苏教版高中化学选择性必修2专题1揭示物质结构的奥秘1.2物质结构研究的范式与方法课件（26张）
文档属性
| 名称 | 苏教版高中化学选择性必修2专题1揭示物质结构的奥秘1.2物质结构研究的范式与方法课件（26张） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 4.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-08-09 08:16:14 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
1.2物质结构研究的范式与方法
选修二·专题1
归纳范式
个别 → 一般
演绎范式
一般 → 个别
1.归纳范式
过程为“从个别到一般”。
即：根据事实进行概括归纳，抽象出共同点，上升为本质规律。
提问
在我们学习化学的过程中，有哪些知识是通过归纳法得到的？
归纳范式的应用
01
有机物通式的归纳
甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）
饱和烷烃的通式：
CnH2n+2
02
核外电子的排布规律
通过1～20号元素的原子核外电子排布
总结出元素核外电子排布规律，解释同族元素性质相似原因
03
有机物通性的归纳
研究含有双键和三键的不饱和烃时，大量的实验发现这类物质容易发生加成反应和氧化反应。
分析出不饱和键具有不稳定的性质
2.演绎范式
过程为“从一般到个别”。
即从某一个一般结论出发，向从属于这一结论的多个要素进行推理的过程。
提问
在我们学习化学的过程中，有哪些知识是通过演绎法得到的？
演绎范式的应用
01
利用元素理论发现新元素
门捷列夫建立了元素周期表，为人们提供了元素间联系的一般理论。
在元素理论的指导下，人们于1875年发现了“类铝”（镓），1879年发现了“类硼”（铊），1886年发现了“类硅”（锗）
演绎范式的应用
02
预测元素的具体性质
根据钠原子的核外电子排布特点和性质，推测与钠同主族的元素性质。
钾、铷、铯应具有更强的还原性
演绎范式的应用
03
相似相溶原则
水是极性较强的分子，水分子之间存在较强的氢键，水分子既可为生成氢键提供H，又有孤电子对接受H。因此，从分子的结构可以推知，凡能为生成氢键提供和接受H的溶质分子，极性与水相似，如ROH、RCOOH等，均可通过氢键和水结合，在水中溶解度较大；碳氢化合物极性较小，也难以和水形成氢键，在水中溶解度很小。
3.归纳范式与演绎范式的关系
两者不是孤立使用的，在实际研究中常常融合在一起。
一般先归纳后演绎。
“实验——假说——理论——新实验”的本质就是从个别到一般，再到个别的过程。
判断下列说法是否正确。
①由元素周期表发现新的元素属于归纳范式。( )
②由硅是半导体材料推断锡也是半导体材料。( )
③归纳范式和演绎范式均为独立的研究方法，不能融合。( )
×
×
×
学以致用
提示：从一般到个别是演绎范式。
提示：硅在金属与非金属分界线上，而锡是典型的金属材料。
提示：研究物质结构需要各种范式结合。
物质结构
研究的方法
借助科学仪器等物质手段
科学假说与论证
借助化学研究的的方法
实验
模型建构
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。
1.科学假说与论证
即根据已有知识，对所研究的事物或现象作出初步的解释。它是人们关于某一事物或现象的一种理性推测。
1825年，英国科学家法拉第首先发现了苯，但如何确定其结构成为化学家的难题。
德国化学家凯库勒经过大量猜想假设，于1865年提出了苯的六元环结构，再经过后人的验证，最终形成了大家所熟悉的凯库勒式。
科学假设和论证研究过程流程图
观察
假设
实验
理论
修正后的理论
修正
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。为了进一步了解原子的内部结构，往往需要依赖新的实验方法。
2.实验方法
晶体的X射线衍射
2.实验方法
测定物质组成和结构的仪器
3.模型方法
（1）含义：科学家运用一定逻辑推理与模型思维对实验结果进行处理。
（2）方法：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。
实物模型
微观结构模型
有利于人们对事物作出整体认识，如汽车模型、飞机模型和建筑模型等，都是可观察到的物体的宏观模型；
物质的微观层次结构，难以直接观察到，需要通过思维加工使抽象的微观世界以可视化的形式展现出来。
原子结构模型的演变
实心球模型
葡萄干面包模型
原子核式
结构模型
轨道模型
（4）作用：
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。
学以致用
判断下列说法是否正确。
①理论都是正确的，不需要修改。( )
提示：当反常现象大量出现，而原有理论又不能很好地做出解释时，就需要对原有理论加以修改。
②模型就是对物质真实形状的加工。( )
提示：微观结构模型是通过思维加工使抽象的微观世界以可视化的形式展现出来，不能说是对物质真实形状的加工。
③实验法只能通过化学实验才能实现。( )
提示：物理实验、通过仪器研究也是实验法。
×
×
×
理解应用
1．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，下列表述中正确的是（ ）
A．假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理
B．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
C．假说是对一个问题的所有幻想和假定
D．假说最终都可以变成科学理论
B
理解应用
2．原子结构模型经历了五个主要阶段：1803年实心球模型→1904年“葡萄干面包” 模型→1911年原子核式结构模型→1913年轨道模型→20世纪初量子力学的原子结构模型。对轨道模型贡献最大的科学家是（ ）
A．玻尔 B．汤姆生 C．卢瑟福 D．道尔顿
A
理解应用
D
3．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（ ）
A．卢瑟福原子结构模型 B．CH4分子的结构模型
C．氧化汞受热分解示意图 D．接触法制硫酸示意图
1.2物质结构研究的范式与方法
选修二·专题1
归纳范式
个别 → 一般
演绎范式
一般 → 个别
1.归纳范式
过程为“从个别到一般”。
即：根据事实进行概括归纳，抽象出共同点，上升为本质规律。
提问
在我们学习化学的过程中，有哪些知识是通过归纳法得到的？
归纳范式的应用
01
有机物通式的归纳
甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）
饱和烷烃的通式：
CnH2n+2
02
核外电子的排布规律
通过1～20号元素的原子核外电子排布
总结出元素核外电子排布规律，解释同族元素性质相似原因
03
有机物通性的归纳
研究含有双键和三键的不饱和烃时，大量的实验发现这类物质容易发生加成反应和氧化反应。
分析出不饱和键具有不稳定的性质
2.演绎范式
过程为“从一般到个别”。
即从某一个一般结论出发，向从属于这一结论的多个要素进行推理的过程。
提问
在我们学习化学的过程中，有哪些知识是通过演绎法得到的？
演绎范式的应用
01
利用元素理论发现新元素
门捷列夫建立了元素周期表，为人们提供了元素间联系的一般理论。
在元素理论的指导下，人们于1875年发现了“类铝”（镓），1879年发现了“类硼”（铊），1886年发现了“类硅”（锗）
演绎范式的应用
02
预测元素的具体性质
根据钠原子的核外电子排布特点和性质，推测与钠同主族的元素性质。
钾、铷、铯应具有更强的还原性
演绎范式的应用
03
相似相溶原则
水是极性较强的分子，水分子之间存在较强的氢键，水分子既可为生成氢键提供H，又有孤电子对接受H。因此，从分子的结构可以推知，凡能为生成氢键提供和接受H的溶质分子，极性与水相似，如ROH、RCOOH等，均可通过氢键和水结合，在水中溶解度较大；碳氢化合物极性较小，也难以和水形成氢键，在水中溶解度很小。
3.归纳范式与演绎范式的关系
两者不是孤立使用的，在实际研究中常常融合在一起。
一般先归纳后演绎。
“实验——假说——理论——新实验”的本质就是从个别到一般，再到个别的过程。
判断下列说法是否正确。
①由元素周期表发现新的元素属于归纳范式。( )
②由硅是半导体材料推断锡也是半导体材料。( )
③归纳范式和演绎范式均为独立的研究方法，不能融合。( )
×
×
×
学以致用
提示：从一般到个别是演绎范式。
提示：硅在金属与非金属分界线上，而锡是典型的金属材料。
提示：研究物质结构需要各种范式结合。
物质结构
研究的方法
借助科学仪器等物质手段
科学假说与论证
借助化学研究的的方法
实验
模型建构
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。
1.科学假说与论证
即根据已有知识，对所研究的事物或现象作出初步的解释。它是人们关于某一事物或现象的一种理性推测。
1825年，英国科学家法拉第首先发现了苯，但如何确定其结构成为化学家的难题。
德国化学家凯库勒经过大量猜想假设，于1865年提出了苯的六元环结构，再经过后人的验证，最终形成了大家所熟悉的凯库勒式。
科学假设和论证研究过程流程图
观察
假设
实验
理论
修正后的理论
修正
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。为了进一步了解原子的内部结构，往往需要依赖新的实验方法。
2.实验方法
晶体的X射线衍射
2.实验方法
测定物质组成和结构的仪器
3.模型方法
（1）含义：科学家运用一定逻辑推理与模型思维对实验结果进行处理。
（2）方法：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。
实物模型
微观结构模型
有利于人们对事物作出整体认识，如汽车模型、飞机模型和建筑模型等，都是可观察到的物体的宏观模型；
物质的微观层次结构，难以直接观察到，需要通过思维加工使抽象的微观世界以可视化的形式展现出来。
原子结构模型的演变
实心球模型
葡萄干面包模型
原子核式
结构模型
轨道模型
（4）作用：
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。
学以致用
判断下列说法是否正确。
①理论都是正确的，不需要修改。( )
提示：当反常现象大量出现，而原有理论又不能很好地做出解释时，就需要对原有理论加以修改。
②模型就是对物质真实形状的加工。( )
提示：微观结构模型是通过思维加工使抽象的微观世界以可视化的形式展现出来，不能说是对物质真实形状的加工。
③实验法只能通过化学实验才能实现。( )
提示：物理实验、通过仪器研究也是实验法。
×
×
×
理解应用
1．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，下列表述中正确的是（ ）
A．假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理
B．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
C．假说是对一个问题的所有幻想和假定
D．假说最终都可以变成科学理论
B
理解应用
2．原子结构模型经历了五个主要阶段：1803年实心球模型→1904年“葡萄干面包” 模型→1911年原子核式结构模型→1913年轨道模型→20世纪初量子力学的原子结构模型。对轨道模型贡献最大的科学家是（ ）
A．玻尔 B．汤姆生 C．卢瑟福 D．道尔顿
A
理解应用
D
3．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（ ）
A．卢瑟福原子结构模型 B．CH4分子的结构模型
C．氧化汞受热分解示意图 D．接触法制硫酸示意图