高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第二单元 物质结构研究的范式与方法优秀课件ppt

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1. 认识物质结构研究的两种范式及其相互关系。2. 能举例说明科学假说和论证、实验方法、模型方法等在物质结构研究中所起的重要作用。3. 能描述现代仪器和手段为测定物质结构、建立相关理论作出的重要贡献。4. 初步学会从宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等角度解决化学问题
一、物质结构研究的范式
1. 归纳范式——“由个别到一般”根据事实进行概括归纳，抽象出共同点，上升为本质规律，如从甲烷、乙烷、丙烷等的分子式归纳出烷烃的通式为 C n H 2n+2 ；如根据乙烯、乙炔能够使溴水、KMnO 4 溶液褪色等性质，归纳出烯烃、炔烃能够发生加成反应和氧化反应。2.演绎范式——“由一般到个别”（1）从某个一般结论出发，向从属于这一结论的多个要素进行推理的过程。如根据元素周期表发现“类铝”（镓）、 “类硼”（铊）等。（2）钠原子最外层 1 个电子易失去，表现强还原性，则可以推测同族半径更大的钾、铷、铯元素的还原性更强。
3.归纳与演绎的关系（1）化学研究的途径一般为先归纳、后演绎。（2）演绎是从一般到个别，从理论到新的事实；演绎需要归纳提供前提，归纳需要演绎作指导。（3）在演绎的指导下归纳，在归纳的基础上演绎。
二、物质结构研究的方法
1.科学假设和论证（1）在观察的基础上提出假设，即根据已有知识，对所研究的事物或现象作初步的解释。
（2）为了证明假设是否正确，必须通过不断的重复实验进行论证。（3）经实验证明正确的假设还需通过建立理论来将这些知识组织起来，使之成为知识体系
2.实验方法化学是一门以实验为基础的学科，需要借助实验观测的事实对假设的正确与否进行检验。如卢瑟福用 α 粒子散射实验来研究物质的内部结构；17 世纪的光学显微镜、20 世纪中后期的扫描隧道显微镜、原子力显微镜等仪器，以及各种光谱和晶体 X 射线衍射实验方法应用于研究原子、分子和晶体结构
3.模型方法（1）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，分为宏观模型和微观结构模型。（2）常见的有各种原子结构模型、表示微粒作用力的离子键模型、共价键模型和氢键模型以及不同有机化合物的空间构型等