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高中化学人教版 (2019)选择性必修2第四节 配合物与超分子一等奖ppt课件
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第四节 配合物与超分子一等奖ppt课件，共20页。PPT课件主要包含了学习目标，引入新课，超分子，超分子结构特点，分子聚集体大小，重要特征及其应用，-冠-5，②冠醚名称的含义，-冠-4，K+MnO4-等内容，欢迎下载使用。
1.了解超分子的结构特点。2.了解超分子的简单应用。
双螺旋DNA的两条分子链是通过什么结合的？
DNA碱基对是通过氢键相互识别并自主配对的
氢键是最强的分子间相互作用，很多分子可以通过氢键相互结合，形成具有固定组成的一个分子簇，这就是所谓的超分子。
神奇的超分子，借分子间作用力形成复杂的组织结构
由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称为超分子。
超分子是组成复杂的，有组织的分子聚集体，并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性。
注意：超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
3.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。
有的是有限的 有的是无限伸展的
(1)分子识别：“杯酚”分离 C60 和 C70
这个例子反映出来的超分子的特性被称为“分子识别”。
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
(1)分子识别：“冠醚”识别碱金属离子
①冠醚定义：分子中含有多个-氧-亚甲基(CH2)-结构单元的大环多醚。
C 原子：8 O 原子：4
环上总原子数：8 + 4 = 12
C 原子：10 O 原子：5
环上总原子数：10 + 5 = 15
③冠醚特点：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。
思考：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，
冠醚与金属阳离子通过配位作用相结合形成超分子
④冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子
思考： K+ 直径为276 pm，应该选择哪种冠醚呢？
冠醚环的大小与金属离子匹配，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，因而成为有机反应中很好的催化剂。
应用举例：相转移催化剂
问题背景：高锰酸钾溶液可以氧化甲苯，从而褪色。
但是高锰酸钾易溶于水，难溶于甲苯，难以和甲苯充分接触。
⑤冠醚识别碱金属离子的应用
溶有18-冠-6的甲苯与高锰酸钾水溶液反应
KMnO4水溶液对烯烃氧化效果差，在烯烃中加入冠醚时，冠醚通过与K+结合而将高锰酸根也带入烯烃中；而冠醚不与高锰酸根结合，使游离的高锰酸根反应活性很高，从而快速发生反应。
1.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？2.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？
提示 阴离子，离子晶体。
超分子组装的过程称为分子自组装（Mlecular self-assembly)，自组装过程（Self-rganizatin)是使超分子产生高度有序的过程。
细胞膜的两侧都是水溶液，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。
超分子技术在催化、分析、药物合成、染料合成等领域都有应用。
已报道的超分子大环主体有：DNA,冠醚，环糊精，杯芳烃，杯吡咯，杯咔唑，瓜环胡葫芦脲，柱芳烃等。
2020年，我国博士后王振元：潜心创新，成功开发出超分子生物催化技术，打破了国外巨头在化妆品高端原料市场的垄断地位。
超分子的未来发展：通过对超分子研究，人们可以模拟生物系统，复制出一些新材料，如：新催化剂、新药物、分子器件、生物传感器等功能材料。
含义：研究超分子的化学叫超分子化学，是一门处于近代化学、材料化学和生命科学交汇点的新兴学科。研究领域：环状配体组成的主客体体系；有序的分子聚集体；由两个或两个以上基团用柔性链或刚性链连接而成的超分子化合物。应用：在分子识别与人工酶、酶的功能、短肽和环核酸的组装体及其功能等领域有着广阔的应用前景。
课堂练习1：判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)超分子的性质与组成超分子的单个分子的性质相同。( )(2)超分子是相对分子质量很大的有机化合物。( )(3)超分子内部分子可以通过非共价键结合。( )
(4)超分子都是无限伸展的。( )(5)形成超分子的微粒都是分子。( )(6)超分子具有分子识别和自组装的特征。( )
课堂练习2：冠醚(皇冠状分子)因具有分子识别能力,成为超分子化学中重要一员。18-冠-6 是其中的一种,结构如图。下列说法正确的是( )。A.该分子是CH3OCH3的同系物B.该分子中所有原子可能共平面C.该分子含有σ键、极性键、非极性键D.该有机物的最简式与甲醛的分子式相同
课堂练习3：下列过程与超分子的分子识别无关的是（ ）A．两种特定类型的 DNA 分子才会结合B．淀粉与碘结合变蓝C．用 12-冠-4 分离 Na+ 中的 Li+ D．杯酚和 C60 形成的超分子在氯仿中解体
1.了解超分子的结构特点。2.了解超分子的简单应用。
双螺旋DNA的两条分子链是通过什么结合的？
DNA碱基对是通过氢键相互识别并自主配对的
氢键是最强的分子间相互作用，很多分子可以通过氢键相互结合，形成具有固定组成的一个分子簇，这就是所谓的超分子。
神奇的超分子，借分子间作用力形成复杂的组织结构
由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称为超分子。
超分子是组成复杂的，有组织的分子聚集体，并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性。
注意：超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
3.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。
有的是有限的 有的是无限伸展的
(1)分子识别：“杯酚”分离 C60 和 C70
这个例子反映出来的超分子的特性被称为“分子识别”。
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
(1)分子识别：“冠醚”识别碱金属离子
①冠醚定义：分子中含有多个-氧-亚甲基(CH2)-结构单元的大环多醚。
C 原子：8 O 原子：4
环上总原子数：8 + 4 = 12
C 原子：10 O 原子：5
环上总原子数：10 + 5 = 15
③冠醚特点：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。
思考：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，
冠醚与金属阳离子通过配位作用相结合形成超分子
④冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子
思考： K+ 直径为276 pm，应该选择哪种冠醚呢？
冠醚环的大小与金属离子匹配，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，因而成为有机反应中很好的催化剂。
应用举例：相转移催化剂
问题背景：高锰酸钾溶液可以氧化甲苯，从而褪色。
但是高锰酸钾易溶于水，难溶于甲苯，难以和甲苯充分接触。
⑤冠醚识别碱金属离子的应用
溶有18-冠-6的甲苯与高锰酸钾水溶液反应
KMnO4水溶液对烯烃氧化效果差，在烯烃中加入冠醚时，冠醚通过与K+结合而将高锰酸根也带入烯烃中；而冠醚不与高锰酸根结合，使游离的高锰酸根反应活性很高，从而快速发生反应。
1.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？2.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？
提示 阴离子，离子晶体。
超分子组装的过程称为分子自组装（Mlecular self-assembly)，自组装过程（Self-rganizatin)是使超分子产生高度有序的过程。
细胞膜的两侧都是水溶液，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。
超分子技术在催化、分析、药物合成、染料合成等领域都有应用。
已报道的超分子大环主体有：DNA,冠醚，环糊精，杯芳烃，杯吡咯，杯咔唑，瓜环胡葫芦脲，柱芳烃等。
2020年，我国博士后王振元：潜心创新，成功开发出超分子生物催化技术，打破了国外巨头在化妆品高端原料市场的垄断地位。
超分子的未来发展：通过对超分子研究，人们可以模拟生物系统，复制出一些新材料，如：新催化剂、新药物、分子器件、生物传感器等功能材料。
含义：研究超分子的化学叫超分子化学，是一门处于近代化学、材料化学和生命科学交汇点的新兴学科。研究领域：环状配体组成的主客体体系；有序的分子聚集体；由两个或两个以上基团用柔性链或刚性链连接而成的超分子化合物。应用：在分子识别与人工酶、酶的功能、短肽和环核酸的组装体及其功能等领域有着广阔的应用前景。
课堂练习1：判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)超分子的性质与组成超分子的单个分子的性质相同。( )(2)超分子是相对分子质量很大的有机化合物。( )(3)超分子内部分子可以通过非共价键结合。( )
(4)超分子都是无限伸展的。( )(5)形成超分子的微粒都是分子。( )(6)超分子具有分子识别和自组装的特征。( )
课堂练习2：冠醚(皇冠状分子)因具有分子识别能力,成为超分子化学中重要一员。18-冠-6 是其中的一种,结构如图。下列说法正确的是( )。A.该分子是CH3OCH3的同系物B.该分子中所有原子可能共平面C.该分子含有σ键、极性键、非极性键D.该有机物的最简式与甲醛的分子式相同
课堂练习3：下列过程与超分子的分子识别无关的是（ ）A．两种特定类型的 DNA 分子才会结合B．淀粉与碘结合变蓝C．用 12-冠-4 分离 Na+ 中的 Li+ D．杯酚和 C60 形成的超分子在氯仿中解体
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