物质结构的探索无止境.docVIP

吕叔湘中学一体化教学[案] (高二年级化学) 执教者 朱、钟、周、吴 起草人 吴振华 授课日期 课题： 专题五 物质结构的探索无止境 课程标准： 1．认识研究物质结构与性能的关系对分子设计、合成新型材料的重要意义 2．了解量子力学在物质转化、物质制备的研究领域的知道价值 3．了解研究生命现象的化学机理对促进人类健康的重要作用 4．体会学习物质研究的方法有助于探索物质世界的奥秘 教学课新型：新授课 教学过程：（指导学生阅读课本内容） 1．研究物质结构与性能的关系 这里的物质结构指的是构成物质的微粒间的相互作用、分子构型、手性等 物质性能指的是物质的物理性质、化学性质、生物活性、生理活性等 物质结构决定物质的性质。以下问题值得关注： （1）研究镧系元素结构与性质的关系，寻找功能奇特的光、电、磁材料 （2）研究影响生物大分子的生物活性和生理活性的结构因素，揭示人类生命活动的机理 （3）研究材料结构与性能的关系，制得强度大、密度小、稳定性好、耐腐蚀的合成材料。如合成具有共价键强度的高分子纤维 2．研究化学反应的量子力学理论 为了更好地利用化学反应，化学家们需回答下列问题 （1）两个或多个分子间能否反应？ （2）能否生成预期的分子？ （3）需要什么催化剂才能在温和的条件下进行化学反应？ （4）如何在理论指导下控制化学反应？ （5）如何预测化学反应速率？ （6）如何确定化学反应的途径？ …………… 3．研究生命现象的化学机理 充分认识和彻底了解人类和生物体内分子的运动规律，无疑是21实际化学亟待解决的重要难题之一 （1）研究配体小分子和受体大分子相互作用机理，这是药物设计的基础 （2）对蛋白质的研究，如使蛋白酶的功能得到加强或减弱 （3）光合作用的机理 （4）固氮作用的机理 （5）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 （6）如何彻底了解人类大脑的结构和功能 （7）了解活体内信息分子的运动规律和生理调控机理 （8）了解从化学进化到手性和生命起源的飞跃过程 （9）如何实现从生物分子到生命分子的飞跃？如何制造活的分子。跨越从化学进化到生物进化的鸿沟？ （10）蛋白质和DNA的理论研究 [习题研究] 1．近年来乳酸成为人们研究的热点之一。乳酸可以用化学方法合成，也可以由淀粉通过生物发酵制备。利用乳酸聚合而成的高分子材料具有生物兼容性，而且在哺乳动物体内或自然环境下最终降解成为二氧化碳和水。乳酸还有其它很多用途 （1）在剧烈运动时，人体如果由ATP提供的能量不足，一般动用肝糖原在 （填“用氧”或“无氧”）情况下提供能量，产生的使人有肌肉酸软无力的感觉，但稍加休息便会消失。 （2）乳酸可以与精制铁粉制备一种药物，写出反应的化学方程式。这种药物可以治疗那种疾病？ （3）由乳酸合成的纤维材料非常适合用做手术缝合线，尤其在人体内部器官的手术时使用。试分析原因 （4）利用乳酸合成高分子材料，对于环境有什么重要意义？试从生物学物质循环的角度解释 2．在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长，通常用d表示；极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关，一般用偶极距(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积；即μ=d·q。试回答以下问题： (1) HCl、CS2、H2S、SO2，四种分子中μ=0 的是 。 (2) 实验测得：μ(AB3)=1.03；μ(CB3)=0；由此可知，AB3分子是 构型。CB3分于是 构型。 (3) 治癌药Pt(NH3)2Cl2，具有平面四边形结构，Pt处在四边形中心，NH3和C1分别处在四边形的4个角上。已知该化合物有两种结构。棕黄色者μ0，淡黄色者μ=0。试画出两种结构图，并比较在水中的溶解度。 ① 构型图：淡黄色 ，棕黄色 。 ② 棕黄色固体在水中溶解度较大的原因是 。 3．阅读以下材料，完成下面各题 1999年4月，人类合成超重元素的努力竖立起了一个新的里程碑，美国劳仑斯-柏克莱国家实验室的领导人、核Kenneth E．Gregorich宣布，在该实验室的８８英寸回旋加速器上，研究者用高能离子轰击靶，氪核与铅核融合，放出一个中子，形成了一种新元素A；120μs后，该A元素的原子核分裂出一个α粒子，衰变成另一种新元素B；600μs后又释放出一个α粒子，形成另一种新元素C的一种同位素。新元素C是在1998年末，俄美科学家