第三单元 物质结构研究的意义
基础过关练
题组一 促进了化学科学的发展
1.改革开放40多年来,我国材料化学的发展为科技进步做出了突出贡献。下列有关材料的说法不正确的是( )
A.二水氯化钙(CaCl2·2H2O)属于纯净物
B.“纳米”铜比表面积大,可与稀盐酸剧烈反应生成H2
C.碳纳米管与石墨互为同素异形体
D.将“纳米材料”粒子分散到液体分散剂中所得混合物具有丁达尔效应
2.(经典题)20世纪80年代,人们发现并证实了碳存在一类特殊单质,它们是由一系列偶数个碳原子构成的分子,其中C60(足球烯)最具有代表性。如图所示为n个C60连接而成的物质X。下列有关说法错误的是( )
A.X难溶于水
B.X是一种新型化合物
C.X与石墨互为同素异形体
D.X的摩尔质量为720ng/mol
3.有效成分为手性分子的药物称为手性药物。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药效几乎没有区别
④手性异构体的药物作用可能完全不同
A.①② B.②④ C.②③ D.③
题组二 物质结构的探索无止境
4.科技改变生活,近几年是我国人工智能、航空航天、量子通信、生命科学大放异彩的几年。下列说法错误的是( )
A.清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片——天机芯的主要材料与光导纤维的相同
B.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
C.“祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性
D.“天问一号”中Ti-Ni形状记忆合金的两种金属元素都属于过渡金属元素
5.科学与技术推动社会进步。下列有关最近科学成果的化学解读错误的是( )
选项 成果 叙述
A 我国自主研发68Ge和68Ga发生器的制备技术 68Ge和68Ga互为同位素
B 日本科学家研究发现宇宙富含2H 1个2H含1个中子
C WMO发布的《温室气体公报》中指出2022年空气中温室气体浓度创新高,其中CH4含量增幅最大 CH4是清洁能源,也是温室气体
D 嫦娥五号公布:月壤富含Ca5(OH)(PO4)3 Ca5(OH)(PO4)3是强电解质
答案与分层梯度式解析
第三单元 物质结构研究的意义
基础过关练
1.B 二水氯化钙(CaCl2·2H2O)属于纯净物,A项正确;铜不能和稀盐酸反应生成氢气,B项错误;碳纳米管与石墨为由碳元素组成的不同单质,两者互为同素异形体,C项正确;纳米材料由直径为几或几十纳米的颗粒和颗粒间的界面两部分组成,将其分散到液体分散剂中可形成胶体,具有丁达尔效应,D项正确。
2.B X为一种碳单质,根据石墨、金刚石等碳单质的水溶性可以推测X难溶于水,A正确,B错误;X和石墨均为由碳元素形成的单质,二者互为同素异形体,C正确;X的摩尔质量为720ng/mol,D正确。
3.B 如果没有手性催化剂,则手性药物大多数是两种手性异构体同时生成的,但在手性催化剂作用下,可以主要生成一种手性异构体。一对手性异构体化学性质几乎相同,但生物性质可能不同,一种有疗效,另一种可能没有疗效甚至有害。
4.A 芯片的主要材料为单晶硅,光导纤维的主要材料为二氧化硅,A错误;螺旋碳纳米管与石墨烯均为碳单质,互为同素异形体,B正确;合金比纯金属性能优良,钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性,C正确;Ti-Ni形状记忆合金的两种金属元素都属于过渡金属元素,D正确。
5.A 同位素指同一种元素的不同原子,而锗、镓是不同种元素,A错误;1个2H含1个质子、1个中子,其质量数为2,B正确;CH4是温室气体,也是清洁能源,C正确;在水中溶解的Ca5(OH)(PO4)3能完全电离,它是强电解质,D正确。
3(共6张PPT)
第三单元 物质结构研究的意义
1.化学科学的发展离不开对物质结构的探索和研究。研究物质结构,能够为设计与合成新物
质提供理论基础,也可以帮助我们预测物质的性能,揭示物质结构与性能的关系。
2.物质结构理论和方法是研究材料结构与性能关系的重要工具,有助于信息材料、纳米材
料、新型合金、超导材料、可降解高分子材料等诸多新型材料的研制和应用。
知识点 1 促进了化学科学的发展
必备知识 清单破
1.20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,这一过程离不开对物
质结构的研究,这些研究都需要物质结构理论与分析测试技术的支持。
2.化学家们要研究反应条件、反应途径、催化剂选择,在理论指导下控制化学反应,预测化学
反应速率,确定化学反应的途径等。这要求化学家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.随着化学反应的量子力学理论的进一步发展和相关技术的改善,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……
知识点 2 物质结构的探索无止境
1.结构与性质是两个不同的概念,因此,研究物质的结构对研究物质的性质毫无作用。这种说
法对吗 ( )
物质的结构决定物质的性质,而物质的性质决定物质的用途,因此,研究物质的结构
对于研究物质的性质、用途及寻找特殊化学物质等均有重要的意义。
2.卤素单质与水反应均可用X2+H2O HXO+HX表示。这种说法对吗 ( )
如F2与水反应的化学方程式为2F2+2H2O 4HF+O2。
3.量子力学理论有助于人类利用化学反应制备生产和生活所需要的物质。这种说法对吗 ( )
研究量子力学理论可以更好地利用化学变化,使反应物尽可能转化为预期的物质;利用
催化剂可以让某些反应在温和的条件下进行;控制化学反应;预测化学反应的速率;确定化学
反应的途径。
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ” 。
√
提示
提示
提示
4.维勒利用无机物合成了尿素,突破了无机物与有机物的界限。这种说法对吗 ( )
维勒利用无机物合成了尿素,证明通过人工合成的方法可将无机物转变为有机物。
提示
√
关键能力 定点破
1.研究化学反应的量子力学理论
(1)化学服务于人类的重要方式
利用已知化学反应的原理,通过操作实现物质的转化,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)化学反应的量子力学理论所解决的问题
两个或多个分子之间能否发生化学反应,能否生成预期的分子,需要什么催化剂才能在
温和条件下进行反应,如何预测化学反应的速率及如何确定化学反应的途径等。使化学反应
的发展趋势是向如何让反应条件趋向于温和、产率高、反应速率快、副反应少、污染少、
价格低、生产流程简单的方向发展。
关键能力 定点破
定点 物质结构的研究及意义
2.研究生命现象的化学机理
(1)研究配体小分子和受体生物大分子相互作用的机理,这是药物设计的基础。有了这一基
础,人们才能进行药物设计、制备和筛选,有助于合成高效、无毒副作用的药物。
(2)搞清楚食草动物胃内的酶是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)了解生物体内信息分子的运动规律和生理调控的化学机理,使创造“新陈代谢”的目标
得以实现。
(4)合成具有生物活性的分子,可帮助人们揭示生命的奥秘。
3.物质结构研究的意义
(1)促进化学科学的发展。
(2)为设计与合成新物质、预测物质的性能等提供理论基础。
(3)为探索生命运动的化学机理、解决人类生活和生产中的问题提供支持。
(4)对于保护生态环境、实现社会的可持续发展具有重大意义。
