資源簡介

(共22張PPT)
專題1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘
第三單元 物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的意義
手性藥物——同樣卻不同性
1957年10月，一種新型的藥物沙利度胺風靡歐洲、非洲、澳大利亞和拉丁美洲。受制于當時的科技水平，藥品生產(chǎn)廠家宣稱其是“沒有任何副作用的抗妊娠反應(yīng)藥物”，反應(yīng)停成為“孕婦的理想選擇”。但很快，人們發(fā)現(xiàn)服用了反應(yīng)停的孕婦生出的嬰兒很多四肢殘缺。雖然各國當即停止了反應(yīng)停的銷售，但這一事件最終導(dǎo)致全世界誕生約1.2萬畸形兒，俗稱“海豹嬰兒”。
后來的研究找到罪魁禍首，發(fā)現(xiàn)沙利度胺實際上是由兩種非常相似的化學(xué)物組成，相似的就像我們的左右手一樣，難以區(qū)別，俗稱手性化合物。其右手化合物（R-構(gòu)型）具有抑制妊娠反應(yīng)活性，而左手化合物（S-構(gòu)型）有致畸性，罪魁禍首就是它！
1.認識物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究對各種性能的新物質(zhì)發(fā)現(xiàn)、設(shè)計與合成的重要意義。
2.知道量子力學(xué)在物質(zhì)轉(zhuǎn)化、物質(zhì)制備等研究領(lǐng)域中的指導(dǎo)價值。
3.體會研究生命現(xiàn)象的化學(xué)機理對促進人類健康的重要作用。
1.感受物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究對推動人類文明作出的巨大貢獻。（科學(xué)態(tài)度與社會責任）
2.建立“物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索無止境”的觀念，形成探索未知、崇尚真理的意識。（證據(jù)推理與模型認知）
體會課堂探究的樂趣，
汲取新知識的營養(yǎng)，
讓我們一起 吧！
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一、促進了化學(xué)學(xué)科的發(fā)展
1869年，已有63種元素為科學(xué)家所認識，門捷列夫?qū)⒏髟匕丛恿康淖兓?lián)系起來，揭示了自然界的一條基本規(guī)律---元素周期律。
1．元素周期表的發(fā)現(xiàn)
19世紀中葉以后，近現(xiàn)代對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認識有了飛速發(fā)展。
碳原子的四價，有機物碳原子成鍵的立體結(jié)構(gòu)，有機物分子中鍵的飽和性等相繼被發(fā)現(xiàn)。
2．對有機物認識的進展
化學(xué)合成和分離得到的新物質(zhì)種類
3.新物質(zhì)的合成
部分新型材料
【思考交流】
問題2：化學(xué)真正成為一門科學(xué)的標志是什么？
1860年，“原子-分子論”學(xué)說問世。
問題1：提出分子概念的科學(xué)家是哪位？
1811年，阿伏加德羅。
問題3：1869年門捷列夫提出元素周期律時是以什么為主線？
元素相對原子質(zhì)量變化
問題4：發(fā)現(xiàn)元素周期律的最大意義是什么？
使“散亂”的元素納入自然序列變化的規(guī)律中，對元素的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用作出科學(xué)指導(dǎo)和預(yù)測。
問題5：1828年維勒由氰酸銨制成尿素的意義是什么？
突破了有機物與無機物之間的界限，徹底否定“生命力”學(xué)說。
問題6：有機物種類繁多在結(jié)構(gòu)上的原因是什么？
碳顯4價，碳碳之間可形成碳鏈或碳環(huán)等
二、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索無止境
1.探尋人類和其他生物生命運動的化學(xué)機理
20世紀經(jīng)典生物學(xué)的最大突破是在分子水平上探索生命現(xiàn)象的本質(zhì)，這一過程也離不開對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究。到2017年，在已頒發(fā)的106次諾貝爾化學(xué)獎中，獲獎最多的屬于生物化學(xué)領(lǐng)域，高達50次。這些工作絕大多數(shù)與物質(zhì)結(jié)構(gòu)鑒定有關(guān)。
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)示意圖
化學(xué)家鮑林提出了氫鍵理論和蛋白質(zhì)分子的螺旋結(jié)構(gòu)模型。
生命科學(xué)
2.利用化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，制備人類生活和生產(chǎn)所需要的物質(zhì)
3.研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)綠色合成，促進社會可持續(xù)發(fā)展
為了滿足人類生活和生產(chǎn)的需要，人類每年都從實驗室或工廠制造出成千上萬種化學(xué)物質(zhì)。新物質(zhì)的制造，在提高人們生活質(zhì)量的同時也可能帶來環(huán)境的污染與破壞。實現(xiàn)用簡單、安全、環(huán)境友好的操作，快速、定量地把價廉、易得的起始原料轉(zhuǎn)化為人類所需求的物質(zhì)的綠色合成方法，需要研究物質(zhì)的轉(zhuǎn)化規(guī)律，研究催化劑的結(jié)構(gòu)和催化機理，合成具有高活性和選擇性的催化劑，這些問題的解決都依賴于對物質(zhì)結(jié)構(gòu)深入的研究。
實現(xiàn)用簡單、安全、環(huán)境友好的操作，快速、定量地把價廉、易得的起始原料轉(zhuǎn)化為人類所需求的物質(zhì)的綠色合成方法，需要研究物質(zhì)的轉(zhuǎn)化規(guī)律，研究催化劑的結(jié)構(gòu)和催化機理，合成具有高活性和選擇性的催化劑，這些問題的解決都依賴于對物質(zhì)結(jié)構(gòu)深入的研究。
綠色合成
1.探尋人類和生物的生命運動的化學(xué)機理是新世紀各國所面臨的重大課題。
2.對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究可以在藥物制備、生命奧秘、人為調(diào)節(jié)等方面帶來福音，并且可以進行人造器官的制造和醫(yī)用高分子材料的研制和應(yīng)用。
【歸納總結(jié)】
物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索無止境
科學(xué)探究無邊界
物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系
化學(xué)反應(yīng)的量子力學(xué)理論
生命現(xiàn)象的化學(xué)機理
分子設(shè)計
合成材料
催化劑
綠色化學(xué)
1．化學(xué)與材料科學(xué)息息相關(guān)，從一定意義上講，材料是科學(xué)技術(shù)的先導(dǎo)，沒有新材料的發(fā)展，就不可能使新的科學(xué)技術(shù)成為生產(chǎn)力。下列有關(guān)材料的說法不正確的是（ ）
A．材料是為人類社會所需要并能用于制造有用器物的物質(zhì)
B．人類使用和制造材料有悠久的歷史，制造出的第一種材料是陶
C．由于與空氣的劇烈摩擦，飛機尖端的溫度較高，故航天飛機的保護層可以采用鎂鋁合金
D．高分子分離膜是由具有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能又具有特殊分離功能的功能高分子材料制成的薄膜
C
2．兩位美國科學(xué)家彼德·阿格雷和羅德里克·麥金農(nóng)，因為發(fā)現(xiàn)細胞膜水通道以及對離子通道結(jié)構(gòu)和機理研究做出的開放性貢獻而獲得2003年諾貝爾化學(xué)獎，他們之所以獲得諾貝爾化學(xué)獎而不是生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎是因為（ ）
A．他們的研究和化學(xué)物質(zhì)水有關(guān)
B．他們的研究有利于研制針對一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病和心血管疾病的藥物
C．他們的研究深入到分子、原子的層次
D．他們的研究深入到細胞的層次
C
3．建立普遍適用的化學(xué)反應(yīng)的量子力學(xué)理論，可以幫助化學(xué)家解決一系列問題，其中不屬于化學(xué)反應(yīng)的量子力學(xué)研究的問題的是（ ）
A．兩個或多個分子之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
B．需要什么催化劑才能在溫和條件下進行反應(yīng)
C．如何在理論指導(dǎo)下控制化學(xué)反應(yīng)
D．在化學(xué)反應(yīng)過程中，原子能否分割與重新組合
D
4．1999年度諾貝爾化學(xué)獎授予了開創(chuàng)“飛秒（10-15s）化學(xué)”新領(lǐng)域的科學(xué)家，使運用激光光譜技術(shù)觀測化學(xué)反應(yīng)時分子中原子的運動成為可能。你認為該技術(shù)不能觀察到（ ）
A．化學(xué)反應(yīng)中原子的運動
B．原子中原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
C．化學(xué)反應(yīng)中生成物分子的形成
D．化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物分子的分解
B
5.有效成分為手性分子的藥物為手性藥物。下列有關(guān)手性藥物敘述正確的是（ ）
①化學(xué)反應(yīng)生成手性藥物時一定是成對生成它們的手性異構(gòu)體　②存在少量手性催化劑時可主要生成手性異構(gòu)體中的一種　③手性藥物中兩種手性異構(gòu)體的醫(yī)藥作用幾乎沒有區(qū)別　④手性異構(gòu)體的醫(yī)藥作用可能完全不同
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
【解析】如果沒有手性催化劑，則生成的手性藥物大多數(shù)是兩種手性異構(gòu)體，但在手性催化劑作用下，可以主要生成一種異構(gòu)體；一對異構(gòu)體化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，但生物性質(zhì)會截然不同，一種異構(gòu)體有治病療效，另一種可能沒有療效甚至有害。
D
6.據(jù)報道，德國INTEGRAL公司研究出無輻射冷卻技術(shù)(用水和冰組成的兩相液體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氟利昂或氨)而榮獲德國環(huán)境大獎。下列關(guān)于“新制冷劑”的敘述不正確的是（ ）
A.該制冷劑對環(huán)境不產(chǎn)生任何污染
B.該制冷劑的作用原理與氨基本相同
C.該制冷劑在水的凝固點附近的溫度下發(fā)揮作用
D.該制冷劑是屬于懸濁液的一種分散系
【解析】水和冰組成的兩相液體制冷劑，不屬于懸濁液分散系，因為分散系是混合物，而該制冷劑是純凈物。
C

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