1.3 物质结构研究的意义 同步学案（含答案）2024-2025学年高二化学苏教版（2020）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 1.3 物质结构研究的意义 同步学案（含答案）2024-2025学年高二化学苏教版（2020）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-07 13:58:22 | ||
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文档简介
第三单元 物质结构研究的意义
1. 知道物质结构的研究有助于发现具有预期性质的新物质，以及为设计与合成这些新物质提供理论基础。
2. 认识研究物质结构有助于了解材料的结构与性能的关系， 对优化物质结构、改善材料性能具有重要意义。
3. 了解生命科学中许多重大问题的解决均需要物质结构理论与分析测试技术的支持。
4. 实现绿色合成，实现社会的可持续发展。
1. 1811年，意大利科学家阿伏加德罗提出了分子的概念。他认为气体分子可以由几个原子组成。1860年，确立了“原子-分子论”，“原子-分子论”的内容是什么？
2. 1869年，俄国化学家门捷列夫揭示了自然界的一条基本规律——元素周期律，该发现有什么意义？
3. 19世纪中叶，对有机化合物的认识有哪些重大进展？
4. 从1900年至今，通过化学合成和分离手段得到的新物质的数量急剧增加，结合下图，了解化学合成技术有哪些巨大成就？
化学合成和分离得到的新物质种类
5. 阅读教材，结合下图，讨论研究物质结构还有哪些意义？
半导体材料 纳米陶瓷材料
形状记忆合金 超导材料 可降解餐盒
部分新型材料
1. 探寻人类和其他生物生命运动的化学机理，是21世纪化学亟待解决的重大课题之一。
DNA双螺旋结构示意图
雅克·迪波什 约阿基姆·弗兰克 理查德·亨德森
阅读教材，回答以下问题。
(1) 研究配体小分子和受体大分子相互作用机理，有什么作用？
(2) 搞清牛、羊等食草动物胃内酶分子如何把植物纤维分解为小分子的反应机理有什么意义？
(3) 合成具有生物活性和生理活性的分子，了解活体内信息分子的运动规律和生理调控机理，有什么意义？
(4) 上述有关研究需要什么理论与技术的支持？
2. 阅读教材，了解化学反应与量子化学之间的关系。
化学键利用化学反应实现物质转化，化学家们需回答一系列与化学键相关的问题：两个或多个分子间能否反应？能否生成预期的分子？需要什么催化剂才能在温和的条件下进行化学反应？如何在理论指导下控制化学反应？如何预测化学反应速率？如何探索化学反应的途径？通过阅读教材，你认为需要什么理论支撑？谈谈量子力学理论可能对生产、生活产生的影响。
我国著名量子化学家
唐敖庆(1915—2008)
3. 了解物质结构研究对于保护生态环境、实现社会可持续发展的重大意义。
(1) 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，带来什么问题？人们迫切需要什么？
(2) 合成具有高活性和选择性的催化剂，依赖于科学家的哪些方面的研究？
1. 人们对物质结构永无止境的探索，有哲学上的意义，证明世界的物质性和人类认识自然世界永无止境。你认为在人类认识自然的过程中，人类描述物质世界最重要的概念是什么？为什么？
2. 人们对物质结构永无止境的探索，有科学理论和方法上的意义。科学家通过一系列实验，提出了一系列物质结构模型，再用来解释和预测物质所表现的宏观性质，这是什么样的思维范式？
1. [2024盐城东台期末]“快舟十一号”运载火箭主体结构采用碳纤维复合材料，提升了运载能力。下列关于碳纤维复合材料性能描述不正确的是( )
A. 强度高 B. 耐高温 C. 耐腐蚀 D. 密度大
2. 化学与生产、生活、科技、医药等密切相关。下列说法不正确的是( )
A. 可用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶
B. 利用超分子的分子识别特征可以分离C60和C70
C. 用于文物年代鉴定的14C和12C互为同素异形体
D. 中国天眼(FAST)使用的SiC是新型无机非金属材料
3. [2024淮安期中]2023年的诺贝尔化学奖授予了三位在“量子点”发现和发展方面做出贡献的科学家。所谓的“量子点”，属于半导体范畴，只有1～10 nm，纳米晶体尺寸是如此的小，以至于它们的尺寸控制了它们的性质。下列分散系的分散质尺寸更接近量子点的尺寸的是( )
A. NaCl溶液 B. CaCO3悬浊液 C. 蔗糖溶液 D. Fe(OH)3胶体
4. 物理学家卢瑟福的“α粒子散射实验”的结果如下：使一束α粒子(质量数为4，带2个单位正电荷)射向一片极薄的金箔。过去一直以为是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。但也有极少数粒子的前进路线发生偏转，个别被笔直地弹回。下列根据以上实验现象得出的结论错误的是( )
A. 金原子不是实心球，内部很“空旷”，其中存在“硬核”，其体积比原子本身小得多
B. 金原子的“硬核”质量比α粒子大得多，故金原子的质量主要集中在“核”上
C. 金原子的“硬核”带正电，原子内含的正电荷集中在“核”上
D. 核外电子绕原子核做高速圆周运动
5. 下列关于物质结构的说法正确的是( )
A. 氯化钠晶体是由钠离子和氯离子构成的，常温下能够导电
B. 白磷分子为正四面体结构，分子相当稳定，不容易发生反应
C. 金刚石与石墨结构、性质不同，互为同素异形体
D. 14C与14N互为同位素
6. [2024扬州新华中学期中]1828年，德国化学家维勒在制备无机盐氰酸铵(NH4CNO)时得到了尿素[CO(NH2)2]，第一次通过人工的方法将无机物转变成有机物，打破了无机物和有机物的界限。下列关于尿素的叙述不正确的是( )
A. 尿素是人体新陈代谢的一种产物
B. 尿素与氰酸铵均属于共价化合物
C. 尿素与氰酸铵互为同分异构体
D. 工业上用NH3和CO2在高温高压下合成尿素的反应是非氧化还原反应
7. [2025南通海安高级中学期中]化学与生活、生产密切相关。下列说法不正确的是( )
A. 将煤转化为水煤气，是将煤转化为洁净燃料的过程
B. CO中毒应将中毒者移至空气流通处，必要时放入高压氧仓
C. 利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济”
D. 明矾净水的原理是水解生成的Al(OH)3胶体能凝聚水中的悬浮物并杀菌消毒
8. [2024南通海安高级中学月考]化学推动着社会的进步和人类的发展。下列说法不正确的是( )
A. 某公司自主研发的芯片需要以高纯度的硅为原料
B. 中国科学家首先合成了结晶牛胰岛素，结晶牛胰岛素是蛋白质
C. “废旧聚酯高效再生及纤维制备产业化集成技术”中聚酯是天然高分子有机物
D. “煤制烯烃大型现代煤化工成套技术开发及应用”中煤的气化属于化学变化
9. [2024无锡江阴期末]化学与人类社会的可持续发展密切相关。下列说法正确的是( )
A. 胃舒平[主要成分：Al(OH)3]是一种抗酸药
B. 利用海水制取镁单质涉及的所有反应均为非氧化还原反应
C. 研发催化剂将CO2氧化为甲醇(CH3OH)是促进“碳中和”直接有效的措施
D. 为了使婴儿对食品有浓厚兴趣，可以在婴儿食品中加入大量着色剂
10. (1) 材料是人类赖以生存的物质基础。
①制造水泥、玻璃都要用到的原料是________(填字母，下同)。
A. 石灰石 B. 纯碱 C. 黏土
②不锈钢丝与棉纤维可织成一种防辐射布料，这种布料属于________。
A. 合金材料 B. 复合材料 C. 陶瓷材料
(2) 防治环境污染，改善生态环境已成为全球的共识。下列措施不利于改善环境质量的是________。
A. 利用太阳能发电，以获取清洁能源
B. 将废电池深埋土壤中，以减少污染
C. 合成聚碳酸酯类可降解塑料代替聚乙烯
(3) CO2的转化一直是世界范围内的研究热点。利用两种金属催化剂，在水溶液体系中将CO2分别转化为CO和HCOOH的反应过程示意图如下。下列说法正确的是________。
A. 在转化为CO的路径中，只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成
B. 在转化为HCOOH的路径中，CO2被氧化为HCOOH
C. 在转化为两种产物的过程中，碳、氧原子的利用率均为100%
D. 上述反应过程说明催化剂具有选择性
11. (1) 在初步认识化学科学的基础上，你认为下列与化学科学有关的职业有____________(填序号)。
①医生 ②质量检测师 ③化学教师 ④药物研究人员 ⑤化工厂工人
(2) 屠呦呦研究小组用________提取青蒿素。后来一大批化学工作者在研究青蒿素结构的过程中，利用____________测定出青蒿素的相对分子质量。
(3) 铜是生命必需的微量元素之一，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。请填写下列空白。
①在西汉古籍《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”之说，试写出该句描述的现象所涉及反应的化学方程式：_____________________________________。
②铜器表面有时会生成铜绿[主要成分为Cu2(OH)2CO3]，这层铜绿可用化学方法除去，试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式：_______________
____________________________________。
第三单元 物质结构研究的意义
【活动方案】
活动一：
1. 不同元素代表不同原子，原子按一定方式结合成分子，分子组成物质，分子的结构直接决定分子的性质。
2. 有助于从理论上指导化学元素的发现和应用。
3. 碳原子的四价、有机物中碳原子成键的立体结构、有机物分子中价键的饱和性等相继被发现，这些进展，对有机化学进一步发展意义重大。
4. 从1900年至今，通过化学合成和分离手段得到的新物质的数量急剧增加，合成或从自然界分离出更多的新物质，能更好地满足人类的生活和社会可持续发展的需要。
5. 研究物质的结构，能够为设计与合成新物质提供理论基础，也可帮助我们预测物质的性能。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新型材料的开发、研制和应用，都依赖于物质结构的研究。
活动二：
1. (1) 有助于进行手性生物分子和手性药物的开发，特别是人类亟待解决的抗癌药物的设计、制备和筛选，以及合成一大批高效、无毒副作用的药物。
(2) 搞清牛、羊等食草动物胃内酶分子如何把植物纤维分解为小分子的反应机理为充分利用自然界丰富的植物纤维资源打下基础。
(3) 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”的目标就能得以实现。
(4) 需要物质结构理论与分析测试技术的支持。
2. 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。随着化学反应的量子力学理论的进一步发展和技术的改善，人类将进入一个崭新的世界：合成氨不再需要高温、高压，光合作用不再是植物的“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，也没有环境污染等。
3. (1) 带来的问题是环境污染。人们迫切希望找到新物质的绿色合成方法，期望可以用简单、安全、对环境友好的操作，快速、定量地把廉价、易得的起始原料转化为人类所需求的物质。
(2) 依赖于对物质转化规律、催化剂结构和催化机理的研究。
活动三：
1. 人们找到了描述丰富多彩、变化万千的物质世界的最重要的概念——元素，从而使物质世界变得简单、有序。
2. 从微观分析到揭示宏观现象的思维范式，也就是常说的“结构决定性质”。
【课堂反馈】
1. D 火箭升空需要克服地球引力，火箭的质量不能太大，故推知碳纤维复合材料的密度并不大，D错误。
2. C 玻璃是非晶体，区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射，A正确；C60和C70的混合物加入一种空腔大小合适的C60的“杯酚”中可进行分离，这是利用超分子的分子识别特征，B正确；14C和12C互为同位素，C错误；中国天眼(FAST)使用的SiC是新型无机非金属材料，D正确。
3. D 胶体分散质粒子直径介于1～100 nm，量子点的尺寸是1～10 nm，故分散质尺寸更接近量子点的尺寸的是Fe(OH)3胶体。故选D。
4. D 偏转或被弹回的粒子很少，说明这个带正电的“硬核”体积比原子本身小得多，但不能直接得出电子的存在及运动情况，D错误。
5. C 氯化钠晶体中的钠离子和氯离子在常温下是不能自由移动的，不能导电，A错误；白磷不稳定，在空气中易自燃，B错误；金刚石与石墨是碳元素的两种单质，结构、性质不同，互为同素异形体，C正确；14C与14N是不同种元素的原子，不互为同位素，D错误。
6. B 氰酸铵由NH和CNO－构成，属于离子化合物。故选B。
7. D 明矾净水过程中，各元素的化合价均不变，不涉及电子得失，故Al(OH)3胶体不能杀菌消毒，D错误。
8. C 聚酯是人工合成的，不是天然的，不属于天然高分子有机物，C错误。
9. A 利用海水制取镁单质：Mg2+→Mg，涉及电子得失，属于氧化还原反应，B错误；CO2→CH3OH，C元素由＋4价降低至－2价，CO2被还原，C错误；食品添加剂在婴儿食品中是禁止或限制使用的，D错误。
10. (1) ①A ②B (2) B (3) D
11. (1) ①②③④⑤ (2) 乙醚 质谱仪
(3) ①CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4
②Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋CO2↑＋3H2O
1. 知道物质结构的研究有助于发现具有预期性质的新物质，以及为设计与合成这些新物质提供理论基础。
2. 认识研究物质结构有助于了解材料的结构与性能的关系， 对优化物质结构、改善材料性能具有重要意义。
3. 了解生命科学中许多重大问题的解决均需要物质结构理论与分析测试技术的支持。
4. 实现绿色合成，实现社会的可持续发展。
1. 1811年，意大利科学家阿伏加德罗提出了分子的概念。他认为气体分子可以由几个原子组成。1860年，确立了“原子-分子论”，“原子-分子论”的内容是什么？
2. 1869年，俄国化学家门捷列夫揭示了自然界的一条基本规律——元素周期律，该发现有什么意义？
3. 19世纪中叶，对有机化合物的认识有哪些重大进展？
4. 从1900年至今，通过化学合成和分离手段得到的新物质的数量急剧增加，结合下图，了解化学合成技术有哪些巨大成就？
化学合成和分离得到的新物质种类
5. 阅读教材，结合下图，讨论研究物质结构还有哪些意义？
半导体材料 纳米陶瓷材料
形状记忆合金 超导材料 可降解餐盒
部分新型材料
1. 探寻人类和其他生物生命运动的化学机理，是21世纪化学亟待解决的重大课题之一。
DNA双螺旋结构示意图
雅克·迪波什 约阿基姆·弗兰克 理查德·亨德森
阅读教材，回答以下问题。
(1) 研究配体小分子和受体大分子相互作用机理，有什么作用？
(2) 搞清牛、羊等食草动物胃内酶分子如何把植物纤维分解为小分子的反应机理有什么意义？
(3) 合成具有生物活性和生理活性的分子，了解活体内信息分子的运动规律和生理调控机理，有什么意义？
(4) 上述有关研究需要什么理论与技术的支持？
2. 阅读教材，了解化学反应与量子化学之间的关系。
化学键利用化学反应实现物质转化，化学家们需回答一系列与化学键相关的问题：两个或多个分子间能否反应？能否生成预期的分子？需要什么催化剂才能在温和的条件下进行化学反应？如何在理论指导下控制化学反应？如何预测化学反应速率？如何探索化学反应的途径？通过阅读教材，你认为需要什么理论支撑？谈谈量子力学理论可能对生产、生活产生的影响。
我国著名量子化学家
唐敖庆(1915—2008)
3. 了解物质结构研究对于保护生态环境、实现社会可持续发展的重大意义。
(1) 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，带来什么问题？人们迫切需要什么？
(2) 合成具有高活性和选择性的催化剂，依赖于科学家的哪些方面的研究？
1. 人们对物质结构永无止境的探索，有哲学上的意义，证明世界的物质性和人类认识自然世界永无止境。你认为在人类认识自然的过程中，人类描述物质世界最重要的概念是什么？为什么？
2. 人们对物质结构永无止境的探索，有科学理论和方法上的意义。科学家通过一系列实验，提出了一系列物质结构模型，再用来解释和预测物质所表现的宏观性质，这是什么样的思维范式？
1. [2024盐城东台期末]“快舟十一号”运载火箭主体结构采用碳纤维复合材料，提升了运载能力。下列关于碳纤维复合材料性能描述不正确的是( )
A. 强度高 B. 耐高温 C. 耐腐蚀 D. 密度大
2. 化学与生产、生活、科技、医药等密切相关。下列说法不正确的是( )
A. 可用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶
B. 利用超分子的分子识别特征可以分离C60和C70
C. 用于文物年代鉴定的14C和12C互为同素异形体
D. 中国天眼(FAST)使用的SiC是新型无机非金属材料
3. [2024淮安期中]2023年的诺贝尔化学奖授予了三位在“量子点”发现和发展方面做出贡献的科学家。所谓的“量子点”，属于半导体范畴，只有1～10 nm，纳米晶体尺寸是如此的小，以至于它们的尺寸控制了它们的性质。下列分散系的分散质尺寸更接近量子点的尺寸的是( )
A. NaCl溶液 B. CaCO3悬浊液 C. 蔗糖溶液 D. Fe(OH)3胶体
4. 物理学家卢瑟福的“α粒子散射实验”的结果如下：使一束α粒子(质量数为4，带2个单位正电荷)射向一片极薄的金箔。过去一直以为是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。但也有极少数粒子的前进路线发生偏转，个别被笔直地弹回。下列根据以上实验现象得出的结论错误的是( )
A. 金原子不是实心球，内部很“空旷”，其中存在“硬核”，其体积比原子本身小得多
B. 金原子的“硬核”质量比α粒子大得多，故金原子的质量主要集中在“核”上
C. 金原子的“硬核”带正电，原子内含的正电荷集中在“核”上
D. 核外电子绕原子核做高速圆周运动
5. 下列关于物质结构的说法正确的是( )
A. 氯化钠晶体是由钠离子和氯离子构成的，常温下能够导电
B. 白磷分子为正四面体结构，分子相当稳定，不容易发生反应
C. 金刚石与石墨结构、性质不同，互为同素异形体
D. 14C与14N互为同位素
6. [2024扬州新华中学期中]1828年，德国化学家维勒在制备无机盐氰酸铵(NH4CNO)时得到了尿素[CO(NH2)2]，第一次通过人工的方法将无机物转变成有机物，打破了无机物和有机物的界限。下列关于尿素的叙述不正确的是( )
A. 尿素是人体新陈代谢的一种产物
B. 尿素与氰酸铵均属于共价化合物
C. 尿素与氰酸铵互为同分异构体
D. 工业上用NH3和CO2在高温高压下合成尿素的反应是非氧化还原反应
7. [2025南通海安高级中学期中]化学与生活、生产密切相关。下列说法不正确的是( )
A. 将煤转化为水煤气，是将煤转化为洁净燃料的过程
B. CO中毒应将中毒者移至空气流通处，必要时放入高压氧仓
C. 利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济”
D. 明矾净水的原理是水解生成的Al(OH)3胶体能凝聚水中的悬浮物并杀菌消毒
8. [2024南通海安高级中学月考]化学推动着社会的进步和人类的发展。下列说法不正确的是( )
A. 某公司自主研发的芯片需要以高纯度的硅为原料
B. 中国科学家首先合成了结晶牛胰岛素，结晶牛胰岛素是蛋白质
C. “废旧聚酯高效再生及纤维制备产业化集成技术”中聚酯是天然高分子有机物
D. “煤制烯烃大型现代煤化工成套技术开发及应用”中煤的气化属于化学变化
9. [2024无锡江阴期末]化学与人类社会的可持续发展密切相关。下列说法正确的是( )
A. 胃舒平[主要成分：Al(OH)3]是一种抗酸药
B. 利用海水制取镁单质涉及的所有反应均为非氧化还原反应
C. 研发催化剂将CO2氧化为甲醇(CH3OH)是促进“碳中和”直接有效的措施
D. 为了使婴儿对食品有浓厚兴趣，可以在婴儿食品中加入大量着色剂
10. (1) 材料是人类赖以生存的物质基础。
①制造水泥、玻璃都要用到的原料是________(填字母，下同)。
A. 石灰石 B. 纯碱 C. 黏土
②不锈钢丝与棉纤维可织成一种防辐射布料，这种布料属于________。
A. 合金材料 B. 复合材料 C. 陶瓷材料
(2) 防治环境污染，改善生态环境已成为全球的共识。下列措施不利于改善环境质量的是________。
A. 利用太阳能发电，以获取清洁能源
B. 将废电池深埋土壤中，以减少污染
C. 合成聚碳酸酯类可降解塑料代替聚乙烯
(3) CO2的转化一直是世界范围内的研究热点。利用两种金属催化剂，在水溶液体系中将CO2分别转化为CO和HCOOH的反应过程示意图如下。下列说法正确的是________。
A. 在转化为CO的路径中，只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成
B. 在转化为HCOOH的路径中，CO2被氧化为HCOOH
C. 在转化为两种产物的过程中，碳、氧原子的利用率均为100%
D. 上述反应过程说明催化剂具有选择性
11. (1) 在初步认识化学科学的基础上，你认为下列与化学科学有关的职业有____________(填序号)。
①医生 ②质量检测师 ③化学教师 ④药物研究人员 ⑤化工厂工人
(2) 屠呦呦研究小组用________提取青蒿素。后来一大批化学工作者在研究青蒿素结构的过程中，利用____________测定出青蒿素的相对分子质量。
(3) 铜是生命必需的微量元素之一，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。请填写下列空白。
①在西汉古籍《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”之说，试写出该句描述的现象所涉及反应的化学方程式：_____________________________________。
②铜器表面有时会生成铜绿[主要成分为Cu2(OH)2CO3]，这层铜绿可用化学方法除去，试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式：_______________
____________________________________。
第三单元 物质结构研究的意义
【活动方案】
活动一：
1. 不同元素代表不同原子，原子按一定方式结合成分子，分子组成物质，分子的结构直接决定分子的性质。
2. 有助于从理论上指导化学元素的发现和应用。
3. 碳原子的四价、有机物中碳原子成键的立体结构、有机物分子中价键的饱和性等相继被发现，这些进展，对有机化学进一步发展意义重大。
4. 从1900年至今，通过化学合成和分离手段得到的新物质的数量急剧增加，合成或从自然界分离出更多的新物质，能更好地满足人类的生活和社会可持续发展的需要。
5. 研究物质的结构，能够为设计与合成新物质提供理论基础，也可帮助我们预测物质的性能。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新型材料的开发、研制和应用，都依赖于物质结构的研究。
活动二：
1. (1) 有助于进行手性生物分子和手性药物的开发，特别是人类亟待解决的抗癌药物的设计、制备和筛选，以及合成一大批高效、无毒副作用的药物。
(2) 搞清牛、羊等食草动物胃内酶分子如何把植物纤维分解为小分子的反应机理为充分利用自然界丰富的植物纤维资源打下基础。
(3) 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”的目标就能得以实现。
(4) 需要物质结构理论与分析测试技术的支持。
2. 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。随着化学反应的量子力学理论的进一步发展和技术的改善，人类将进入一个崭新的世界：合成氨不再需要高温、高压，光合作用不再是植物的“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，也没有环境污染等。
3. (1) 带来的问题是环境污染。人们迫切希望找到新物质的绿色合成方法，期望可以用简单、安全、对环境友好的操作，快速、定量地把廉价、易得的起始原料转化为人类所需求的物质。
(2) 依赖于对物质转化规律、催化剂结构和催化机理的研究。
活动三：
1. 人们找到了描述丰富多彩、变化万千的物质世界的最重要的概念——元素，从而使物质世界变得简单、有序。
2. 从微观分析到揭示宏观现象的思维范式，也就是常说的“结构决定性质”。
【课堂反馈】
1. D 火箭升空需要克服地球引力，火箭的质量不能太大，故推知碳纤维复合材料的密度并不大，D错误。
2. C 玻璃是非晶体，区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射，A正确；C60和C70的混合物加入一种空腔大小合适的C60的“杯酚”中可进行分离，这是利用超分子的分子识别特征，B正确；14C和12C互为同位素，C错误；中国天眼(FAST)使用的SiC是新型无机非金属材料，D正确。
3. D 胶体分散质粒子直径介于1～100 nm，量子点的尺寸是1～10 nm，故分散质尺寸更接近量子点的尺寸的是Fe(OH)3胶体。故选D。
4. D 偏转或被弹回的粒子很少，说明这个带正电的“硬核”体积比原子本身小得多，但不能直接得出电子的存在及运动情况，D错误。
5. C 氯化钠晶体中的钠离子和氯离子在常温下是不能自由移动的，不能导电，A错误；白磷不稳定，在空气中易自燃，B错误；金刚石与石墨是碳元素的两种单质，结构、性质不同，互为同素异形体，C正确；14C与14N是不同种元素的原子，不互为同位素，D错误。
6. B 氰酸铵由NH和CNO－构成，属于离子化合物。故选B。
7. D 明矾净水过程中，各元素的化合价均不变，不涉及电子得失，故Al(OH)3胶体不能杀菌消毒，D错误。
8. C 聚酯是人工合成的，不是天然的，不属于天然高分子有机物，C错误。
9. A 利用海水制取镁单质：Mg2+→Mg，涉及电子得失，属于氧化还原反应，B错误；CO2→CH3OH，C元素由＋4价降低至－2价，CO2被还原，C错误；食品添加剂在婴儿食品中是禁止或限制使用的，D错误。
10. (1) ①A ②B (2) B (3) D
11. (1) ①②③④⑤ (2) 乙醚 质谱仪
(3) ①CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4
②Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋CO2↑＋3H2O