超分子组装与材料设计复习题
基于超分子自组装的动态响应性智能材料的设计与合成及其在生物传感、药物控释等领域的应用
基于超分子自组装的动态响应性智能材料的设计与合成及其在生物传感、药物控释等领域的应用摘要超分子自组装是基于非共价相互作用，例如氢键、静电相互作用、疏水作用和π-π堆积等，将多个分子自发组装成具有特定结构和功能的超分子体系。
近年来，超分子自组装技术因其可调控性、自修复性、动态响应性和生物相容性等优点，在智能材料领域得到了广泛关注。
本文综述了基于超分子自组装的动态响应性智能材料的设计与合成策略，并重点介绍了其在生物传感、药物控释和生物成像等领域的应用。
关键词超分子自组装; 动态响应性; 智能材料; 生物传感; 药物控释1. 引言智能材料是指能够对环境刺激（如温度、光、pH、磁场等）做出响应，并表现出可控变化的材料。
近年来，随着对高性能材料的需求不断增加，智能材料的开发和应用研究成为了材料科学领域的前沿热点。
超分子自组装技术为智能材料的制备提供了新的思路和方法。
通过非共价相互作用，可将多个分子自发组装成具有特定结构和功能的超分子体系，从而赋予材料响应性、自修复性和生物相容性等特性。
2. 超分子自组装的原理及特点2.1 超分子自组装的原理超分子自组装是指通过非共价相互作用，例如氢键、静电相互作用、疏水作用和π-π堆积等，将多个分子自发组装成具有特定结构和功能的超分子体系的过程。
这些非共价相互作用是可逆的，并且可以通过外部刺激（如温度、光、pH、离子强度等）进行调控，从而实现对超分子体系结构和功能的动态控制。
2.2 超分子自组装的特点*可调控性：超分子自组装过程可以通过改变分子结构、浓度、溶剂等因素进行调控，从而得到具有不同结构和功能的超分子体系。
*自修复性：超分子体系中非共价相互作用的可逆性赋予其自修复性，即当超分子体系受到损伤时，可以通过非共价相互作用的重新形成进行修复。
*动态响应性：超分子体系对环境刺激（如温度、光、pH、离子强度等）敏感，能够响应外界环境的变化而改变自身结构和功能。
*生物相容性：超分子自组装技术可以利用生物分子（如蛋白质、多糖、核酸等）作为构建单元，制备具有生物活性和生物相容性的智能材料。
超分子自组装材料的设计与制备
超分子自组装材料的设计与制备在现代材料领域中，超分子自组装材料作为一种新型的纳米材料正在受到越来越广泛的关注。
它利用分子间的非共价相互作用，通过自组装形成复杂的结构和特殊的性能，具有许多优点，如可控性和可重复性。
本文将介绍超分子自组装材料的概念、分类、设计和制备方法，以及其在材料科学中的应用前景。
超分子自组装材料的概念超分子是由两个或多个分子在一定条件下通过分子间的非共价相互作用自组装形成的具有一定稳定性和结构复杂度的结构。
而超分子自组装材料则是利用分子间的非共价相互作用，以高度可控的方式自组装成材料的纳米结构，具有广泛的应用前景。
超分子自组装材料的分类根据自组装机理和材料性质，超分子自组装材料可以分为多种不同类型。
其中，最常见的类型包括有机-有机，无机-有机，和有机-无机杂化超分子自组装材料。
有机-有机超分子自组装材料是由有机分子之间的相互作用构成的材料，其特点是分子之间的相互作用力强、化学或物理惰性高、结构多样性大，并且能够通过有机合成方法进行制备。
无机-有机超分子自组装材料由无机分子或离子与有机分子之间的相互作用构成，与单纯的无机材料相比，其优点在于具有丰富的结构形态、特殊的光电性能以及优异的亲水性和亲油性。
有机-无机杂化超分子自组装材料则是由具有有机基团的无机分子或离子与有机分子之间相互作用形成的结构，包括有机分子修饰的无机纳米晶体和层状无机材料等，其特点是能够兼顾有机和无机的性质。
超分子自组装材料的设计超分子自组装材料的设计是针对所要达到的性能指标，选择所需要的材料组分并进行优化。
超分子自组装材料的性能由其分子间相互作用决定，因此，需要在设计材料结构和组成材料时考虑成分和分子结构之间的相互作用。
例如，利用比较亲和力大的头基和尾基设计高度可控的吸附性能、选择完美互补的分子来制造自组装体系等都是一些主要的设计思想。
超分子自组装材料的制备超分子自组装材料的制备方法主要包括溶剂挥发法、溶液-凝胶相转化法、水热法、氧化-还原法、以及蒸发法等。
功能高分子材料的合成与表征考核试卷
考生姓名：__________答题日期：______/______/________得分：_________判卷人：_________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.功能高分子材料中，以下哪种材料的导电性能最好？
（答题括号）
8.功能高分子材料在环境中的应用仅限于污水处理。（）
（答题括号）
9.高分子材料的降解速率与其分子量和化学结构无关。（）
（答题括号）
10.形状记忆高分子材料的恢复行为只能在加热条件下发生。（）
（答题括号）
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
1.请简述功能高分子材料的特点及其在现代社会中的应用领域。
（答题括号）
14.以下哪些因素会影响高分子的降解速率？
A.环境温度
B.水分含量
C.聚合物的化学结构
D.光照条件
（答题括号）
15.功能高分子材料在传感器领域的应用包括以下哪些？
A.生物传感器
B.温度传感器
C.湿度传感器
D.光传感器
（答题括号）
16.以下哪些方法可以用于制备形状记忆高分子？
A.物理交联
B.化学交联
A.自由基聚合
B.阴离子聚合
C.配位聚合
D.活性聚合
（答题括号）
5.关于功能高分子材料的结构表征，下列哪项技术最适用于确定分子量？
A.红外光谱
B.核磁共振
C.质谱
D. X射线衍射
（答题括号）
6.以下哪种材料被认为是热塑性高分子？
A.聚酰胺
B.聚乙烯醇
C.聚对苯二甲酸乙二醇酯
高中化学第5章 第30讲 配合物 分子间作用力 超分子---2023年高考化学一轮复习(新高考)
配合物 分子间作用力 超分子
复习目标
1.了解配位键的形成和配合物的组成。 2.了解分子间作用力的类型、特征、实质及其对物质性质的影响。 3.能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。
内容索引
考点一
配位键 配合物
考点二
分子间作用力与分子 的性质 超分子
答题规范(4)
分子结构与性质简答
3.超分子 (1)概念 超分子是由 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。 (2)超分子内分子间的作用力 超分子内部分子之间通过非共价键相结合，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。 (3)超分子的应用 在分子水平上进行分子设计，有序组装甚至复制出一些新型的分子材料。
_增__大__，__沸__点__升__高___。
(4)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如 图所示，呈现这种变化的原因是_硅__烷__为__分__子__晶__体__，__随__相__对__分__子__质__量__的__增__大__，__分___子__间_ _作__用__力__增__强__，__沸__点__升__高___。
_非__极__性__键__或__极__性__键___ _不__对__称___
(2)分子的溶解性 ①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于 非极性 溶剂，极性溶质一般能溶 于 极性 溶剂。 ②若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度 增大 。 ③随着溶质分子中憎水基个数的增多，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和 水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 (3)分子的手性 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样 互为镜像 ，却 在三维空间里不能叠合，互称手性异构体(或对映异构体)。有手性异构体的分子叫 手性分子。
纳米材料复习内容答案
纳米材料复习题1、简单论述纳米材料的定义与分类。
2、什么是原子团簇? 谈谈它的分类。
3、通过Raman 光谱中任何鉴别单壁和多臂碳纳米管? 如何计算单壁碳纳米管直径?4、论述碳纳米管的生长机理（图）。
答：碳纳米管的生长机理包括V-L-S机理、表面（六元环）生长机理。
（1）V-L-S机理：金属和碳原子形成液滴合金，当碳原子在液滴中达到饱和后开始析出来形成纳米碳管。
根据催化剂在反应过程中的位置将其分为顶端生长机理、根部生长机理。
①顶端生长机理：在碳纳米管顶部，催化剂微粒没有被碳覆盖的的部分，吸附并催化裂解碳氢分子而产生碳原子，碳原子在催化剂表面扩散或穿过催化剂进入碳纳米管与催化剂接触的开口处，实现碳纳米管的生长，在碳纳米管的生长过程中，催化剂始终在碳纳米管的顶端，随着碳纳米管的生长而迁移；②根部生长机理：碳原子从碳管的底部扩散进入石墨层网络，挤压而形成碳纳米管，底部生长机理最主要的特征是：碳管一末端与催化剂微粒相连，另一端是不含有金属微粒的封闭端；（2）表面（六元环）生长机理：碳原子直接在催化剂的表面生长形成碳管，不形成合金。
①表面扩散机理：用苯环坐原料来生长碳纳米管，如果苯环进入催化剂内部，会被分解而产生碳氢化合物和氢气同时副产物的检测结果为只有氢气而没有碳氢化化物。
说明苯环没有进入催化剂液滴内部，而只是在催化剂表面脱氢生长，也符合“帽式”生长机理。
5、论述气相和溶液法生长纳米线的生长机理。
（1）气相法反应机理包括：V-L-S机理、V-S机理、碳纳米管模板法、金属原位生长。
①V-L-S机理：反应物在高温下蒸发，在温度降低时与催化剂形成低共熔液滴，小液滴相互聚合形成大液滴，并且共熔体液滴在端部不断吸收粒子和小的液滴，最后由于微粒的过饱和而凝固形成纳米线。
②V-S机理：首先沉底经过处理，在其表面形成许多纳米尺度的凹坑蚀丘，这些凹坑蚀丘为纳米丝提供了成核位置，并且它的尺寸限定了纳米丝的临界成核直径，从而使生长的丝为纳米级。
2023版三维设计高中化学总复习核心素养测评(十八) 晶体结构与性质
核心素养测评(十八) 晶体结构与性质一、选择题：本题包括12个小题，每小题仅有1个选项符合题意。
1．下列关于超分子的说法不正确的是()A．C70属于超分子B．超分子有的是有限的，有的是无限伸展的C．C60与“杯酚”可通过分子间作用力形成超分子D．超分子具有“分子识别”“自组装”两大重要特征解析：A超分子是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。
C70是一种分子，故不属于超分子。
2．晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。
我国现已能够拉制出直径为300毫米的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。
下列对晶体硅的叙述中正确的是()A．形成晶体硅的速率越大越好B．晶体硅没有固定的熔、沸点C．可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关解析：C A选项，晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越大越好；B选项，晶体有固定的熔、沸点；C选项，X射线衍射实验能够测出物质的内部结构，根据粒子是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体；D选项，晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系。
3．下列说法中正确的是()A．离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子B．金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动C．分子晶体的熔、沸点很低，常温下都呈液态或气态D．共价晶体中的各相邻原子都以共价键相结合解析：D A项，离子晶体中每个离子周围不一定吸引6个带相反电荷的离子，如CsCl 晶体中每个Cs＋吸引8个Cl－；B项，金属晶体中的自由电子不是因为外电场作用产生的；C项，常温下，分子晶体不一定是液态或气态，可能为固态，如I2、S8等。
4．(2021·湖北适应性考试) B和Al为同族元素，下列说法错误的是()A．BF3和AlF3都可以与F－形成配位键B．H3BO3为三元酸，Al(OH)3呈两性C ．共价键的方向性使晶体B 有脆性，原子层的相对滑动使金属Al 有延展性D ．B 和Al 分别与N 形成的共价晶体，均具有较高硬度和熔点解析：B BF 3和AlF 3中B 和Al 均有空轨道，F －有孤电子对，因此BF 3和AlF 3都可以与F －形成配位键，A 正确；H 3BO 3为一元弱酸，Al(OH)3为两性氢氧化物，具有两性，B 错误；晶体B 为共价晶体，共价键的方向性使晶体B 有脆性，Al 为金属晶体，原子层的相对滑动使金属Al 有延展性，C 正确；B 和Al 分别与N 通过共价键形成共价晶体，共价晶体具有较高硬度和熔点，D 正确。
高分子物理期末复习参考题
高分子物理期末复习参考题说明：此复习题仅作为复习参考使用，并非考试试题，只是题型和考试类似，希望同学们好好复习。
一、填空题：1、降温速度越快，高聚物的玻璃化转变温度Tg越高2、橡胶弹性的本质—弹性，橡胶在绝热拉伸过程中放热。
3、松弛时间T值越小，表明材料的弹性越。
推迟时间T值越小，表明材料的弹性越。
4、银纹是在张应力的作用下产生的，银纹内部存在微细凹槽，其方向与外力方向垂直。
5、分子链越柔顺，粘流温度越」:高分子极性大，粘流温度越高。
6、温度下降，材料断裂强度增大，断裂伸长率减小。
7、产生橡胶弹性的条件、、。
8、在交变应力(变)的作用下，应变于应力一个相角§的现象称为滞后，tan6的值越小，表明材料的弹性。
9、对于相同分子量，不同分子量分布的聚合物流体，在低剪切速率下，分子量分布的粘度高，在高剪切速率下，分子量分布粘度高。
10、高聚物的粘流温度是成型加工的温度，高聚物的分解温度是成型加工的温度。
11、高聚物屈服点前形变是完全可以回复的，屈服点后高聚物将在恒应力下发生塑性流动，屈服点以后，大多数高聚物呈现应变软化，有些还非常迅速。
屈服发生时，拉伸样条表面产生或剪切带，继而整个样条局部出现。
二、单项选择题1、下列聚合物中，玻璃化转变温度T g的大小顺序是()(1)聚乙烯(2)聚丙烯腈(3)聚丙烯(4)聚氯乙烯A(4)>(2)>(3)>(1)B(2)>(4)>(3)>(1)C(2)>(4)>(1)>(3)D(4)>(2)>(1)>(3)2、下列聚合物中，熔点T m最高的聚合物是()A聚邻苯二甲酸乙二酯B聚间苯二甲酸乙二酯C聚己二甲酸乙二酯D聚对苯二甲酸乙二酯3、在下列聚合物中，结晶能力最好的是()A无规聚苯乙烯B聚乙烯C等规聚苯乙烯D聚苯乙烯—丁二烯共聚物4、交联橡胶以下说法不正确的是()A形变小时符合虎克定律B具有熵弹性C拉伸时吸热D压缩时放热5、下图是在一定的应力作用下，不同温度下测定的聚合物蠕变性能曲线，下列温度大小顺序正确的是() AT>T>T>T1234 BT>T>T>T4321 CT>T>T>T1324 DT>T>T>T23146、聚碳酸酯的应力—应变曲线曲线属于以下的哪一类？( A 硬而脆B 软而韧C 强而韧D 硬而强7、下列聚合物中，拉伸强度最大的聚合物是()A 高密度聚乙烯B 尼龙610C 尼龙66D 聚对苯二甲酰对苯二胺 8、聚合物挤出成型时，产生熔体破裂的原因是()A 熔体弹性应变回复不均匀B 熔体黏度过小C 大分子链取向程度低D 法向应力大 9、聚丙烯酸钠的Tg 为280°C，聚丙烯酸的Tg 为106°C，前者Tg 高时因为() A 侧基的长度短B 存在氢键C 范德华力大D 存在离子键10、下图为不同相对分子质量高聚物熔体的流动曲线，那种高聚物的相对分子质量最高11、可以用时温等效原理研究聚合物的黏弹性，是因为()A 高聚物分子运动是一个与温度、时间有关的松弛过程B 高分子分子处于不同的状态C 高聚物是由具有一定分布的不同相对分子质量分子组成的D 高聚物具有黏弹性 12、下列聚合物中，玻璃化转变温度Tg 是()(1)聚氯乙烯(2)聚乙烯(3)聚1，2-二氯乙烯(4)聚偏二氯乙烯 A (4)>(3)>(1)>(2)B (3)>(4)>(1)>(2)CH 3CH —CH 3CH 314、PE 、PVC 、PVDC (聚偏二氯乙烯)的结晶能力大小顺序，以下说法正确的是(C.PVDC >PE >PVCD.PVDC >PVC >PE15、橡胶在室温下呈高弹性，但当其受到()时，在室温下也能呈现玻璃态的力学行为。
北京化工大学研究生课程超分子插层组装化学复习题
《超分子插层组装化学》复习题1.超分子化学的定义及其研究范畴Supramolecular Chemistry is the chemistry of the intermolecular bond, covering the structures and functions of the entities formed by associasion of two or more chemical species。
超分子化学是关于分子间相互作用和分子聚集体的化学。
研究范畴：超分子化学作为化学的一个独立分支，已经得到普遍认同；它是一个交叉学科，涉及无机与配位化学、有机化学、高分子化学、生物化学和物理化学；由于能够模仿自然界已存在物质的许多特殊功能，形成分子器件，因此它也构成了纳米技术、材料科学和生命科学的重要组成部分超分子科学体系研究范畴：以分子识别为基础、分子自组装为手段、组装体功能为目标。
2.分子识别分子识别（molecular recognition）是由于不同分子间的一种特殊的、专一的相互作用，它既满足相互结合的分子间的空间要求，也满足分子间各种次级键力的匹配，体现锁(lock)和钥匙(key)原理，即能量特征和几何特征的互补。
3.简述三位超分子化学奠基者对超分子化学的发展所做的贡献1.C.J.Pederson (彼得森)1967年在本想合成非环聚醚（多元醚）的实验中，第一次发现了冠醚。
大环聚醚——冠醚合成；选择性络合碱金属；揭示了分子和分子聚集体的形态对化学反应选择性起着重要的作用；人工合成中的第一个自组装作用。
2. D. J. Cram(克拉姆)以Pederson工作为入口，进行了系列的主客体化学的研究。
基于大环配体与金属或有机分子的络合化学方面的研究;创立和提出了以配体（受体）为主体、以络合物（底物）为客体的主-客体化学（host-guest chemistry）理论；3.J. M. Lehn(莱恩)1969年合成第一个大双环穴状配体，研究了其结构和性能，并进一步进行了分子器件的设计。
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《超分子组装与材料设计》复习题
1.超分子化学的定义及其研究范畴
研究超出于分子实体之外的化学，主要是研究那些通过分子间非共价键相互作用而组织起来的化学物种所表现的物理、化学以及生物特性和行为的科学
超分子化学是基于共价键存在着的分子化学领域；基于分子组装体和分子间键存在着超分子化学。
超分子是分子之间的结合；借助的结合力是非共价键力；与共价键相比，非共价键力属于弱相互作用，包括范德华力、静电引力、氢键力、π相互作用力、偶极/偶极相互作用、亲水/疏水相互作用等等；超分子体系具有协同作用的特性；
通过协同作用，分子之间能克服弱相互作用的不足，形成有一定方向性和选择性的强作用力，成为超分子形成、分子识别和分子组织的主要因素。
超分子科学体系研究范畴：以分子识别为基础，分子自组装为手段，组装体功能为目标，在主客体化学，生物无机化学，液晶材料，超分子材料与分子器件等方面显示着强大的应用潜力，是设计新颖功能材料的一条全新途径。
核心问题是各种弱相互作用的方向性和选择性如何决定分子间的识别及分子的组装性质。
2.分子识别
分子识别（molecular recognition）是由于不同分子间的一种特殊的、专一的相互作用，它既满足相互结合的分子间的空间要求，也满足分子间各种次级键力的匹配，体现锁(lock)和钥匙(key)原理，即能量特征和几何特征的互补。
3.简述三位超分子化学奠基者对超分子化学的发展所做的贡献
美国的C. J. Pederson教授：1967年在本想合成非环聚醚（多元醚）的实验中，第一次发现了冠醚。
大环聚醚——冠醚合成；选择性络合碱金属；揭示了分子和分子聚集体的形态对化学反应选择性起着重要的作用；人工合成中的第一个自组装作用。
美国的D. J. Cram教授：以Pederson工作为入口，进行了系列的主客体化学的研究。
基于大环配体与金属或有机分子的络合化学方面的研究;创立和提出了以配体（受体）为主体、以络合物（底物）为客体的主-客体化学（host-guest chemistry）理论；
法国的J. M. Lehn教授：1969年合成第一个大双环穴状配体，研究了其结构和性能，并进一步进行了分子器件的设计。
模拟蛋白质的螺旋结构，超越了大环与主客体化学研究范畴；首次提出了“超分子化学”的概念；即：“基于共价键存在着分子化学领域，基于分子组装体和分子间键存在着超分子化学”；他建议将超分子化学定义为“超出分子的化学”(Chemistry beyond the molecule)；
4.简述非共价键力的类型
非共价键力属于弱相互作用，包括范德华力、静电引力、氢键力、π相互作用力、偶极/偶极相互作用、亲水/疏水相互作用
5.简述氢键在超分子识别和自组装领域的重要作用及其原因
氢键是超分子识别和自组装中最重要的一种分子间相互作用，由于它的作用较强，涉及面极广，在生命科学和材料科学中都极为重要。
例如：DNA的碱基配对，互相识别，将两条长链自组装成双螺旋体。
分子饼，三聚氰胺，三聚氰酸。
6.冠醚作为相转移催化剂的原理
相转移催化剂是将客体物种从一相转移到另一相。
通常两相（液-液相转移）是互不相容的，使用适合的主体分子可以提高无机盐在非极性介质中的溶解度。
冠醚是路易斯碱，处于环内侧的氧原子有未共用电子对，可与金属离子形成配位键。
冠醚具有亲油性的亚甲基排列在环的外侧，可使盐溶于有机溶剂，或使其由水相转移至有机相中。
例：固体氰化钾与卤代烃反应，因氰化钾不溶于卤代烃使反应难以在固液两相中进行。
当加入18-冠-6后，它与钾离子生成配离子而溶于卤代烃，反应在均相中很容易完成。
7.第一代、第二代和第三代超分子主体化合物分别是什么？他们各自主要识别什么客
体？
第一代冠醚；多种金属离子，铅汞镉锌
第二代主体化合物环糊精；非极性客体分子，单环芳烃（苯，萘酚）萘环，蒽，菲等三环芳烃。
第三代超分子主体化合物杯芳烃；许多杯芳烃都可以识别多种多样的有机小分子，形成固态配合物。
对叔丁基杯[4]芳烃能识别包合氯仿，甲苯，苯，二甲苯和茴香醚。
8.螯合、大环和大二环效应与冠醚主客体络合物稳定性之间的关系
大环配体形成的配合物的稳定性远高于相应的开链配体形成的配体的稳定性，这种效应叫大环效应或超螯合效应。
醚的大环化合物对碱金属离子有明显的亲和力。
起因源于在配位化学中通常观察到的螯合和大环效应。
9.分子自组装
分子自组装涉及的是在特殊合成过程中共价键的形成，组装体受反应中间体的立体化学和构造特性的控制。
10.超分子自组装；严格自组装
超分子自组装是指在分子间形成的相对易变的、非共价键相互作用（如配位作用，氢键和偶极相互作用）控制下的，有限数量的构造子的定向识别的、自发可逆的结合。
严格自组装利用的全部是纯粹的非共价键相互作用。
在严格自组装过程中，当各组分在给定的反应条件下按照一定的比例混合在一起时，最终产物是完全自发产生的。
产物的形成必须是可逆的，代表体系的最小热力学性质。
11.超分子识别和自组装有哪些途径？
①通过配位键进行识别和自组装
配位键系指电子对给体－受体或Lewis碱－酸的相互作用。
配位键是配位化学的基础，有分子内也有分子间的配位键。
分子间的配位键能使单个的分子通过识别组装成超分子。
②通过次级键的识别和自组装
次级键是指原子间的距离比共价单键的长，但比范德华作用力的短；在晶体中则指原子间的距离比共价半径之和长，但比范德华半径之和短。
这意味着次级键的作用力较共价键或配位键的弱，它的强度和氢键相当。
次级键通常存在于较重的主族元素化合物中，可发生在分子内也可发生在分子间，有时两者共存于超分子结构中。
③通过氢键的识别和自组装
④通过π相互作用进行识别和自组装
环戊二烯，环多烯、不饱和烃等形成的有机金属化合物存在类似的π键相互作用的识别和自组装。
⑤离子间相互作用的识别和自组装
依靠正、负离子间的识别作用可自组装成超分子的基本上为离子型的碱金属或碱土金属化合物。
通过这种识别和自组装，可以形成大小不一的环、簇、链或其他更为复杂的一维、二维或三维超分子。
12.分子器件
分子器件可以被定义为有许多个不连续的分子元件组装起来，用以体现一特定功能的组装体。
它的运作需经由电子和核的重排，与宏观机器一样，它需要能量进行操作，用信号与操作者进行交流。
13.简述分子器件与传统化学的不同之处
传统化学的目标是分子构造。
如果你能构造分子，那么你就能构造新的物质和材料。
机器或器件是一个功能实体，有别于化学物质，它的作用在于它能做什么，而不是它是什么。
近年来，在电子工业界已生产出微型机器（微米尺度的组分组成的器件）。
与它们的巨大的祖先相比，它们的效率要大得多，且能承担的任务更加精细。
再进一步的目标是纳米机器—独立分子大小的机器，它可能会更快更精细。
14.论述：分子器件的发展现状和未来发展趋势（结合实例或数据）。
分子与超分子器件仍处于基础研究阶段，要实现宏观实际应用还有很多问题要解决，如分子器件在固态环境下的应用是一个难题。
但随着该领域研究范围的不断扩大，新型超分子器件将在生命科学，材料科学，环境科学和信息技术方面发挥巨大作用。
超分子器件研究已经成为世界性前沿课题，新型光控分子水平器件的研究具有独特的吸引力，并取得了一定的进展：人工光合成ATP，人工分子器件的药物运送，人工分子开关执行逻辑运算。
利用自组装方法将DNA分子吸附于Si基底表面，并通过原子力显微镜(AFM)观察不同质量浓度的DNA溶液在Si基底表面进行自组装后的结构：当DNA溶液的质量浓度较低时，Si基底表面会吸附单个、拉伸、环状的分子；当DNA溶液的质量浓度为60～160μL时，在Si基底表面会形成网状结构；当DNA溶液的质量浓度超过200μg／L时，仅形成DNA 薄膜．实验结果表明可以利用该方法制作基于Si材料的DNA分子器件．。