验、模型建构等。