[学习目标] 1.理解物质结构是决定物质性质的重要因素。2.了解研究化学反应的量子力学理论的重要意义,认识研究生命现象的化学机理的重要性。
对应学生用书P061
一、研究物质的结构与性能的关系
\s\up1(01(01)量子力学的建立和\s\up1(02(02)分析测试技术的进步,使人们对物质的\s\up1(03(03)结构、性能及物质的\s\up1(04(04)变化规律有了一定的认识。但物质的\s\up1(05(05)微观结构还有许多奥秘等待人们去揭示;\s\up1(06(06)环境科学、\s\up1(07(07)生命科学、\s\up1(08(08)材料科学的发展,需要对物质的微观领域作更深入的研究。
\s\up1(09(09)物质结构是决定物质性质的重要因素。研究物质的\s\up1(10(10)结构与\s\up1(11(11)性能的关系对解决\s\up1(12(12)分子设计、\s\up1(13(13)合成新型材料等都具有十分重要的意义。
二、研究化学反应的量子力学理论
1.为了人类社会的可持续发展,化学家们非常期望解决的问题很多,例如:
(1)在充分了解\s\up1(01(01)光合作用、\s\up1(02(02)固氮作用机理和\s\up1(03(03)催化理论的基础上,实现农业的工业化,在工厂中生产粮食和蛋白质。
(2)建立\s\up1(04(04)零排放的、\s\up1(05(05)原子经济性的化工企业,倡导"绿色化学"。
(3)在了解酶催化作用机理的基础上,模拟天然酶制造\s\up1(06(06)人工催化剂。实现在\s\up1(07(07)最温和条件下进行化学反应,控制反应的方向和产物的手性。
2.量子力学在物质转化、物质制备等研究领域中具有指导作用。为了更好地利用化学变化,通过化学反应实现物质的转化,制备人类生活和生产所需要的物质,化学家们需要回答更多的问题,需要发展量子力学,需要建立精确有效而又普遍适用的化学反应的量子力学理论。
3.随着化学反应的量子力学理论的建立和相关技术的进一步发展,人类将进入一个崭新的世界:合成氨不再需要\s\up1(08(08)高温、高压,\s\up1(09(09)光合作用不再是植物的专利,化工生产不再生成无实际用途的副产物,没有能源危机,也没有环境污染。
三、研究生命现象的化学机理