专题1 第3单元 物质结构研究的意义（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

第三单元　物质结构研究的意义

[素养目标]　1.认识物质结构研究对各种性能的新物质发现、设计与合成的重要意义。2.感受物质结构的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。

知识点一　促进了化学科学的发展

1．化学科学的发展离不开对物质结构的探索和研究

自19世纪初英国科学家道尔顿提出原子学说后，人类探索物质结构的历史经历了如下几个阶段：

2．新物质的合成离不开物质结构的理论基础

研究物质结构，既能够为设计与合成新物质提供理论基础，也可以帮助我们预测物质的性能。例如，物质结构理论和方法是研究材料结构与性能关系的重要工具，有助于信息材料、纳米材料、新型合金、超导材料、可降解高分子材料等诸多新型材料的开发、研制和应用。

1．19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，有机合成在一定程度上已可以做到“按

图索骥”，而用不着单凭经验摸索了……。这段话说明在科学研究中采用的是什么类型的范式？

提示　演绎范式。即从一般规律类推出个别物质的性质。

2．晶体硅是常见的半导体材料，若研制新的半导体材料，可以研究哪些元素的单质或化合物？

提示　可以在元素周期表中金属和非金属线附近寻找某些元素的单质或化合物，如镓是金属，不可以做半导体，而其化合物砷化镓或磷砷化镓可以做半导体。

物质结构研究的意义

(1)认识物质结构，可以帮助我们认识物质的性能。如金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都有碳元素组成，但他们的性能有很大的差别，原因是碳原子之间的排列方式不同。

(2)研究物质结构，能够为设计和合成新物质提供理论基础。

(3)揭示物质结构与性能的关系，可帮助我们预测新物质的性能。

(4)研究物质结构，能帮助我们了解材料的结构与性能之间的关系。

(5)物质结构研究，使生命科学在分子水平上探索生命现象的本质。

(6)物质结构研究对保护生态环境、实现社会的可持续发展有重要意义。

1．由下列事实得出的结论错误的是(　　)

A．维勒利用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限

B．门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律，表明科学研究既要继承又要创新

C．C60是英国和美国化学家共同发现的，体现了国际科技合作的重要性

D．1998年，科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖，意味着化学已成为以理论研究为主的学科

答案　D

2．我国科学家利用蜡虫肠道菌群，将塑料降解时间从500年缩减到24小时，并用同位素示踪法证实了聚乙烯可降解为CO2。下列有关该过程说法不正确的是

(　　)

A．一定发生了氧化反应

B．只涉及碳碳键的断裂

C．同位素示踪法是从微观角度识别物质的变化

D．该研究成果有利于缓解塑料垃圾引起的环境问题

解析　有氧气参加的反应是氧化反应，A正确；塑料降解过程中不仅涉及碳碳键的断裂，还有碳氢键的断裂，B错误；同位素示踪法是从微观角度识别物质的变化，C正确；该研究成果有利于缓解塑料垃圾引起的白色污染，D正确。

答案　B

知识点二　物质结构的探索无止境

1．探索生命运动的化学机理

(1)20世纪经典生物学的最大突破是在分子水平上探索生命现象的本质。

(2)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。

(3)研究食草动物胃内的酶是如何把植物纤维分解为小分子的，为充分利用自然界中的植物纤维资源打下基础。

(4)合成具有生物活性的分子，可帮助人类揭示生命的奥秘。

(5)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。

2．化学反应的量子力学理论的发展

量子化学是结构化学最重要的理论基础，结构化学是量子化学最直接的实验基础和推动力量。

3．物质结构研究对于保护生态环境、实现社会的可持续发展亦具有重大意义。

1．您了解有关手性药物研究的信息和动态吗？