高中第二单元 物质结构研究的范式与方法教学ppt课件

这是一份高中第二单元 物质结构研究的范式与方法教学ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了基础知识·准落实，教学效果·勤检测，学科素养·稳提升等内容，欢迎下载使用。
分点突破（一）　物质结构研究的范式
1. 归纳范式（1）过程为“从 到 ”。根据事实进行概括归 纳，抽象出 ，上升为 ⁠。
C n H2 n＋2　
2. 演绎范式（1）过程通常为“从 到 ”。是从某个一般结论 出发，向从属于这一结论的 进行推理的过程。
3. 归纳与演绎的关系（1）从科学研究的途径来看，一般为先归纳、后演绎。“实验— 假说—理论—新实验”的过程，本质上就是从个别到一般， 再到个别的过程。（2）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；而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，两者互相联系、互 为前提。
1. 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（　　）
解析：　SiO2不溶于水，与水不反应，B项错误。
2. （2024·扬州高二检测）镓（Ga）与铝同主族，曾被称为“类 铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如 图所示：
下列判断不合理的是（　　）
解析：　Al与Ga同族，均处于元素周期表ⅢA族，A正确；Ga2O3 与Al2O3性质具有相似性，可与盐酸反应生成GaCl3，B正确；化学 反应遵循较强酸制较弱酸的原理，在NaGaO2和NaAlO2的混合溶液 里通入二氧化碳，只有Al（OH）3沉淀，而没有Ga（OH）3沉淀， 可能的原因是镓酸酸性强于碳酸，酸性：Al（OH）3＜Ga（OH） 3，C错误；Ga（OH）3与Al（OH）3的性质相似，都是两性氢氧化 物，可与NaOH反应生成NaGaO2，D正确。
3. 利用归纳范式得通式。
（2）分析下表中各项的排布规律，按此规律排布第26项应 为 ⁠。
解析：由表中信息可知，循环顺序为C n H2 n 、C n H2 n＋ 2、C n H2 n＋2O、C n H2 n O2，26＝4×6＋2，则第24项为 C7H14O2，第25项为C8H16，第26项为C8H18。
分点突破（二）　物质结构研究的方法
1. 科学假设和论证（1）研究问题的步骤
（2）建立理论理论是建立在大量的 基础之上并为实验所 ⁠ 的解释。
（3）修正理论当反常现象大量出现，而原有理论又不能很好地作出解释 时，就需对原有理论加以修改，甚至需要提出新的理论。（4）科学假设与论证假设是人们关于某一事物或现象的一种理性推测，假设需要 实验进行验证，经实验证明正确的假设还需通过建立理论来 将这些知识组织起来，使之成为知识体系。
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。3. 模型方法（1）含义科学家需要运用一定的 ⁠对实验结果 进行处理。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 ⁠。
简化和纯化、抽象和近
（3）意义①对沟通科学现象与其本质的认识过程，起到重要的桥梁 作用。②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，是模型研究的重要功能。
　阴极射线的发现、α粒子散射实验、氢原子光谱的发现和研究，对 揭示原子内部结构的奥秘具有极为重要的作用。道尔顿、汤姆生、卢 瑟福、玻尔等人提出的原子结构模型对人类探索物质结构作出了巨大 贡献。
【交流讨论】1. 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。
2. 根据以下信息，思考以下模型是哪类模型？
提示：黄鹤楼模型为实物模型，青蒿素分子模型为微观结构模型。
3. 如何认识模型方法？
提示：模型既可以是对原型的简化和纯化、抽象和近似，也可以是 结合某种理论形态下建立的思维模型。模型研究对科学家探索物质 的微观结构具有非常重要的意义。
1. （2024·扬州高二检测）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，有如下表述，其中正确的是（　　）
解析：　假说是科学家以事物或现象和科学理论为依据，对未知 领域的事物或现象提出的一种推测。A、C、D错误，B正确。
2. （2024·徐州高二检测）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（　　）
解析： 　原子结构模型属于微观结构模型；分子结构模型属于微 观结构模型；从微观分析化学变化，属于微观结构模型；接触法制 硫酸示意图是依靠实际物质所做，属于实物模型。
题后点拨物质结构研究的方法（1）借助科学仪器等物质手段。（2）借助化学研究的方法：科学假设和论证、实验方法、模型方 法等。
1. 下列有关物质结构研究的范式说法正确的是（　　）
解析：　A. 由乙烯的性质推断丙烯的性质是从个别到个别，不是 归纳范式，错误；C. 假说具有一般性，可能是科学的，错误；D. 归纳的结果不一定是正确的，需要验证。
解析：　引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结 构模型。
3. 1909年，新西兰出生的物理学家——卢瑟福把一束变速运动的α粒 子（质量数为4的带2个正电荷的质子粒）射向一片极薄的金箔，他 惊奇地发现，过去一直认为原子是“实心球”，而由这种“实心 球”紧密排列而成的金箔，竟让大多数α粒子畅通无阻地通过，就 像金箔不在那儿似的，但也有极少量的α粒子发生偏转或被笔直地 弹回。（1）根据以上实验现象能得出关于金箔中金原子结构的一些结 论，试写出其中的三点：①原子中存在 ，且只占原子体积的很小一部分。
②金原子核带 电荷，且电荷数远大于α粒子的电荷数，两 者产生静电 作用。
③金原子的质量远 （填“大于”“小于”或“等 于”）α粒子的质量。
解析： 大多数α粒子畅通无阻地通过极薄的金箔，证明原子不是实心的球体，内部有“广阔”的空间。有极少数α粒子被笔直地弹回，证明了原子核的存在，但占原子极小的体积，同时证明金原子核的质量远大于α粒子的质量，还能证明金原子核所带电荷种类与α粒子相同，否则两者就会相互吸引；又能证明金原子核所带电荷数远大于α粒子，否则偏转的就不会是α粒子，而是金原子核。
（2）这是利用了物质结构研究的什么方法？ ⁠。
解析：此方法是实验法。
题组一　物质结构研究的范式1. 下列关于归纳范式的说法不正确的是（　　）
解析：由相似相溶规则可推知乙醇易溶于水运用的是演绎范式。
2. 下列物质研究的范式不属于演绎范式的是（　　）
解析：　由乙烯、丙烯均能与Br2、HCl、H2发生加成反应得出烯 烃能发生加成反应，运用的是归纳范式。
3. （2024·宿迁高二检测）演绎范式是物质结构研究的常用范式，其 过程通常为“从一般到个别”。下列属于演绎范式的应用且结论正 确的是（　　）
4. （2024·连云港高二检测）嫦娥五号携带月壤样本成功返回地球， 月壤中含有Ti、3He、活性化合物等多种物质。下列相关说法正确 的是（　　）
解析： 　稀土元素为ⅢB族元素，其单质均为活泼金属，A错误； 某些过渡元素的单质或氧化物（如铁、钒的单质和氧化物）可作催 化剂，该活性化合物具有催化性能，因此推测该化合物中可能含有 过渡元素，B正确；纳米陶瓷铝合金是一种复合材料，C错误；该 反应不属于化学反应，D错误。
题组二　物质结构研究的方法
5. 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（　　）
解析：　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，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项合理。
6. （2024·苏州高二检测）“假说”在化学科学的研究和发展中起不 可替代的作用，但必须以已有的科学事实和理论为依据，更要用系 统的科学观察和实验来验证。下列“假说”在化学科学发展过程中 曾经起到一定的作用，从目前的化学理论看，仍然正确的是（　　）
解析：　阿伦尼乌斯提出的“电解质在溶液中会自发离解成带电 的粒子”与电解质的电离是相同的，即该理论科学，A正确；因质 子数决定元素的种类，则每一元素的原子以质子数为特征，则道尔 顿提出的“以其原子质量为其特征”不科学，B错误；在同温同压 下，相同体积的不同气体含有相同数目的分子，相同的分子数不一 定具有相同的原子数，则盖·吕萨克提出的理论不科学，C错误；因 原子不带电，带相反电荷的离子可构成化合物，则贝采里乌斯提出 的理论不科学，D错误。
7. （2024·扬州高二检测）关于物质结构研究的范式与方法的说法错 误的是（　　）
解析：　由ⅠA族和ⅦA族各元素性质总结同主族元素性质的递变 规律，是由个别到一般的过程，是归纳范式的运用，A正确；依据 核外电子排布规律书写某元素的原子结构示意图，是由一般到个别 的过程，是演绎范式的运用，B正确；乙炔为直线形分子，其球棍 模型为 ，其空间填充模型为 ，C错误；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，不断拓展认识新领域，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，D正确。
8. 化学实验模型有助于我们形成化学学科的思想和方法，其中属于微 观结构模型的是（　　）
解析：　难以直接观察到原型的模型为微观结构模型。
9. （2024·镇江高二检测）类推的思维方式在化学学习与研究中经常 采用，但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推 的结论正确的是（　　）
10. （2024·盐城高二检测）认识和掌握物质结构研究的范式与方法， 具有极为重要的意义。下列说法正确的是（　　）
解析： 　由元素周期表提供了元素之间联系的一般理论，发现 新元素是个别，属于一般到个别过程，故发现新的元素属于演绎 范式，A错误；通过甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷 （C3H8）、丁烷（C4H10）的分子式，总结出饱和链状烷烃的通式 为C n H2 n＋2，属于归纳范式，B错误；实验方法多种多样，可以是 调查归纳，也可以是实践，也可以通过化学实验验证，C错误； 归纳范式和演绎范式作为一对普遍适用的逻辑方法，在化学研究 中得到了广泛应用，两者不是孤立使用的，在实际研究中常常融 合在一起，相互联系、互为前提，D正确。
11. 下列说法不正确的是（　　）
解析：　探究物质性质的基本程序是观察物质的外部特征→预 测物质的性质→实验和观察→解释和结论，D项错误。
12. 下列说法不正确的是（　　）
解析：　当反常现象大量出现，原有理论不能很好地进行解释 时，就需要对原有理论加以修改，甚至提出新的理论。
13. （2024·盐城高二检测）前四周期主族元素的单质及其化合物在生 产、生活中应用广泛。部分元素在周期表中位置如图。
下列关于K、S、Cl、Br这四种元素说法错误的是（　　）
解析：　K、S、Cl、Br中非金属性最强的是Cl，A项错误；K、 S、Cl、Br中原子半径最大的是K，B项正确；K、S、Cl、Br的核 外电子数依次为19、16、17、35，即核外电子数最少的是S，C项 正确；简单氢化物最稳定的是HCl，D项正确。
14.19世纪中叶，门捷列夫总结出如下表所示的元素化学性质的变化 情况。请回答下列问题：
（1）门捷列夫的突出贡献是 。（填字母，下同）
解析：门捷列夫的贡献是发现了元素周期律，并根据 元素周期律制得第一张元素周期表。
（2）关于该表下列说法正确的是 ⁠。
解析：A项，同主族元素的性质既有相似性，又有递变性，同周期元素的性质是递变的，错误；B项，非金属性最强的元素是氟，错误；C项，ⅢA族元素不全是金属元素，错误；D项，随着原子序数的递增，同周期元素由金属元素变化到非金属元素，同主族元素由非金属元素过渡到金属元素（ⅡA和ⅦA族除外），即由量变引起质变，正确。
（3）按照表中元素的位置，认真观察从ⅢA族的硼到ⅦA族的砹 连接的一条折线，我们能从分界线附近找到 ⁠。
解析：因为分界线是金属和非金属元素的分界线，所以能找到半导体材料。