1.2物質(zhì)結(jié)構(gòu)探討的范式與方法一、核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1.相識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)探討的范式與方法；2.初步學(xué)會(huì)從宏觀辨識(shí)、微觀辨析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知等角度解決化學(xué)問(wèn)題。二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn)物質(zhì)結(jié)構(gòu)探討的范式與方法；難點(diǎn)物質(zhì)結(jié)構(gòu)探討的范式與方法。三、教學(xué)方法講授法、探討法四、教學(xué)工具PPT五、教學(xué)過(guò)程【導(dǎo)入】確定探討對(duì)象后，須要運(yùn)用確定的范式與方法開展探討。依據(jù)分類依據(jù)的不同，物質(zhì)結(jié)構(gòu)探討的范式與方法各異。從探討范式上看，可分為歸納法和演繹法兩種。從探討方法上看，可分為試驗(yàn)方法、模型方法和假說(shuō)方法等。相識(shí)和駕馭這些探討范式和方法，對(duì)我們探討物質(zhì)結(jié)構(gòu)具有極為重要的指導(dǎo)意義。一、物質(zhì)結(jié)構(gòu)探討的范式【講解并描述】物質(zhì)結(jié)構(gòu)探討有兩種常見的范式，一是歸納范式，二是演繹范式。歸納范式和演繹范式作為一對(duì)普遍適用的邏輯方法，在化學(xué)探討中得到了廣泛應(yīng)用。兩者不是孤立運(yùn)用的，在實(shí)際探討中經(jīng)常融合在一起?！局v解并描述】歸納范式，其過(guò)程為“由個(gè)別到一般”。具體而言，依據(jù)事實(shí)進(jìn)行概括歸納，抽象出共同點(diǎn)，上升為本質(zhì)規(guī)律?！菊故尽繗w納范式的應(yīng)用【講解并描述】1、有機(jī)物通式的歸納：從甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）等的分子式中歸納出了飽和烷烴的碳鏈結(jié)構(gòu)，寫出其通式為CnH2n+2。核外電子排布規(guī)律的歸納：通過(guò)書寫1～20號(hào)元素的原子核外電子排布來(lái)相識(shí)前20號(hào)元素對(duì)應(yīng)原子結(jié)構(gòu)的不同，從中歸納出元素核外電子排布的規(guī)律，并從結(jié)構(gòu)上說(shuō)明白元素化合價(jià)規(guī)律性變更的緣由。有機(jī)物通性的歸納探討含有雙鍵和三鍵的不飽和烴時(shí)，大量的試驗(yàn)發(fā)覺這類物質(zhì)簡(jiǎn)潔發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)，結(jié)構(gòu)特征分析也發(fā)覺不飽和鍵具有不穩(wěn)定的性質(zhì)，最終依據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系歸納得出這類有機(jī)物的通性?！局v解并描述】演繹范式，其過(guò)程通常為“從一般到個(gè)別”。具體而言，它是從某個(gè)一般結(jié)論動(dòng)身，向從屬于這一結(jié)論的多個(gè)要素進(jìn)行推理的過(guò)程?！菊故尽垦堇[范式的應(yīng)用【講解并描述】1、利用元素理論發(fā)覺新元素：門捷列夫建立了元素周期表，為人們供應(yīng)了元素間聯(lián)系的一般理論。在元素理論的指導(dǎo)下，人們于1875年發(fā)覺了“類鋁”（鎵），1879年發(fā)覺了“類硼”（鉈），1886年發(fā)覺了“類硅”（鍺）。2、預(yù)料物質(zhì)具有的性質(zhì)依據(jù)鈉原子最外電子層上1個(gè)電子極易失去表現(xiàn)出強(qiáng)還原性的特點(diǎn)，可以推出同族半徑更大的鉀、銣、銫元素具有更強(qiáng)的還原性的結(jié)論。3、相像相溶規(guī)則水是極性較強(qiáng)的分子，水分子之間存在較強(qiáng)的氫鍵，水分子既可為生成氫鍵供應(yīng)H，又有孤電子對(duì)接受H。因此，從分子的結(jié)構(gòu)可以推知，凡能為生成氫鍵供應(yīng)和接受H的溶質(zhì)分子，極性與水相像，如ROH、RCOOH等，均可通過(guò)氫鍵和水結(jié)合，在水中溶解度較大；碳?xì)浠衔飿O性較小，也難以和水形成氫鍵，在水中溶解度很小。二、物質(zhì)結(jié)構(gòu)探討的方法【講解并描述】在物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探討中，除借助科學(xué)儀器等物質(zhì)手段，還須要借助化學(xué)探討的方法。常用的化學(xué)探討方法有試驗(yàn)、科學(xué)假說(shuō)和模型建構(gòu)等方法。陰極射線的發(fā)覺、α粒子散射試驗(yàn)、氫原子光譜的發(fā)覺和探討，對(duì)揭示原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的奇異具有極為重要的作用。道爾頓、湯姆生、盧瑟福、玻爾等人提出的原子結(jié)構(gòu)模型對(duì)人類探究物質(zhì)結(jié)構(gòu)作出了巨大貢獻(xiàn)?！局v解并描述】1、科學(xué)假設(shè)和論證科學(xué)家探討問(wèn)題的第一步是視察，運(yùn)用感官視察物質(zhì)的宏觀表現(xiàn)。在視察的基礎(chǔ)上，科學(xué)家提出假設(shè)，即依據(jù)已有學(xué)問(wèn)，對(duì)所探討的事物或現(xiàn)象作出初步的說(shuō)明。它是人們關(guān)于某一事物或現(xiàn)象的一種理性推想?！締?wèn)】閱讀教材內(nèi)容，舉例科學(xué)假設(shè)和論證方法的運(yùn)用？【生】1825年，英國(guó)科學(xué)家法拉第首先發(fā)覺了苯，但如何確定其結(jié)構(gòu)成為化學(xué)家的難題。德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒經(jīng)過(guò)大量猜想假設(shè)，于1865年提出了苯的六元環(huán)結(jié)構(gòu)，再經(jīng)過(guò)后人的驗(yàn)證，最終形成了大家所熟悉的凱庫(kù)勒式?！菊故尽靠茖W(xué)假設(shè)和論證探討過(guò)程流程圖【講解并描述】2、試驗(yàn)方法化學(xué)是一門以試驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，人們往往須要借助試驗(yàn)觀測(cè)的事實(shí)對(duì)假設(shè)的正確與否進(jìn)行檢驗(yàn)。為了進(jìn)一步了解原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，往往須要依靠新的試驗(yàn)方法。盧瑟福的α粒子散射試驗(yàn)，啟迪人們起先用轟擊和對(duì)撞的試驗(yàn)來(lái)探討物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，為我們供應(yīng)了一種探討物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的思想方法。20世紀(jì)20年頭，量子力學(xué)為化學(xué)探討供應(yīng)了分析原子和分子結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)，極大地推動(dòng)了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探討，包括物質(zhì)結(jié)構(gòu)探討的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)技術(shù)，均取得很大的進(jìn)步。【展示】先進(jìn)大型試驗(yàn)設(shè)備17世紀(jì)獨(dú)創(chuàng)的光學(xué)顯微鏡，雖然不能視察分子層次的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，但為探討物質(zhì)結(jié)構(gòu)供應(yīng)了特殊重要的思想方法。到20世紀(jì)中后期，掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡等一系列探討分子結(jié)構(gòu)的儀器問(wèn)世，各種光譜和晶體X射線衍射試驗(yàn)方法應(yīng)用于探討原子、分子和晶體結(jié)構(gòu)，使得原子和分子的微觀世界不斷被揭示。通過(guò)這些儀器與手段所獲得的信息，為建立物質(zhì)結(jié)構(gòu)模型和相關(guān)理論供應(yīng)了堅(jiān)實(shí)的支撐?！局v解并描述】3、模型方法科學(xué)家須要運(yùn)用確定的邏輯推理與模型思維對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理。模型既可以是對(duì)原型的簡(jiǎn)化和純化、抽象和近似，也可以是結(jié)合某種理論形態(tài)下建立的思維模型。實(shí)物模型：有利于人們對(duì)事物作出整體相識(shí)，如汽車模型、飛機(jī)模型和建筑模型等，都是可視察到的物體的宏觀模型；微觀結(jié)構(gòu)模型：物質(zhì)的微觀層次結(jié)構(gòu)，難以干脆視察到，須要通過(guò)思維加工使抽象的微觀世界以可視化的形式呈現(xiàn)出來(lái)?！菊故尽吭咏Y(jié)構(gòu)模型的演化【講解并描述】模型抽取了物質(zhì)原型的關(guān)鍵要素，是對(duì)原型的簡(jiǎn)化。利用模型深刻地相識(shí)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，揭示結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，是模型探討的重要功能?！菊n堂小結(jié)】師生一起回顧和總結(jié)。物質(zhì)結(jié)構(gòu)探討的范式和方法歸納范式，演繹范式科學(xué)假設(shè)和論證、試驗(yàn)方法、模型方法【課堂練習(xí)】1、化學(xué)工作者把烷烴、烯烴、環(huán)烷烴、炔烴……的通式轉(zhuǎn)化成鍵數(shù)的通式，給探討有機(jī)物分子中鍵能大小的規(guī)律帶來(lái)了很大的便利。烷烴中碳原子數(shù)跟鍵數(shù)的關(guān)系通式為CnH3n＋1，烯烴(視雙鍵為兩條單鍵)、環(huán)烷烴中碳原子數(shù)跟鍵數(shù)關(guān)系通式為CnH3n，則苯的同系物中碳原子數(shù)跟鍵數(shù)關(guān)系通式為()A.CnH3n－1 B.CnH3n－2 C.CnH3n－3 D.CnH3n－4答案：C2、某同學(xué)想利用所學(xué)的學(xué)問(wèn)去探究SO2的性質(zhì)，設(shè)計(jì)了如下探討程序，合理的是()A.視察(得出SO2的物理性質(zhì))→分類(預(yù)料SO2的化學(xué)性質(zhì))→試驗(yàn)(視察試驗(yàn)現(xiàn)象、驗(yàn)證預(yù)料)→比較并得出結(jié)論，對(duì)于異樣現(xiàn)象再預(yù)料，再試驗(yàn)，再驗(yàn)證B.分類(預(yù)料SO2的化學(xué)性質(zhì))→視察(得出SO2的物理性質(zhì))→試驗(yàn)→比較并得出結(jié)論C.視察(得出SO2的物理性質(zhì))→試驗(yàn)→分類(預(yù)料SO2的化學(xué)性質(zhì))→比較并得出結(jié)論D.試驗(yàn)→分類(預(yù)料SO2的化學(xué)性質(zhì))→視察(得出SO2的物理性質(zhì))→比較并得出結(jié)論答案：A3、類推