专题1 第2单元 物质结构研究的范式与方法（课件PPT）-【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

该高中化学课件聚焦物质结构研究的范式与方法，涵盖归纳与演绎范式、科学假设与论证、实验及模型方法等核心内容。通过“新知学习探究”栏目引导，先解析范式的“个别到一般”与“一般到个别”逻辑，再衔接研究方法，构建递进式学习支架。 其亮点在于以科学思维为核心，通过烷烃通式归纳、门捷列夫预言新元素等实例，融合归纳演绎推理，结合卢瑟福实验、原子结构模型等强化科学探究与实践。采用实例分析与问题驱动，助力学生形成结构决定性质的化学观念，教师可依托结构化内容提升教学效率。

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 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 新知学习探究 01 随堂巩固演练 02 知能达标训练 03 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 新 知 学 习 探 究 栏目导航 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 知识点一　物质结构研究的范式 从个别到一般 概括归纳 共同点 本质规律 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 CnH2n＋2 原子核外电子排布 原子结构的不同 电子排布 性质 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 加成 氧化 不稳定 通性 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 从一般到个别 多个要素 元素周期表 (镓) (钪) (锗) 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 强还原 更强的还原 极 氢键 提供H 接受H 氢键 较大 极 氢键 很小 相似相溶规则 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 知识点二　物质结构研究的方法 感官 借助仪器 宏观 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 初步的解释 实验 反复 正确的假设 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 α粒子散射 内部结构 微观结构 原子、分子 晶体 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 逻辑推理与模型思维 简化和纯化、抽象和近似 思维模型 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 抽象 可视化 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 随 堂 巩 固 演 练 栏目导航 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 知 能 达 标 训 练 栏目导航 点击进入Word 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 谢谢观看 栏目导航 专题1　揭示物质结构的奥秘 1 [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。 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“__________________”。即：根据事实进行____________，抽象出_________，上升为____________。 (2)归纳法应用实例： 个别性质 一般规律 通过甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等的分子式 总结出饱和烷烃的通式为__________ 通过1～20号元素的___________________认识前20号元素对应__________________ 总结出元素核外___________规律，解释同族元素______相似原因 个别性质 一般规律 通过研究含有双键和三键不饱和烃的______反应和______反应，发现不饱和键具有_________性质 根据结构与性质的关系归纳得出这类有机物的______ 2.演绎范式 (1)演绎范式的过程通常为“__________________”。即从某一个一般结论出发，向从属于这一结论的____________进行推理的过程。 (2)演绎法应用实例： 一般规律 个别性质 门捷列夫建立了_______________ 人们发现了“类铝”_________，“类硼”_________，“类硅”_________ 一般规律 个别性质 根据钠原子最外电子层上1个电子极易失去表现出________性的特点 推出同族半径更大的钾、铷、铯元素具有_______________性的结论 水是___性较强的分子，水分子间存在较强的______，水分子既可为生成氢键_________，又有孤电子对_________ CH3CH2OH、CH3COOH和水相似，均可通过______与水结合，在水中的溶解度______；碳氢化合物___性较小，也难以和水形成______，在水中溶解度______，这就是著名的“__________________” 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。 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。 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 常用的方法有科学假设和论证、实验、模型建构等。 1．科学假设和论证 (1)观察：运用______或____________观察物质的______表现。 (2)假设：根据已有知识，对所研究的事物或现象作出_____________。 (3)论证：通过______进行验证，若实验证明假设正确，接受假设；若实验不支持假设，对假设进行修改，并设计新的实验进行______验证。 (4)理论：将实验证明_______________通过建立理论组织起来，成为知识体系。 2．实验方法 (1)含义：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。 (2)实验方法实例： 实验方法 意义 卢瑟福的_______________实验 启迪人们用粒子轰击和对撞的实验来研究物质的____________，为我们提供了一种研究物质____________的思想方法 光学显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜等仪器出现，各种光谱和晶体X射线衍射实验应用于研究_______________和______结构 使原子和分子的微观世界不断被揭示 3.模型方法 (1)含义：科学家运用一定______________________对实验结果进行处理。 (2)方法：模型既可以是对原型的_______________________，也可以是结合某种理论形态下建立的____________。 (3)分类 分类 实物模型 微观结构模型 含义 可观察到的物质的宏观模型 物质微观层次结构，难以直接观察到，需要通过思维加工使______的微观世界以_________的形式展现出来 实例 如汽车模型、飞机模型和建筑模型 如原子结构模型、离子键模型、共价键模型和氢键模型，有机化合物的分子结构模型等 1．如图所示，原子结构模型是实物模型吗？ 提示　不是。是思维模型。 2．下列哪些是实物模型？ 提示　A、B、C、D属于微观结构模型，E属于实物模型。 3．利用模型方法研究物质的结构与性质具有什么优点？ 提示　本质化，形象化，直观化。 模型方法在科学研究中的意义 模型对沟通科学现象与其本质的认识过程，起到了重要的桥梁作用。同时，它给人以简单、清晰的物理图像和直观明确的物理含义，因此被广泛采用。 1．下列说法不正确的是(　　) A．假设经过反复验证和修正，才能发展成为科学的理论 B．模型一般可分为实物模型和思维模型 C．研究物质的性质常用观察、实验、分类、比较等方法 D．科学实验能解决化学学科的所有问题 解析　假设只能经过反复验证正确后，才能发展为科学的理论，A正确；模型一般分为实物模型和思维模型，B正确；研究物质的性质常用观察、实验、分类、比较等方法进行研究，C正确；科学实验只是化学学科的特征，不能解决化学学科中的所有问题，D错误。 答案　D 2．在探索微观世界的过程中，科学家们常通过提出假说来把握物质的结构及特点，不断拓展认识的新领域。关于假说，下列表述正确的是(　　) A．假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理 B．假说是根据已知的科学事实和原理对未知领域的事物或现象的本质提出的一种推测 C．假说是对一个问题的所有幻想和假定 D．假说最终都可以变成科学理论 解析　假说是根据已有知识，对所研究的事物或现象作出初步的解释。 答案　B 1．推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是(　　) A．在同一化合物中，金属元素显正价，所以非金属元素一定显负价 B．酸性溶液的pH小于7，食醋是酸性溶液，所以食醋的pH小于7 C．碱溶液的pH都大于7，pH大于7的溶液一定是碱溶液 D．通入CO2后的紫色石蕊溶液变红，所以CO2是酸 解析　在同一化合物中，金属元素显正价，非金属元素不一定显负价，如NaOH中氢元素显＋1价，A错误；当溶液的pH小于7时，呈酸性，酸性溶液的pH小于7，食醋是酸性溶液，食醋的pH小于7，B正确；有些盐的水溶液也呈碱性如碳酸钠的水溶液，pH大于7的溶液不一定是碱溶液，C错误；酸能使紫色石蕊试液变红，通入CO2后的紫色石蕊试液变红是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，而CO2不是酸，D错误。 答案　B 2．化学研究主要用的是(　　) A．观察方法　　　　　　 B．实验方法 C．推理方法 D．计算方法 解析　化学是一门以实验为基础的科学，主要用实验方法研究化学，B符合题意。 答案　B 3．用如图所示的方法研究某气体的性质，这种方法是(　　) A．实验法 B．观察法 C．分类法 D．比较法 解析　实验法是通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知性质的方法；观察法是对实验对象用肉眼或一些辅助仪器进行的观测；分类法是指运用分类的方法，分门别类地对物质及其变化进行研究，可以总结出各类物质的通性与特性；比较法是运用比较的方法，可以找出物质性质间的异同，认识物质间的内在联系，促进对物质性质的理解与记忆。图片表示的是一同学正在闻物质的气味，根据学生的操作可以知道该过程为观察法，B正确。 答案　B 4．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 B．CH4分子的结构模型 C．氧化汞受热分解示意图 D．接触法制硫酸示意图 答案　B $