第四节 配合物与超分子 第2课时（同步课件）-【上好课】高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修2）

第四节 配合物与超分子 第2课时 第三章　晶体结构与性质 1 2 1 本节重点 本节难点 超分子的概念 超分子的结构特点 知识导航 基因组中，遗传信息存储在DNA序列中，该遗传信息的传递由互补的含氮碱基序列的存在得到保证。细胞可以通过称为DNA复制的过程简单地复制遗传信息，是生物体发育和正常运作必不可少的生物大分子。 新课导入 思考：双螺旋DNA的两条分子链是通过什么结合的？ 新课讲授 A T G C 碱基配对：A与T配对，G与C配对 A与T配对： G与C配对： 通过2个氢键配对 通过3个氢键配对 DNA的双螺旋结构碱基对是通过氢键相互识别并结合的 超分子 常见的DNA碱基配对结构 新课讲授 超分子 A T 氢键 由两种或两种以上的分子(或离子)通过分子间相互作用形成的分子聚集体 超分子 概念 新课讲授 超分子 分子间相互作用：通过非共价键结合，包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。 特性 A T 氢键 超分子 新课讲授 超分子 分子聚集体大小：分子聚集体有的是有限的，有的是无限伸展的。 特性 A T 氢键 超分子 新课讲授 “杯酚” 杯酚与C60通过范德华力相结合，通过尺寸匹配实现分子识别 C60 C70 C60 C70 C70 C60 C60 超分子 循环使用 溶于氯仿 甲苯，过滤 不溶于氯仿 超分子不溶于甲苯 溶于甲苯 氯仿 超分子 重要特征及其应用——分子识别 新课讲授 冠醚识别碱金属离子(如K＋) 冠醚是皇冠状的分子，有不同大小的空穴，能与正离子，尤其是碱金属离子络合，并随环的大小不同而与不同的金属离子络合，利用此性质可以识别碱金属离子 超分子 重要特征及其应用——分子识别 新课讲授 10 猜想：这些冠醚的名称含义是什么？ 新课讲授 超分子 常见的冠醚 C 原子：2×4 = 8 O 原子：4 8 + 4 = 12 C 原子：2×5 = 10 O 原子：5 10 + 5 = 15 C 原子：2×6 = 12 O 原子：6 12 + 6 = 18 18-冠-6 15-冠-5 12-冠-4 新课讲授 12 冠醚，是分子中含有多个-氧-亚甲基-结构单元的大环多醚。冠醚的空穴结构对离子有选择作用，不同冠醚的空腔尺寸不同，与不同的阳离子相匹配(配位作用)，从而实现选择性结合(识别不同大小的碱金属离子)，在有机反应中可作催化剂。 冠醚 冠醚空腔直径/pm 合适的粒子(直径/pm) 12-冠-4 120～150 Li+(152) 15-冠-5 170～220 Na+(204) 18-冠-6 260～320 K+(276)Rb+(304) 21-冠-7 340～430 Cs+(334) 冠醚识别碱金属离子(如K＋) 超分子 重要特征及其应用——分子识别 新课讲授 13 回顾所学内容，讨论并回答下列问题 问题1 冠醚靠什么原子吸引阳离子？ C 原子是环的骨架，稳定了整个冠醚 O 原子吸引阳离子 新课讲授 冠醚与碱金属离子之间的配位键属于离子键、共价键、氢键还是分子间作用力？ 共价键 冠醚与碱金属离子形成配合物得到的晶体里还有什么粒子，这类晶体是离子晶体、共价晶体还是分子晶体？ 阴离子，离子晶体 回顾所学内容，讨论并回答下列问题 问题2 问题3 新课讲授 高锰酸钾溶液可以氧化甲苯，从而褪色。但是高锰酸钾溶解在水中，难溶于甲苯，难以和甲苯充分接触，实验时需要不断振荡，二者才能充分反应，溶液褪色 示例实验：甲苯与高锰酸钾溶液的反应 超分子 重要特征及其应用——相转移催化剂 新课讲授 16 实验数据：溶有18-冠-6的甲苯与高锰酸钾水溶液反应 甲苯中冠醚的浓度 褪色时间 30 g/L 5 min不褪色 60 g/L 5 min明显褪色 120 g/L 4.5 min明显褪色 实验改进：做上述实验时，加入冠醚(18-冠-6) 实验数据：冠醚可以催化这个反应 超分子 重要特征及其应用——相转移催化剂 新课讲授 17 实验分析 K+ MnO4 - 甲苯 高锰酸钾溶液 未加入冠醚 加入冠醚 很长时间才能反应 甲苯 高锰酸钾溶液 反应加快 K+ MnO4 - 超分子 重要特征及其应用——相转移催化剂 新课讲授 18 从分子结构上说，也可以叫“两亲分子”，分子的一端有极性，称为亲水基团，分子的另一端没有或者几乎没有极性，称为疏水基团。 超分子有序体 表面活性剂 新课讲授 19 表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束。由于油渍等污垢是疏水的，会被包裹在胶束内腔，这就是肥皂和洗涤剂的去污原理。 超分子有序体 表面活性剂 新课讲授 20 这些分子之所以称为表面活性剂，是由于它们会分散在水的液体表面形成一层疏水基团朝向空气的单分子层，又称