专题五物质结构的探索无止境[学习目标]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[学习内容]一、人类对物质结构探索的明天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用心爱心专心（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，正电荷重心和负电荷重心间的距离称为偶极长，通常用d表示。极性分子的极性强弱与偶极长和正（或负）重心的电量（q）有关，一般用偶极距（μ）来衡量。分子中偶极距定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，μ=qd，单位：德拜。试回答下列问题（1）HCl、H2S、CS2、SO四种分子中μ=0的是（2）对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯三种分子的偶极距由大到小排列的顺序是（3）实验测得：μPF3=1.03德拜，μBCl=0德拜。由此可知，PF3分子是构型BCl3分子是构型用心爱心专心（4）治癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构，Pt处于四边形中心，NHC分别处于四边形的四个角上，已知该化合物有两种同分异构体，棕黄色者μ＞0，淡黄色者μ=0，试画出两种异构体的构型图，并比较在水中的溶解度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KennethE．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1...
