苏教版高中化学选修三课件:专题5 物质结构的探索无止境
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1、专题5 物质结构的探索无止境,1.认识研究物质结构和性质的关系对分子设计、合成新型材料的重要意义。 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。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,一、研究物质的结构与性能的关系,基础知识导学,答案,量子力学,1. 的建立和 的进步,使人们对物质的结构、性能及物质的变化规律有了一定的认识。 2.物质结构是决定物质性质的重要因素 (1)物质的性质包括物质的 和 、 和_等。 (2)物质的结构包括 、 等。 (3)研究物质的结构与性能的关系对解决分子设计、合成新型材
2、料等都具有十分重要的意义。,分析测试技术,物理性质,化学性质,生物活性,生理活性,构成物质的微粒之间的相互作用,分子的构型,答案,3.研究镧系元素的结构和性质的关系,可以寻找到_等材料;研究影响生物大分子的 和 的结构因素,可以帮助人类认识生命运动的机理;研究材料的结构和性能的关系,可以得到 的合成材料。,功能奇特的光、电、磁,生物活性,生理活性,强度大、密度小、稳定性好、耐腐蚀,答案,议一议 高分子纤维的强度比共价键的强度弱得多,我们能制得具有共价键强度的高分子纤维吗? 答案 能。目前制得了超高相对分子质量、性能更为优越的聚乙烯,可用作防弹头盔,防弹衣的材料。酚醛树脂可作导弹头部,返回式卫星
3、和宇宙飞船外壳等的材料。,二、研究化学反应的量子力学理论 1.为了人类社会的可持续发展,化学家们非常期望解决的问题很多,例如: (1)在充分了解 、 和 的基础上,实现农业的工业化,在工厂中生产粮食和蛋白质。 (2)建立 的、 的化工企业,倡导“绿色化学”。 (3)在了解酶催化作用机理的基础上,模拟天然酶制造 。实现在 条件下进行化学反应,控制反应的方向和产物的手性。 2.量子力学在物质转化、物质制备等研究领域中具有指导作用。为了更好地利用化学变化,通过化学反应实现物质的转化,制备人类生活和生产所需要的物质,化学家们需要回答更多的问题,需要发展量子力学,需要建立精确有效而又普遍适用的化学反应的
4、量子力学理论。,答案,光合作用,固氮作用机理,催化理论,零排放,原子经济性,人工催化剂,最温和,答案,3.随着化学反应的量子力学理论的建立和相关技术的进一步发展,人类将进入一个崭新的世界:合成氨不再需要 , 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。,高温、高压,光合作用,答案,议一议 你认为化学还应该为人类的发展解决哪些问题?这些问题的解决需要哪些条件? 答案 (1)利用化学反应的原理,通过化学反应实现物质的转化,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)人类社会的发展,就是科技的发展。为了实现人类社会的可持续发展,需
5、要化学家们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)化学发展的趋势是让反应条件趋向于温和、产率高、速率快、副反应少、排放少、污染少、价格低、生产流程简单等。,答案,三、研究生命现象的化学机理 1.研究生命现象的化学机理对促进人类健康的重要作用 (1) 为现代分子生物学的建立奠定了基础。 (2)探寻人类和生物的生命运动的化学机理,是21世纪化学科学亟待解决的重大课题之一。 研究 和 相互作用的机理,人们就能进行药物设计,有助于合成高效无毒副作用的药物;合成具有_ _的分子,可以帮助人类揭示生命的奥秘;了解_ _和 ,创造“新陈代谢”的目标能得以实现。,化学键理论,配体小分子,受体
6、生物大分子,生物活性和生理,活性,活体内信息分子的运,动规律,生理调控的化学机理,2.手性分子的研究 (1)手性药物:含有 的药物称为手性药物。生物体内的大分子大多具有 。人体里的氨基酸都是 ,只有用 的氨基酸才能合成蛋白质。 (2)手性催化剂与手性分子合成。 3.物质研究的方法有助于探索物质世界的奥秘 化学作为一门实用的 科学,已经为人类认识物质世界和人类的文明进步作出了巨大的贡献。用化学方法合成了数以千万计的物质。化学创立了研究物质结构的理论、方法和实验手段,初步揭示了物质的_与 之间的关系和规律,为设计具有各种特殊功能的新物质提供了有效的方法和手段。,答案,手性分子,手性,左旋的,左旋,
7、创造性,结构,性能,议一议 研究生命现象的化学机理的意义是什么? 答案 研究配体小分子和受体生物大分子相互作用的机理,人们就能进行药物设计,有助于合成高效无毒副作用的药物,搞清楚食草动物胃内的酶如何把植物纤维分解为小分子的反应机理,就能为充分利用自然界的植物纤维资源打下基础,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能得以实现,返回,答案,一、研究物质的结构与性质的关系,重点难点探究,辩证唯物主义认为:结构决定性质,性质反映结构。即物质的结构如微粒之间的作用、分子的构型、手性等决定物质的性质,包括物质的物理性
8、质、化学性质、生物活性和生理活性等。 研究镧系元素结构和性质的关系,可以寻找到功能奇特的光、电、磁等材料;研究影响生物大分子的生物活性和生理活性的结构因素,可以帮助人类认识生命运动的机理;研究材料的结构和性能的关系,可以得到强度大、密度小、稳定性好、耐腐蚀的合成材料因此,研究物质的结构与性质的关系对解决分子设计、合成新型材料等具有十分重要的意义。,解析答案,例1 下列说法不正确的是( ) A.化学反应有新物质生成,并遵循质量守恒定律和能量守恒定律 B.原子吸收光谱仪可用于测定物质中的金属元素,红外光谱仪可用于测 定化合物的官能团 C.分子间作用力比化学键弱得多,但它对物质的熔点、沸点有较大的影
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