Question

【題目】2013年諾貝爾化學獎授予三位美國科學家，因給復雜的化學體系設計了多尺度模型而分享800萬瑞典克朗（約合120萬美元）獎金。通過計算機程序真實模擬復雜的化學過程，可全面了解和預測化學反應的細節(jié)進程。則：

（1）多尺度模型研究方法將化學實驗融入信息時代，用計算機模擬化學反應的精妙過程，使得整個化學領域經(jīng)歷了一場革命性的變化。下列說法中正確的是（_____）

A化學不再需要使用試管、燒杯等儀器動手實驗

B化學不再是純實驗科學

C化學可完全依靠計算機進行模擬實驗

D未來化學領域的發(fā)展方向還是經(jīng)驗化

（2）通過超級計算機模擬還發(fā)現(xiàn)：N60在高溫或機械撞擊時可生成N2 ，其積蓄的巨大能量會在一瞬間釋放出來，請寫出相關的化學方程式為_______________。這一發(fā)現(xiàn)將開辟世界能源的新領域，你設想出N60的未來用途主要應用于__________。

（3）該項化學獎獲得者設計出電子尺度的量子化學和原子尺度的分子力學相結合的多尺度模型，將化學實驗帶入網(wǎng)絡空間的研究。請問多尺度模型技術可應用到哪些方面？（要求至少兩點）_________________。

Answer 1

【答案】B 研制開發(fā)出最好性能的火箭燃料（其他合理答案亦可） 設計新藥物、研究蛋白質結構和工作機制

【解析】

（1）A、計算機模擬還需要實際實驗積累的數(shù)據(jù)，所以還需進行動手實驗，選項A錯誤；

B、化學有了計算機的引入，不單純依靠實際實驗的驗證，也可以通過計算機模擬，進行相互驗證，增加了科學性和準確性，選項B正確；

C、計算機建立模擬模型，還是需要基礎數(shù)據(jù)作為支撐的，只有計算機，沒有基礎數(shù)據(jù)，無法完成模型建立，選項C錯誤；

D、單純依靠經(jīng)驗化，新的理論和思路無法進行探究和驗證，推動不了化學的發(fā)展，選項D錯誤；故選B；

（2）反應物N60，反應條件為高溫或機械撞擊，生成物N2，所以該反應的化學方程式為；根據(jù)題目信息，該反應會釋放大量的能量，因此可以作為能源使用，生成物沒有污染，所以可以作為火箭發(fā)射時的燃料，其他作為能源使用的答案也可；

（3）新藥物的開發(fā)，有利于疾病的治愈，通過藥物合成中電子尺度的量子化學模型研究藥物分子結構是否穩(wěn)固，確定合理的藥物結構，結合原子尺度的分子化學模型打通合成穩(wěn)固結構的路徑，另外還可通過電子尺度的量子化學模型和原子尺度的分子化學模型研究蛋白質的結構及工作機制，將必須氨基酸進行合成，減少必須通過外界攝入的麻煩，因此可以在設計新藥物和研究蛋白質結構和工作機制進行應用。