专题1 第三单元 物质结构研究的意义课件 (共22张PPT)2024-2025学年高二化学苏教版（2019）选择性必修第二册
文档属性
| 名称 | 专题1 第三单元 物质结构研究的意义课件 (共22张PPT)2024-2025学年高二化学苏教版（2019）选择性必修第二册 |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-23 00:31:35 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
专题1 揭示物质结构的奥秘
第三单元 物质结构研究的意义
手性药物——同样却不同性
1957年10月，一种新型的药物沙利度胺风靡欧洲、非洲、澳大利亚和拉丁美洲。受制于当时的科技水平，药品生产厂家宣称其是“没有任何副作用的抗妊娠反应药物”，反应停成为“孕妇的理想选择”。但很快，人们发现服用了反应停的孕妇生出的婴儿很多四肢残缺。虽然各国当即停止了反应停的销售，但这一事件最终导致全世界诞生约1.2万畸形儿，俗称“海豹婴儿”。
后来的研究找到罪魁祸首，发现沙利度胺实际上是由两种非常相似的化学物组成，相似的就像我们的左右手一样，难以区别，俗称手性化合物。其右手化合物（R-构型）具有抑制妊娠反应活性，而左手化合物（S-构型）有致畸性，罪魁祸首就是它！
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.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。
1.感受物质结构的研究对推动人类文明作出的巨大贡献。（科学态度与社会责任）
2.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。（证据推理与模型认知）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
一、促进了化学学科的发展
1869年，已有63种元素为科学家所认识，门捷列夫将各元素按原子量的变化联系起来，揭示了自然界的一条基本规律---元素周期律。
1．元素周期表的发现
19世纪中叶以后，近现代对物质结构的认识有了飞速发展。
碳原子的四价，有机物碳原子成键的立体结构，有机物分子中键的饱和性等相继被发现。
2．对有机物认识的进展
化学合成和分离得到的新物质种类
3.新物质的合成
部分新型材料
【思考交流】
问题2：化学真正成为一门科学的标志是什么？
1860年，“原子-分子论”学说问世。
问题1：提出分子概念的科学家是哪位？
1811年，阿伏加德罗。
问题3：1869年门捷列夫提出元素周期律时是以什么为主线？
元素相对原子质量变化
问题4：发现元素周期律的最大意义是什么？
使“散乱”的元素纳入自然序列变化的规律中，对元素的发现和应用作出科学指导和预测。
问题5：1828年维勒由氰酸铵制成尿素的意义是什么？
突破了有机物与无机物之间的界限，彻底否定“生命力”学说。
问题6：有机物种类繁多在结构上的原因是什么？
碳显4价，碳碳之间可形成碳链或碳环等
二、物质结构的探索无止境
1.探寻人类和其他生物生命运动的化学机理
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，这一过程也离不开对物质结构的研究。到2017年，在已颁发的106次诺贝尔化学奖中，获奖最多的属于生物化学领域，高达50次。这些工作绝大多数与物质结构鉴定有关。
DNA双螺旋结构示意图
化学家鲍林提出了氢键理论和蛋白质分子的螺旋结构模型。
生命科学
2.利用化学反应实现物质转化，制备人类生活和生产所需要的物质
3.研究物质结构，实现绿色合成，促进社会可持续发展
为了满足人类生活和生产的需要，人类每年都从实验室或工厂制造出成千上万种化学物质。新物质的制造，在提高人们生活质量的同时也可能带来环境的污染与破坏。实现用简单、安全、环境友好的操作，快速、定量地把价廉、易得的起始原料转化为人类所需求的物质的绿色合成方法，需要研究物质的转化规律，研究催化剂的结构和催化机理，合成具有高活性和选择性的催化剂，这些问题的解决都依赖于对物质结构深入的研究。
实现用简单、安全、环境友好的操作，快速、定量地把价廉、易得的起始原料转化为人类所需求的物质的绿色合成方法，需要研究物质的转化规律，研究催化剂的结构和催化机理，合成具有高活性和选择性的催化剂，这些问题的解决都依赖于对物质结构深入的研究。
绿色合成
1.探寻人类和生物的生命运动的化学机理是新世纪各国所面临的重大课题。
2.对物质结构的研究可以在药物制备、生命奥秘、人为调节等方面带来福音，并且可以进行人造器官的制造和医用高分子材料的研制和应用。
【归纳总结】
物质结构的探索无止境
科学探究无边界
物质结构与性能的关系
化学反应的量子力学理论
生命现象的化学机理
分子设计
合成材料
催化剂
绿色化学
1．化学与材料科学息息相关，从一定意义上讲，材料是科学技术的先导，没有新材料的发展，就不可能使新的科学技术成为生产力。下列有关材料的说法不正确的是（ ）
A．材料是为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质
B．人类使用和制造材料有悠久的历史，制造出的第一种材料是陶
C．由于与空气的剧烈摩擦，飞机尖端的温度较高，故航天飞机的保护层可以采用镁铝合金
D．高分子分离膜是由具有传统高分子材料的机械性能又具有特殊分离功能的功能高分子材料制成的薄膜
C
2．两位美国科学家彼德·阿格雷和罗德里克·麦金农，因为发现细胞膜水通道以及对离子通道结构和机理研究做出的开放性贡献而获得2003年诺贝尔化学奖，他们之所以获得诺贝尔化学奖而不是生理学或医学奖是因为（ ）
A．他们的研究和化学物质水有关
B．他们的研究有利于研制针对一些神经系统疾病和心血管疾病的药物
C．他们的研究深入到分子、原子的层次
D．他们的研究深入到细胞的层次
C
3．建立普遍适用的化学反应的量子力学理论，可以帮助化学家解决一系列问题，其中不属于化学反应的量子力学研究的问题的是（ ）
A．两个或多个分子之间能否发生化学反应
B．需要什么催化剂才能在温和条件下进行反应
C．如何在理论指导下控制化学反应
D．在化学反应过程中，原子能否分割与重新组合
D
4．1999年度诺贝尔化学奖授予了开创“飞秒（10-15s）化学”新领域的科学家，使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能。你认为该技术不能观察到（ ）
A．化学反应中原子的运动
B．原子中原子核的内部结构
C．化学反应中生成物分子的形成
D．化学反应中反应物分子的分解
B
5.有效成分为手性分子的药物为手性药物。下列有关手性药物叙述正确的是（ ）
①化学反应生成手性药物时一定是成对生成它们的手性异构体 ②存在少量手性催化剂时可主要生成手性异构体中的一种 ③手性药物中两种手性异构体的医药作用几乎没有区别 ④手性异构体的医药作用可能完全不同
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
【解析】如果没有手性催化剂，则生成的手性药物大多数是两种手性异构体，但在手性催化剂作用下，可以主要生成一种异构体；一对异构体化学性质几乎相同，但生物性质会截然不同，一种异构体有治病疗效，另一种可能没有疗效甚至有害。
D
6.据报道，德国INTEGRAL公司研究出无辐射冷却技术(用水和冰组成的两相液体代替传统的氟利昂或氨)而荣获德国环境大奖。下列关于“新制冷剂”的叙述不正确的是（ ）
A.该制冷剂对环境不产生任何污染
B.该制冷剂的作用原理与氨基本相同
C.该制冷剂在水的凝固点附近的温度下发挥作用
D.该制冷剂是属于悬浊液的一种分散系
【解析】水和冰组成的两相液体制冷剂，不属于悬浊液分散系，因为分散系是混合物，而该制冷剂是纯净物。
C
专题1 揭示物质结构的奥秘
第三单元 物质结构研究的意义
手性药物——同样却不同性
1957年10月，一种新型的药物沙利度胺风靡欧洲、非洲、澳大利亚和拉丁美洲。受制于当时的科技水平，药品生产厂家宣称其是“没有任何副作用的抗妊娠反应药物”，反应停成为“孕妇的理想选择”。但很快，人们发现服用了反应停的孕妇生出的婴儿很多四肢残缺。虽然各国当即停止了反应停的销售，但这一事件最终导致全世界诞生约1.2万畸形儿，俗称“海豹婴儿”。
后来的研究找到罪魁祸首，发现沙利度胺实际上是由两种非常相似的化学物组成，相似的就像我们的左右手一样，难以区别，俗称手性化合物。其右手化合物（R-构型）具有抑制妊娠反应活性，而左手化合物（S-构型）有致畸性，罪魁祸首就是它！
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.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。
1.感受物质结构的研究对推动人类文明作出的巨大贡献。（科学态度与社会责任）
2.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。（证据推理与模型认知）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
一、促进了化学学科的发展
1869年，已有63种元素为科学家所认识，门捷列夫将各元素按原子量的变化联系起来，揭示了自然界的一条基本规律---元素周期律。
1．元素周期表的发现
19世纪中叶以后，近现代对物质结构的认识有了飞速发展。
碳原子的四价，有机物碳原子成键的立体结构，有机物分子中键的饱和性等相继被发现。
2．对有机物认识的进展
化学合成和分离得到的新物质种类
3.新物质的合成
部分新型材料
【思考交流】
问题2：化学真正成为一门科学的标志是什么？
1860年，“原子-分子论”学说问世。
问题1：提出分子概念的科学家是哪位？
1811年，阿伏加德罗。
问题3：1869年门捷列夫提出元素周期律时是以什么为主线？
元素相对原子质量变化
问题4：发现元素周期律的最大意义是什么？
使“散乱”的元素纳入自然序列变化的规律中，对元素的发现和应用作出科学指导和预测。
问题5：1828年维勒由氰酸铵制成尿素的意义是什么？
突破了有机物与无机物之间的界限，彻底否定“生命力”学说。
问题6：有机物种类繁多在结构上的原因是什么？
碳显4价，碳碳之间可形成碳链或碳环等
二、物质结构的探索无止境
1.探寻人类和其他生物生命运动的化学机理
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，这一过程也离不开对物质结构的研究。到2017年，在已颁发的106次诺贝尔化学奖中，获奖最多的属于生物化学领域，高达50次。这些工作绝大多数与物质结构鉴定有关。
DNA双螺旋结构示意图
化学家鲍林提出了氢键理论和蛋白质分子的螺旋结构模型。
生命科学
2.利用化学反应实现物质转化，制备人类生活和生产所需要的物质
3.研究物质结构，实现绿色合成，促进社会可持续发展
为了满足人类生活和生产的需要，人类每年都从实验室或工厂制造出成千上万种化学物质。新物质的制造，在提高人们生活质量的同时也可能带来环境的污染与破坏。实现用简单、安全、环境友好的操作，快速、定量地把价廉、易得的起始原料转化为人类所需求的物质的绿色合成方法，需要研究物质的转化规律，研究催化剂的结构和催化机理，合成具有高活性和选择性的催化剂，这些问题的解决都依赖于对物质结构深入的研究。
实现用简单、安全、环境友好的操作，快速、定量地把价廉、易得的起始原料转化为人类所需求的物质的绿色合成方法，需要研究物质的转化规律，研究催化剂的结构和催化机理，合成具有高活性和选择性的催化剂，这些问题的解决都依赖于对物质结构深入的研究。
绿色合成
1.探寻人类和生物的生命运动的化学机理是新世纪各国所面临的重大课题。
2.对物质结构的研究可以在药物制备、生命奥秘、人为调节等方面带来福音，并且可以进行人造器官的制造和医用高分子材料的研制和应用。
【归纳总结】
物质结构的探索无止境
科学探究无边界
物质结构与性能的关系
化学反应的量子力学理论
生命现象的化学机理
分子设计
合成材料
催化剂
绿色化学
1．化学与材料科学息息相关，从一定意义上讲，材料是科学技术的先导，没有新材料的发展，就不可能使新的科学技术成为生产力。下列有关材料的说法不正确的是（ ）
A．材料是为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质
B．人类使用和制造材料有悠久的历史，制造出的第一种材料是陶
C．由于与空气的剧烈摩擦，飞机尖端的温度较高，故航天飞机的保护层可以采用镁铝合金
D．高分子分离膜是由具有传统高分子材料的机械性能又具有特殊分离功能的功能高分子材料制成的薄膜
C
2．两位美国科学家彼德·阿格雷和罗德里克·麦金农，因为发现细胞膜水通道以及对离子通道结构和机理研究做出的开放性贡献而获得2003年诺贝尔化学奖，他们之所以获得诺贝尔化学奖而不是生理学或医学奖是因为（ ）
A．他们的研究和化学物质水有关
B．他们的研究有利于研制针对一些神经系统疾病和心血管疾病的药物
C．他们的研究深入到分子、原子的层次
D．他们的研究深入到细胞的层次
C
3．建立普遍适用的化学反应的量子力学理论，可以帮助化学家解决一系列问题，其中不属于化学反应的量子力学研究的问题的是（ ）
A．两个或多个分子之间能否发生化学反应
B．需要什么催化剂才能在温和条件下进行反应
C．如何在理论指导下控制化学反应
D．在化学反应过程中，原子能否分割与重新组合
D
4．1999年度诺贝尔化学奖授予了开创“飞秒（10-15s）化学”新领域的科学家，使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能。你认为该技术不能观察到（ ）
A．化学反应中原子的运动
B．原子中原子核的内部结构
C．化学反应中生成物分子的形成
D．化学反应中反应物分子的分解
B
5.有效成分为手性分子的药物为手性药物。下列有关手性药物叙述正确的是（ ）
①化学反应生成手性药物时一定是成对生成它们的手性异构体 ②存在少量手性催化剂时可主要生成手性异构体中的一种 ③手性药物中两种手性异构体的医药作用几乎没有区别 ④手性异构体的医药作用可能完全不同
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
【解析】如果没有手性催化剂，则生成的手性药物大多数是两种手性异构体，但在手性催化剂作用下，可以主要生成一种异构体；一对异构体化学性质几乎相同，但生物性质会截然不同，一种异构体有治病疗效，另一种可能没有疗效甚至有害。
D
6.据报道，德国INTEGRAL公司研究出无辐射冷却技术(用水和冰组成的两相液体代替传统的氟利昂或氨)而荣获德国环境大奖。下列关于“新制冷剂”的叙述不正确的是（ ）
A.该制冷剂对环境不产生任何污染
B.该制冷剂的作用原理与氨基本相同
C.该制冷剂在水的凝固点附近的温度下发挥作用
D.该制冷剂是属于悬浊液的一种分散系
【解析】水和冰组成的两相液体制冷剂，不属于悬浊液分散系，因为分散系是混合物，而该制冷剂是纯净物。
C