2023-2024学年苏教版新教材选择性必修二 专题1第三单元 物质结构研究的意义 作业

第三单元物质结构研究的意义一、选择题(本题16小题，每小题只有一个选项符合题意)1、有效成分为手性分子的药物称为手性药物。下列有关手性药物叙述正确的是()①若不存在手性催化剂,化学反应生成手性药物时一定是成对生成它们的手性异构体②存在少量手性催化剂时可只生成手性异构体中的一种③手性药物中两种手性异构体的药效几乎没有区别④手性异构体的药物作用可能完全不同A.①②B.②④C.②③D.③2、下列说法中，正确的是()A．原子是不可再分的B．原子中肯定含有中子C．原子由原子核和核外电子构成，原子核又可以分为质子和中子，然后不能再分D．随着科学的发展，人们发现原子组成中还存在更小的微粒，如夸克3、化学与材料科学息息相关，从一定意义上讲，材料是科学技术的先导，没有新材料的发展，就不可能使新的科学技术成为生产力。下列有关材料的说法不正确的是()A.材料是为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质B.人类使用和制造材料有悠久的历史，制造出的第一种材料是陶C.由于空气的剧烈摩擦，飞机尖端的温度较高，故航天飞机的保护层可以采用镁铝合金D.高分子分离膜是具有传统高分子材料的机械性能，又具有特殊分离功能的功能高分子材料制成的薄膜4、北京冬奥会中许多核心技术为比赛保驾护航,其中碲化镉(CdTe)发电玻璃用于一体化项目,其发电原理为在玻璃表面涂抹一层碲化镉,使其具有光电转换功能。以下说法正确的是()A.碲元素属于过渡元素B.12852Te的中子数为128C.112Cd与114Cd互为同素异形体D.碲化镉玻璃发电过程是将光能转化为电能5、DNA分子的两条链之间通过氢键结合。DNA分子复制前首先将双链解开，则DNA分子复制将双链解开的过程可视为()A．化学变化B．物理变化C．既有物理变化又有化学变化D．是一种特殊的生物变化6、20世纪80年代,人们发现并证实了碳存在另一类单质,它们是由一系列偶数个碳原子构成的分子,其中C60(足球烯)最具有代表性。如图所示为n个C60连接而成的物质X。下列有关说法错误的是()A.X难溶于水B.X是一种新型化合物C.X与石墨互为同素异形体D.X的摩尔质量为720ng/mol7、泛素被称为“死亡之吻”，是一种由76个氨基酸组成的多肽，无用的蛋白质会被这种物质粘贴，被运送到细胞内的“垃圾处理厂”，在酶的作用下被切成含7～9个氨基酸的短肽。下列有关泛素的说法中错误的是()A．泛素作用下的蛋白质“死亡”属于缩聚反应B．泛素既能与酸反应也能与碱反应C．泛素结构中含有结构D．蛋白质遇重金属盐能发生变性8、科技改变生活,2021年是我国人工智能、航空航天、量子通信、生命科学大放异彩的一年。下列说法错误的是()A.清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片——天机芯的主要材料与光导纤维的相同B.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体C.“祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性D.“天问一号”中Ti-Ni形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素9、在探索微观世界的过程中，科学家们常通过建立假说模型来把握物质的结构及特点，不断拓展认识新领域。关于假说有如下表述，其中正确的是()A．假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理B．假说是对未知领域的事物或现象提出的一种推测C．假说是对一个问题的所有幻想和假定D．假说最终都可以变成科学理论10、硼烯具有优异的电学、力学、热学等性能,将成为继石墨烯之后又一种“神奇纳米材料”。科学家已成功合成多种结构的硼烯,如图为“皱褶”式硼烯的结构。下列说法错误的是()A.“皱褶”式硼烯中每个硼原子周围有3对共用电子B.“皱褶”式硼烯中硼原子达到8电子稳定结构C.硼烯有望代替石墨烯作为电极材料D.氧化硼的水化物是一种弱酸,与过量OH-反应可生成B11、据报道，德国某公司研究出无辐射冷却技术(用水和冰组成的两相液体代替传统的氟利昂或氨)而荣获德国环境大奖。下列关于“新制冷剂”的叙述不正确的是()A．该制冷剂对环境不产生任何污染B．该制冷剂的作用原理与氨基本相同C．该制冷剂在水的凝固点附近的温度下发挥作用D．该制冷剂是属于悬浊液的一种分散系12、2020年诺贝尔化学奖的获奖研究成果是“基因剪刀——重写生命密码的工具”。两位获奖者发现了“CRISPR/Cas9基因编辑技术”，研究人员能以极高精度改变动物、植物和微生物的DNA(脱氧核糖核酸)，并有望更改某些生物的生命周期。下列说法不正确的是()A.现代化学与生命科学形成很强的交叉融合B.这一技术可能使治愈遗传性疾病成为现实C.化学家们已能够在微观层面上操纵分子和原子D.通过化学方法可制造出使人长生不老的“仙丹”13、化学是一门从分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律的自然学科。下列说法不正确的是()A．化学的特征就是认识分子和制造分子，具有创造性和实用性B．制陶、冶金及酿酒的过程中，都一定发生了化学变化C．随着先进仪器的不断使用，研究化学已不再需要通过实验方法D．化学家可以在微观层面上操纵分子和原子，组装分子器件和分子机器等14、有效成分为手性分子的药物为手性药物。下列有关手性药物叙述正确的是()①化学反应生成手性药物时一定是成对生成它们的手性异构体②存在少量手性催化剂时可主要生成手性异构体中的一种③手性药物中两种手性异构体的医药作用几乎没有区别④手性异构体的医药作用可能完全不同A．①②B．①④C．②③D．②④15、随着科学的发展，学科间的交叉和综合越来越多，学科之间的界限越来越不明显，“边缘科学”即代表了一个新名词，说明了学科间的相互联系。但目前的科学研究，学科间的分工依然存在，各自的研究领域仍有所不同。下列变化不属于化学研究范畴的是()A．MERS病毒疫苗的研制B．近期出现雾霾原因的探究C．朝鲜的原子弹爆炸实验D．济南钢铁集团冶炼特种钢16、Zewail创立的飞秒(1fs＝10－15s)化学研究了极短时间内的反应历程，巧妙地解决了如何确定反应起点问题。例如HI与CO2的反应过程片段为H＋OCO―→HOCOHO＋CO。下列有关说法正确的是()A.中间产物HOCO属于有机化合物B.反应起点为HI离解为H和I自由基，终点为HO自由基与I自由基结合C.HOCO经1000fs离解为HO自由基和CO，说明HI与CO2的反应速率极快D.飞秒化学展现的反应历程不能为“化学反应实质是旧键断裂和新键形成”提供有力证据二、非选择题（共3题）17、据报道，科研人员应用电子计算机模拟出了类似C60的物质N60。已知N60分子中每个氮原子之间均以氮氮共价键结合三个氮原子，所有的氮原子都具有最外层为8个电子的稳定结构。N—N键键能为167kJ·mol－1，N=N键键能为418kJ·mol－1，N≡N键键能为942kJ·mol－1。试回答：(1)根据上述信息推断N60的结构特点(包括分子的空间构型、分子内的平面几何形状、化学键的类型和数目等)：________________。(2)根据键能和物质化学变化中的能量变化原理计算，1molN60全部分解为N2所吸收或放出的能量(热量)为________kJ。(3)根据(2)的计算结论推断，下列N60的用途中正确的是________(填字母)。A．可用作高能炸药B．可用作高能燃料18、绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。(1)下列各项符合“绿色化学”要求的是________(填字母，下同)。A．处理废弃物B．治理污染点C．减少有毒产物D．杜绝污染源(2)在我国西部大开发中，某地为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你认为可行的是________________。A．建在西部干旱区可以脱贫致富B．应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区C．企业有权自主选择厂址D．不宜建在人口稠密的居民区(3)某化工厂排放的污水中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Hg2＋四种离子。某同学设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。在能制得纯铜的方案中，哪一步操作会导致环境污染？________。应增加哪些措施防止污染？________________________。19、根据下列材料回答问题材料一2015年10月，我国科学家屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖。诺贝尔奖评选委员会的颁奖词中写道：“屠呦呦发现了青蒿素，这种药品有效降低了疟疾患者的死亡率”“对全球的影响及对人类福祉的改善是无可估量的”。在青蒿素的发现、提纯、组成与结构测定、合成与修饰及实际应用过程中，各个环节都有赖于化学科学的支持，饱含着一大批化学工作者的辛勤付出。材料二青蒿素的提取与研究从1967年开始，到1969年才刚刚获得其有效成分。1975年研究人员借助波谱数据和化学反应进行了大量研究，获知青蒿素分子的若干片段；1975年，研究人员利用X射线衍射技术攻克了许多难关，终于确定了青蒿素分子中各原子的空间位置。从1978年到1984年研究人员历时5年多实现了青蒿素的全合成。青蒿素结构的测定和全合成的实现，为青蒿素衍生药物(如双氢青蒿素、蒿甲醚)的开发奠定了基础。1986年，青蒿素和双氢青蒿素获得一类新药证书。（1）.在探究青蒿素分子组成和结构的过程中，科研人员使用了哪些测定方法？通过这些测定方法分别可以得到哪些关于分子组成和结构的信息？（2）.测定青蒿素分子结构时，科研人员遇到了什么困难？（3）.为什么用一般的测定方法无法准确地测定青蒿素分子的空间结构？（4）.如何测定青蒿素分子的空间结构？答案与解析1、B解析：如果没有手性催化剂,则手性药物大多数是两种手性异构体同时生成的,但在手性催化剂作用下,可以主要生成一种手性异构体。一对手性异构体化学性质几乎相同,但生物性质会截然不同,一种有疗效,另一种可能没有疗效甚至有害。2、D解析：原子是化学变化中最小的微粒，但其可以分为原子核和核外电子，原子核又分为质子和中子。随着科学的进步，发现质子和中子还可以分为更小的微粒。3、C解析：当航天飞机返回地球大气层时，由于空气的剧烈摩擦，飞机尖端的温度可达1000℃4、D解析：过渡元素全部是金属元素,A项错误Te的中子数为76,B项错误;112Cd与114Cd互为同位素,C项错误;由题给信息可知发电过程是将光能转化为电能,D项正确。5、B解析：物质的变化有三种：物理变化、化学变化和核变化。氢键不属于化学键，双键解开的过程是破坏氢键的过程，此过程中既无旧化学键的断裂，也无新化学键的形成，因此不属于化学变化。生物体生长的过程是一个发生复杂物理、化学变化的过程。6、B解析：X为一种碳单质,根据石墨、金刚石等碳单质的水溶性可以推测X难溶于水,A正确;X中只含有C一种元素,是一种单质,B错误;X和石墨均为由碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,C正确;X的摩尔质量为720ng/mol,D正确。7、A解析：泛素作用下的蛋白质“死亡”属于水解反应，A项错。8、A解析：芯片材料为单晶硅,光导纤维为二氧化硅,A错误;螺旋碳纳米管与石墨烯均为碳单质,互为同素异形体,B正确;合金比纯金属性能优良,钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性,C正确;Ti-Ni形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素,D正确。9、B解析：假说是科学家在探索的过程中，为把握物质的结构及特点而建立的一种模型，它是对未知领域的事物或现象提出的一种推测，然后通过实验或推理去验证它的正确与否。10、B解析：由题图知“皱褶”式硼烯中每个硼原子周围有3对共用电子,A项正确;“皱褶”式硼烯中硼原子未达到8电子稳定结构,B项错误;由题干信息知硼烯具有优异的电学、力学、热学等性能,故硼烯有望代替石墨烯作为电极材料,C项正确;氧化硼的水化物是一种弱酸,与过量OH-反应可生成B,D项正确。11、D解析：水和冰组成的两相液体制冷剂，不属于悬浊液分散系，因为分散系是混合物，而该制冷剂是纯净物。12、D解析：由题干信息知，现代化学与生命科学形成很强的交叉融合，A正确；由题干信息知，这一技术可能使治愈遗传性疾病成为现实，B正确；“基因剪刀”能识别病毒的DNA，对这种“剪刀”施加控制，就能在任何预先设定的位置上切割任何DNA分子，进而重写生命密码，说明化学家们已能够在微观层面上操纵分子和原子，C正确；使人长生不老的“仙丹”是不存在的，D错误。13、C解析：A．认识分子和制造分子，是化学的特征，体现了化学的创造性和实用性，故A正确；B．制陶、冶金及酿酒过程中，都有新物质生成，属于化学变化，故B正确；C．化学是以实验为基础的学科，不会离开使用试管、烧杯等仪器动手实验，故C错误；D．科学的发展非常迅速，化学家可以在微观层面上操纵分子和原子，从而用分子或原子来组装分子材料、分子器件和分子机器等，故D正确14、D解析：如果没有手性催化剂，则生成的手性药物大多数是两种手性异构体，但在手性催化剂作用下，可以主要生成一种异构体；一对异构体化学性质几乎相同，但生理性质会截然不同，一种异构体有治病疗效，另一种可能没有疗效甚至有害。15、C解析：A．MERS病毒疫苗的研制，是物质的制备，属于化学研究的范畴，A项错误；B．雾霾的原因探究是物质组成和性质的研究，属于化学研究范畴，B项错误；C．化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学，原子弹的爆炸属于原子核的变化，原子种类发生了变化，属于核物理研究范畴，C项正确；D．钢铁厂冶炼特种钢属于物质的制备，属于化学研究范畴，D项错误。16、B解析：中间产物HOCO为自由基，不属于有机化合物，A错误；反应起点为HI离解为H和I自由基，H＋OCO―→HOCO，然后HOCOHO＋CO，最终为HO自由基与I自由基结合，B正确；HOCO经1000fs离解为HO自由基和CO，这只能说明这个历程快，不能说明整个反应的速率快，C错误；飞秒化学展现的反应历程中HI离解为H和I自由基以及HO自由基与I自由基结合等均为“化学反应实质是旧键断裂和新键形成”提供有力证据，D错误。17、答案：(1)分子的空间构型为球形，球面由五边形和六边形组成，化学键全部为氮氮单键，共90个(2)13230(3)AB解析：(1)C60分子的空间结构为球形，N60分子的空间结构也是球形的。N原子有5个价电子，每个N原子又结合了3个N原子，所