【高中化学】2023-2024学年人教版选择性必修2 配合物与超分子同步课件

第三章第四节配合物与超分子达标任务一、配位键概念、成键原理和条件达标任务二、配合物概念、常见配合物达标任务三、超分子概念、重要特征无水CuSO4是白色的,为什么CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的？CuSO4•5H2O【实验3-2】固体①CuSO4②CuCl2③CuBr2④NaCl⑤K2SO4⑥KBr颜色白色绿色深褐色白色白色白色下表中的少量固体溶于足量的水中，观察实验现象CuSO4溶液CuCl2溶液CuBr2溶液K2SO4溶液NaCl溶液NaBr溶液CuSO4CuCl2CuBr2NaClK2SO4NaBr溶液呈天蓝色与Cu2+和H2O有关，与SO42-、Cl-、Br-、Na+、K+无关天蓝色无色Cu2+与H2O是如何结合成[Cu(H2O)4]2+的呢？[Cu(H2O)4]2+叫做四水合铜离子Cu2+OH2H2OH2OH2OOHH孤电子对配体Cu2+中心离子具有空轨道【实验3-2】达标任务一、配位键概念、成键原理和条件1.配位键

成键原子或离子一方提供空轨道，另一方提供孤电子对而形成的，这类“电子对给予-接受”键被称为配位键。形成条件一方能提供孤电子对另一方能提供空轨道如分子有NH3、H2O、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等过渡金属的原子或离子。配位键是一种特殊的共价键，同样具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。ClCN1.配位键

配位键的表示：(电子对给予体)A→B(电子对接受体)或A—B。例如H3O+【思考】铵根离子的空间构型？是否有配位键？有几个配位键？

··O

··×HH×··H++

··O

··×HH×··H[

]+达标任务一、配位键概念、成键原理和条件1.配位键

配位键的表示：(电子对给予体)A→B(电子对接受体)或A—B。例如NH4+空的1s轨道HNHHH[]+达标任务一、配位键概念、成键原理和条件达标训练1、若X、Y两种粒子之间可形成配位键，则下列说法正确的是(

)A．X、Y只能是分子B．X、Y只能是离子C．若X提供空轨道，则Y至少要提供一对孤电子对D．若X提供空轨道，则配位键表示为X→YC2、下列各种说法中错误的是()A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子B、配位键是一种特殊的共价键C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子D、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子D3、下列不能形成配位键的组合是()A.Ag＋、NH3

B.H2O、H＋

C.Co3＋、COD.Ag＋、H＋D2、下列各种说法中错误的是()A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子B、配位键是一种特殊的共价键C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子D、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子D2.配位化合物

通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。注意：配位化合物一定含有配位键，但含有配位键的化合物不一定是配位化合物，例如：CO、NH4+、H3O+、SO42-、P2O5对于配合物，外界在水溶液中易电离，但内界却难电离。有些配合物不存在外界。达标任务二、配合物概念、常见配合物（1）中心原子(离子)：提供空轨道的金属离子或原子。一般是过渡金属（少部分是主族金属），必须有空轨道。（2）配位体：含有孤电子对的分子或离子

NH3H2O

OH-Cl-

SCN-

CN-

CO

（3）配位原子：配位体中具有孤电子对的原子NOPS，一般是ⅤAⅥAⅦA的非金属原子（4）配位数：直接同中心原子配位的原子数目，一般是2、4、6、8（5）配离子的电荷：等于中心离子和配体总电荷的代数和，如：[Fe(SCN)6]3-达标任务二、配合物概念、常见配合物1．0.01mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02molAgCl沉淀。此氯化铬最可能是（）A．[Cr(H2O)6]Cl3 B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O

B2.下列物质中，不能作为配合物的配体的是（）。A.NH3B.NH4+C.H2OD.SCN-B达标训练3.正误判断(1)配位键实质上是一种特殊的共价键()(2)提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子()(3)有配位键的化合物就是配位化合物()(4)配位化合物都很稳定()(5)在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀()(6)Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子与配体构成的()√×√√××提示：NH4Cl中含配位键，但不是配位化合物。配合物一定含有配位键4.下列粒子中含配位键的是(

)①N2H5+

②CH4③OH－

④NH4+

⑤Fe(CO)3⑥Fe(SCN)3⑦H3O＋

⑧Ag(NH3)2OHA．①②④⑦⑧

B．③④⑤⑥⑦C．①④⑤⑥⑦⑧ D．全部C5.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3。(1)配位键的形成条件是___________________________________________________。(2)在NH3·BF3中，________原子提供孤电子对，________原子接受电子。形成配位键的一方能够提供孤电子对，另一方能够提供空轨道氮(或N)硼(或B)6、1mol[Cu(NH3)4]2＋含有σ键总数？1mol[Cu(H2O)4]2＋含有σ键总数？16NA12NA7.指出下列各配合物中的配离子、中心离子、配位体、配位数和配位原子。（1）K3[Fe(CN)6]（2）(NH4)2[PtCl6]（3）[Cd(NH3)4](OH)2（4）[Ag(NH3)2]OH（5）Ni(CO)4

（6）[Co(NH3)5Cl]Cl2

氢氧化二氨合银六氰合铁酸钾四羰基镍六氯合铂酸铵氢氧化四氨合镉【实验3-3】实验原理1：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+实验现象2：难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液实验原理2：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2实验现象3：析出深蓝色晶体实验原理：深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，说明该配合物在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度（溶剂极性：乙醇<水）实验操作1：向盛有4mL0.1mol/LCuSO4溶液的试管里滴加几滴1mol/L氨水实验现象1：成难溶物实验操作2：继续添加氨水并振荡试管实验操作3：再向试管中加入极性较小的溶剂(如加入8mL95%乙醇)，并用玻璃棒摩擦试管壁【实验3-3】Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4](OH)2

+4H2O溶剂极性：乙醇<水、[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小

[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O

=[Cu(NH3)4]SO4·H2O

Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)

+2OH－(aq)

+4NH3

[Cu(NH3)4]2+=稳定性：CuNH3

H3NH3NH3N2+CuOH2

H2OH2O

H2O2+H2O、NH3同为中性分子，但电负性N＜O，N比O更容易给出孤对电子，与Cu2＋形成的配位键更强。【思考】向硫酸铜溶液中滴加氨水，为什么[Cu(H2O)4]2＋转化为[Cu(NH3)4]2＋呢？【实验3-3】【思考】向上述实验深蓝色的透明溶液中逐滴滴加稀硫酸会有什么现象？写出反应方程式。

Cu2++4NH3

=[Cu(NH3)4]2＋+4NH4+4H+⇌←平衡向左移动CuSO4（aq）

蓝色沉淀氨水氨水深蓝色溶液稀H2SO4稀H2SO4[Cu(NH3)4]2＋

+4H+

⇌Cu2++4NH4+

⇌【实验3-3】利用硫氰化铁配离子等颜色，可用于鉴别溶液中存在Fe3+；又由于硫氰化铁配离子的颜色极似血液，常被用于电影特技和魔术【实验3-4】实验操作：向盛有少量0.1mol/LFeCl3溶液（或任何含Fe3+的溶液）的试管中滴加1滴0.1mol/L硫氰化钾(KSCN)溶液。实验现象：溶液变为红色Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n]3-nn

=1-6，随SCN-的浓度而异配位数可为1—6实验原理：【演示实验】课本104页实验2简单离子和配离子的区别实验步骤实验现象解释在一定条件下，

配位键比较稳定，配离子不易发生电离。写出K3[Fe(CN)6]的电离方程式两滴FeCl3(aq)少量水两滴KSCN(aq)两滴K3[Fe(CN)6](aq)少量水两滴KSCN(aq)溶液变为红色

生成[Fe(SCN)n]3－n

(n=1～6)无明显现象[Fe(CN)6]3－很难电离出Fe3+K3[Fe(CN)6]=3K++

[Fe(CN)6]3-配离子[Fe(CN)6]3-的中心离子Fe3+、配体CN-、配位数6、[Fe(CN)6]3-与Fe3+性质不一样【实验3-4】拓展【实验3-5】实验操作：向盛有少量0.1moI/LNaCl溶液的试管里滴几滴0.1mol/LAgNO3溶液,产生难溶于水的白色的AgCl沉淀,再滴入1molL氨水,振荡,观察实验现象。实验现象：先产生白色沉淀,滴加氨水后白色沉淀溶解AgCl+2NH3===[Ag(NH3)2]ClAg++Cl-===AgCl↓实验原理：一、配合物4.配合物的性质

配合物具有一定的稳定性，配位键越强，配合物越稳定。许多过渡金属元素的离子对多种配体具有很强对结合力，因而，过渡金属配合物远比主族金属配合物多。（1）电子对给予体形成配位键的能力：一般来说，电负性越小的元素原子更容易给予孤电子对，形成配位键的能力越强。例如：NH3＞H2O（2）接受体形成配位键的能力：H+＞过渡金属＞主族金属（3）配位键越强，形成的物质越稳定，如Cu2+←OH-＜Cu2+←NH3＜H+←NH3【思考】在任何动物体内起输送氧气作用的血红素，是Fe2+的配合物。结合所学内容，试解释人在一氧化碳浓度较高的环境中容易导致一氧化碳中毒的原因。

相比较氧气，一氧化碳与血红素中Fe2+更容易形成配位键，形成更稳定的配合物。（1）对溶解性的影响一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含过量的OH-、Cl-、Br-、I-、CN-的溶液中，形成可溶性的配合物。（2）颜色的改变当简单离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。（3）稳定性增强配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心离子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。【配合物的形成对性质的影响】4.配合物的应用

达标任务二、配合物概念、常见配合物叶绿素固氮酶血红蛋白维生素B12电镀王水溶金照相技术定影助熔剂抗癌药物

——顺铂污水处理汽车尾气净化激光材料超导材料在生命体中的应用在生产生活中的应用其他领域在医药中的应用1.下列过程与配合物的形成无关的是（）A.除去Fe粉中的SiO2可用强碱溶液B.向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失C.向Fe3＋溶液中加入KSCN溶液D.向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失A达标训练2.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象的说法正确的是(

)A．沉淀溶解后，生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2＋B．[Cu(H2O)4]2＋比[Cu(NH3)4]2＋中的配位键稳定C．用硝酸铜溶液代替硫酸铜溶液进行实验，不能观察到同样的现象D．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道A1.定义

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。超分子定义中的分子是广义的，包括离子。达标任务三、超分子概念、重要特征（1）分离C60和C702.超分子实例

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达标任务三、超分子概念、重要特征(2)冠醚识别碱金属离子(如K+)。

达标任务三、超分子概念、重要特征(2)冠醚识别碱金属离子(如K+)。

冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小