Question

【題目】2013年諾貝爾化學(xué)獎授予三位美國科學(xué)家，因給復(fù)雜的化學(xué)體系設(shè)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(fù)雜的化學(xué)過程，可全面了解和預(yù)測化學(xué)反應(yīng)的細節(jié)進程。則：

（1）多尺度模型研究方法將化學(xué)實驗融入信息時代，用計算機模擬化學(xué)反應(yīng)的精妙過程，使得整個化學(xué)領(lǐng)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(xué)不再需要使用試管、燒杯等儀器動手實驗

B化學(xué)不再是純實驗科學(xué)

C化學(xué)可完全依靠計算機進行模擬實驗

D未來化學(xué)領(lǐng)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(guān)的化學(xué)方程式為_______________。這一發(fā)現(xiàn)將開辟世界能源的新領(lǐng)域，你設(shè)想出N60的未來用途主要應(yīng)用于__________。

（3）該項化學(xué)獎獲得者設(shè)計出電子尺度的量子化學(xué)和原子尺度的分子力學(xué)相結(jié)合的多尺度模型，將化學(xué)實驗帶入網(wǎng)絡(luò)空間的研究。請問多尺度模型技術(shù)可應(yīng)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(shè)計新藥物、研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)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(xué)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(xué)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(chǔ)數(shù)據(jù)作為支撐的，只有計算機，沒有基礎(chǔ)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(xué)的發(fā)展，選項D錯誤；故選B；

（2）反應(yīng)物N60，反應(yīng)條件為高溫或機械撞擊，生成物N2，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；根據(jù)題目信息，該反應(yīng)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(xué)模型研究藥物分子結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)固，確定合理的藥物結(jié)構(gòu)，結(jié)合原子尺度的分子化學(xué)模型打通合成穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的路徑，另外還可通過電子尺度的量子化學(xué)模型和原子尺度的分子化學(xué)模型研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)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(shè)計新藥物和研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和工作機制進行應(yīng)用。