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一、基础概念

1. 超分子的定义

超分子是两种或两种以上分子（广义含离子）通过分子间非共价键相互作用形成的、具有特定微观结构和宏观功能的分子聚集体，其核心特征为分子识别与自组装。

不同版本教材对其定义略有差异：

人教版：强调分子间相互作用（非共价键、分子间作用力），典型实例为杯酚分离C60与C70、冠醚识别碱金属离子。

鲁科版：明确相互作用类型（氢键、静电作用、疏水作用、弱配位键等），新增分子梭等分子机器实例。

苏教版：将超分子作为氢键拓展内容，突出氢键是 “超分子化学中的万能相互作用”。

2. 超分子的核心作用力

超分子内的相互作用均为非共价键，常见类型如下： 

二、高考高频超分子体系

1. 冠醚（高考核心 “宠儿”）

（1）结构与命名

结构：由多个亚乙氧基(-CH2CH2O-)重复单元构成的大环多醚，分子呈皇冠形，具有特定尺寸的空腔，氧原子分布于环内侧形成富电子区域。

命名规则：环上总原子数 - 冠 - 氧原子数，如 12 - 冠 - 4（环含 12 个原子、4 个氧）、18 - 冠 - 6（环含 18 个原子、6 个氧）。

（2）核心功能

离子识别：空腔尺寸与碱金属离子直径适配时形成超分子，如 18 - 冠 - 6 空腔直径（260~320pm）与K+（276pm）匹配，可特异性识别K+；12 - 冠 - 4 适配Li+。

相转移催化：与碱金属离子结合后可携带阴离子进入有机相，增大难溶性盐（如KMnO4、KI）在有机溶剂中的溶解度，加快有机反应速率。

 用超分子冠醚识别碱金属离子

【说明】冠醚与碱金属离子之间形成配位键，这类晶体属于分子晶体。

（3）高考易错点

冠醚识别离子的依据是离子半径 / 直径适配，而非离子氧化性或还原性（2024 年广东卷易错选项）；

冠醚与金属离子的作用为弱配位键，属于分子间作用，非化学键。

2. 环糊精

（1）结构特征

由 6~8 个 D - 吡喃葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键形成的环状寡糖，常见类型为 α- 环糊精（6 个单元）、β- 环糊精（7 个单元）、γ- 环糊精（8 个单元）；分子呈截锥状，内腔极性小（疏水）、腔外极性大（亲水，含多个羟基）。

（2）核心功能

分子包合：可包合非极性 / 弱极性分子形成超分子，如包合苯甲醚时，苯环进入内腔，甲氧基暴露于腔外，实现反应的区域选择性（2024 年黑吉辽卷考点）；

物质分离：利用水溶性差异，可通过萃取法分离环糊精与氯代苯甲醚（环糊精溶于水，氯代苯甲醚不溶）。

3. 杯芳烃（杯酚）

（1）结构特征

由多个苯酚单元通过亚甲基桥连形成的杯状分子，空腔大小由苯环数量决定（如杯 [4] 芳烃、杯 [8] 芳烃），下缘含酚羟基（亲水），上缘可修饰疏水基团。

（2）核心功能

• 分子识别：对叔丁基杯 [8] 芳烃可特异性识别C60（尺寸适配），形成超分子后因溶解度差异实现C60与C70的分离（人教版教材典型实例）；

• 功能修饰：磺化杯 [4] 芳烃可用于离子检测与药物递送。

4. 其他超分子体系 

⑵ 自组装

超分子组装的过程是使超分子产生高度有序的过程。如人体细胞和细胞器是双分子膜，双分子膜就是超分子，

其自组装成有序排列状态。

三、高考考查维度与真题剖析

1. 考查维度 

2. 真题易错点总结

2024 年广东卷：冠醚与Li+结合而不与K+结合的原因是离子半径差异，非氧化性差异；

2024 年黑吉辽卷：环糊精并非可包合所有非极性分子，需满足尺寸适配；

2023 年辽宁卷：冠醚分子 c 的核磁共振氢谱为4 组峰（4 种化学环境的 H），非 3 组。

四、备考策略

1. 深挖教材，夯实核心概念

整合不同版本教材的超分子定义与实例，明确 “分子识别”“自组装” 的本质；

熟记冠醚、环糊精等典型超分子的结构与功能，建立 “结构决定功能” 的思维模型。

2. 拓展知识，衔接前沿

补充超分子发展史：1987 年超分子化学获诺贝尔化学奖（冠醚相关）、2016 年分子机器获诺贝尔化学奖；

关注超分子前沿应用：药物靶向递送、环境重金属离子检测、分子器件研发。

3. 聚焦真题，总结规律

归纳超分子试题的共性考法：陌生情境 + 基础原理，重点突破 “尺寸适配”“作用力类型”“功能与结构关联” 三大核心；

强化信息迁移能力，学会从题干中提取空腔尺寸、结合常数等关键数据分析问题。