202X年高中化学专题5物质结构的探索无止境课件苏教版选修3

1、1.认识研究物质结构和性质的关系对分子设计、合成新型材料的重要意义。2.知道量子力学在物质转化、物质制备等研究领域中的指导价值。3.体会研究生命现象的化学机理对促进人类健康的重要作用。目标导航基础知识导学重点难点探究栏目索引一、研究物质的结构与性能的关系 基础知识导学答案量子力学1. 的建立和 的进步，使人们对物质的结构、性能及物质的变化规律有了一定的认识。2.物质结构是决定物质性质的重要因素(1)物质的性质包括物质的 和 、 和_等。(2)物质的结构包括 、 等。(3)研究物质的结构与性能的关系对解决分子设计、合成新型材料等都具有十分重要的意义。分析测试技术物理性质化学性质生物活性生理活性构

2、成物质的微粒之间的相互作用分子的构型答案3.研究镧系元素的结构和性质的关系，可以寻找到_等材料；研究影响生物大分子的和的结构因素，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 的合成材料。功能奇特的光、电、磁生物活性生理活性强度大、密度小、稳定性好、耐腐蚀答案议一议高分子纤维的强度比共价键的强度弱得多，我们能制得具有共价键强度的高分子纤维吗？答案答案能。目前制得了超高相对分子质量、性能更为优越的聚乙烯，可用作防弹头盔，防弹衣的材料。酚醛树脂可作导弹头部，返回式卫星和宇宙飞船外壳等的材料。二、研究化学反应的量子力学理论1.为了人类社会的可持续发展，化学家们非常期望解决的问

3、题很多，例如：(1)在充分了解 、 和的基础上，实现农业的工业化，在工厂中生产粮食和蛋白质。(2)建立的、 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 。实现在 条件下进行化学反应，控制反应的方向和产物的手性。2.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，化学家们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。答案光合作用固氮作用机理催化理论零排放原子经济性人工催化剂最温和答案3.随着化学反应的量子力学理论的建立和相关

4、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 ， 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。高温、高压光合作用答案议一议你认为化学还应该为人类的发展解决哪些问题？这些问题的解决需要哪些条件？答案答案(1)利用化学反应的原理，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各种新材料，是化学服务于人类的重要方式。(2)人类社会的发展，就是科技的发展。为了实现人类社会的可持续发展，需要化学家们建立精确有效而又普遍适用的化学反应的量子力学理论。(3)化学发展的趋势是让反应条件趋向于温和、产率高、速率快、副反应少、排放少、污染少、价格低、生

5、产流程简单等。答案三、研究生命现象的化学机理1.研究生命现象的化学机理对促进人类健康的重要作用(1) 为现代分子生物学的建立奠定了基础。(2)探寻人类和生物的生命运动的化学机理，是21世纪化学科学亟待解决的重大课题之一。研究 和 相互作用的机理，人们就能进行药物设计，有助于合成高效无毒副作用的药物；合成具有_的分子，可以帮助人类揭示生命的奥秘；了解_和 ，创造“新陈代谢”的目标能得以实现。化学键理论配体小分子受体生物大分子生物活性和生理活性活体内信息分子的运动规律生理调控的化学机理2.手性分子的研究(1)手性药物：含有的药物称为手性药物。生物体内的大分子大多具有。人体里的氨基酸都是 ，只有用

6、的氨基酸才能合成蛋白质。(2)手性催化剂与手性分子合成。3.物质研究的方法有助于探索物质世界的奥秘化学作为一门实用的科学，已经为人类认识物质世界和人类的文明进步作出了巨大的贡献。用化学方法合成了数以千万计的物质。化学创立了研究物质结构的理论、方法和实验手段，初步揭示了物质的_与 之间的关系和规律，为设计具有各种特殊功能的新物质提供了有效的方法和手段。 答案手性分子手性左旋的左旋创造性结构性能议一议研究生命现象的化学机理的意义是什么？答案答案研究配体小分子和受体生物大分子相互作用的机理，人们就能进行药物设计，有助于合成高效无毒副作用的药物，搞清楚食草动物胃内的酶如何把植物纤维分解为小分子的反应机

7、理，就能为充分利用自然界的植物纤维资源打下基础，合成具有生物活性和生理活性的分子，可帮助人类揭示生命的奥秘；了解活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能得以实现返回答案一、研究物质的结构与性质的关系 重点难点探究辩证唯物主义认为：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、分子的构型、手性等决定物质的性质，包括物质的物理性质、化学性质、生物活性和生理活性等。研究镧系元素结构和性质的关系，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和生理活性的结构因素，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

8、、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解决分子设计、合成新型材料等具有十分重要的意义。解析答案例1下列说法不正确的是()A.化学反应有新物质生成，并遵循质量守恒定律和能量守恒定律B.原子吸收光谱仪可用于测定物质中的金属元素，红外光谱仪可用于测 定化合物的官能团C.分子间作用力比化学键弱得多，但它对物质的熔点、沸点有较大的影 响，而对溶解度无影响D.酶催化反应具有高效、专一、条件温和等特点，化学模拟生物酶对绿 色化学、环境保护及节能减排具有重要意义解析解析化学反应有新物质生成并且遵循质量守恒定律和能量守恒定律，光谱分析可以测定金属元素和官能团，酶具有高效、专一等性质，因此

9、A、B、D正确；分子间作用力对物质的熔点、沸点、溶解度都有影响，因此C项错误。答案答案CA.反应1 2中原子利用率为100%B.化合物2在一定条件下可发生消去反应C.检验制得的香草醛中是否混有化合物3， 可用氯化铁溶液D.等物质的量的四种化合物分别与足量NaOH反应，消耗NaOH的物质的量 之比为1331变式训练1香草醛是一种食品添加剂，可由愈创木酚作原料合成，合成路线如图所示。关于香草醛的合成路线，下列说法正确的是() 解析答案解析解析物质结构决定物质性质，从题给反应流程可以看出，反应12是加成反应，因此原子利用率是100%，选项A正确；化合物2分子中醇羟基邻位碳上没有氢原子，不能发生消去反

10、应，选项B错误；由于香草醛和化合物3分子中均含酚羟基，因此遇氯化铁均会发生颜色反应，无法检验出是否一定存在香草醛，选项C错误；化合物1分子中只有1个酚羟基可以和氢氧化钠溶液反应、化合物2分子中有1个酚羟基和1个羧基可以和氢氧化钠溶液反应、化合物3分子中有1个酚羟基和1个羧基可以和氢氧化钠溶液反应、化合物4分子中有1个酚羟基和氢氧化钠溶液反应，因此选项D错误。答案答案A二、研究生命现象的化学机理探寻人类和生物生命运动的化学机理，是化学科学亟待解决的重大课题之一。如研究配体小分子和受体生物大分子相互作用的机理，人们就能进行药物设计，有助于合成高效无毒副作用的药物；搞清楚食草动物胃内的酶把植物纤维分解为小分子的反应机理，就能为充分利用自然界丰富的植物纤维资源打下基础；合成具有生物活性和生理活性的分子，可帮助人类揭示生命的奥秘；了解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”的目标才能得以实现。解析答案例2已知 在水溶液中存在平衡： 当 与CH3CH2OH发生酯化反应时，不可能生成的产物是()A.B.C.H2O解析解析因乙酸在水溶液中存在平衡，故有两种形式：和与乙醇、浓硫酸共热时发生酯