3.4.2 超分子 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

人教版选择性必修第二册 第三章 晶体结构与性质 　第四节　配合物和超分子 第2课时　超分子 学习目标 1.了解超分子的结构特点和性质 2.发展“宏观辨识和微观探析”的学科核心素养。 2 六、超分子 DNA碱基对是通过氢键相互识别并自主配对的 双螺旋DNA的两条分子链是通过什么结合的？ 分子间通过氢键相互结合，形成具有固定组成的一个分子簇。 1.定义：两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体 超分子定义中的分子是广义的，包括离子。 六、超分子 2.粒子之间作用： 非共价键 通过非共价键结合，包括氢键、范德华力、静电作用等 3.超分子的大小 有的是有限的 有的是无限伸展的 4.超分子的特征 “杯酚” 分离 C60 和 C70 C60 C70 （1）分子识别 a. 分离 C60 和 C70 b. 冠醚识别碱金属离子 15-冠-5 12-冠-4 C 原子：2×5 = 10 O 原子：5 10 + 5 = 15 把环上所含C、O原子的总数标注在“冠”字之前，把其中所含氧原子数标注在“冠”之后。 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，从而实现选择性结合，在有机反应中可作催化剂。 冠醚的空穴结构对离子有选择作用 b. 冠醚识别碱金属离子 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） K+直径为276 pm，应该选择哪种冠醚呢？ 问题：碱金属离子或大或小，猜想冠醚是如何识别它们的？ 冠醚与金属阳离子通过配位作用相结合，不同大小的冠醚可以识别不同大小的碱金属离子。 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 思考· 讨论 2.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 3.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 9 问题背景： 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 实验数据：溶有18-冠-6的甲苯与高锰酸钾水溶液反应 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 18-冠-6的大小与金属K+离子匹配，将K+以及对应的阴离子(MnO4－)都带入有机溶剂，使游离的高锰酸根反应活性很高，从而快速发生反应。 细胞膜两侧为水溶液，水是极性分子，而构成膜的两性分子的头基是极性基团而尾基是非极性基团。头基为亲水基团，头部会朝向水溶液一侧，从而实现自组装。 （2）分子自组装 超分子 超分子定义和作用力 超分子的特征 分子识别 自组装 【总结】 $$