寒假预习：配合物和超分子（教师版）-2025年高二化学寒假专项提升（人教版）

第07讲配合物和超分子

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模块一思维导图串知识1.知道配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特

模块二基础知识全梳理（吃透教材）征。

模块三核心考点精准练2.了解配位化合物的存在与应用，如配位叱合物在医药

模块四小试牛刀过关测科学催化反应和材料化学等领域的应用。

3.能举例说明物质在超分子等不同尺度上的结构特点对

物质性质的影响。

模块一思维导图串知识

6模块二基础知识全怖理

心5【学习新知】

知识点一配合物

【实验探究】下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象。

①CuSCh②CUCH2H2O③CuBrz@NaCl⑤K2s04⑥KBr

固体

白色绿色深褐色白色白色白色

溶液的颜色蓝色蓝色蓝色无色无色无色

1.配位键

（1）定义：

由•个原子单方面提供孤电子对，而另•个原子提供空轨道而形成的共价键，即“电子对给予一接受”键,

是一类特殊的共价键。

（2）形成条件

一个成键的原子（或离子）含有孤电子对，另一个成键原子（或离子）中有接受孤电子对的空轨道。

（3）表示方法：

AfB

（电子对（电子对

给予体）接受体）

[I-

如NIL+中配位键表示为:

2.配位化合物

(1)定义：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。

2+

[CU(H2O)4]

在[CU(H2O)4]2+中，h0的O提供孤电子对，QP+接受电子对，以配位键形成了[CU(H2O)4]2+。

⑵配合物的形成举例

实验1：①向盛有4mL0.1n】o|.L-lCuSCh溶液的试管里滴加几滴1m。卜口氨水，观察现象。

②向实验①的试管中继续添加氨水并振荡试管，观察实验现象。

③再向实验②的试管中加入8mL95%乙醇(极性较小的溶剂)，并用玻璃棒摩擦试管壁，观察实验现象。

实验现象：

实验①中得到蓝色沉淀。

实验②中沉淀逐渐溶解，得深蓝色溶液。

实验③中析出深蓝色晶体。

有关离子方程式或原因分析：

2+

Cu+2NHyH2O=Cu(OH)2l+2NH.；

2+-

CU(OH)24-4NH3=[CU(NH3)4]+2OH

2+

[CU(NH3)4]+SO；+H20^^=[CU(NH3)4]SO4H2O1

在[Cu(NH3)产十中，NHa的N提供孤电子对，Cf+接受电子对，以配位键形成了[Cu(NH3)4F+。

实验2：向盛有少量O.lmoLL1的FeCb溶液的试管中滴加1滴O.lmoIL1的KSCN溶液，观察实验现象。

实验现象：溶液颜色变红。

原因分析：Fe-'与SCN一可形成血红色配离子。

实验3：向盛有少量O.lmoIL1的NaCl溶液的试管中滴加几滴O.lmoIL的AgNCh溶液，产生难溶与水

的白色的AgCI沉淀，再滴入ImcJL的氨水，观察实验现象。

实验现象：白色沉淀消失，得到澄清的无色溶液。

原因分析：AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl

3.配合物的组成

配合物由中心原子或离子(提供空轨道)和配体(提供孤电子对)组成，分成内界和外界。如

[Cu(NH3)4]SO4可表示为

缕

[CU(NH3)JSO4

中

配

配

心

位

体

数

原

子

(1)中心原子或离子：配合物的中心离子一般都是带正电的阳离子，过渡金属离子最常见。

(2)配体：配体可以是阴离子，如XX卤素离子)、0H->SCN\CV等；也可以是中性分子，如+0、

N%、CO等。

(3)配位原子：指配体中直接同中心离子配合的原子，如NH3中的N原子、比0分子中的O原子。

(4)配位数：直接同中心离子(或原子)配位的原子的数目叫中心离子(或原子)的配位数，如[CU(NH3)4]2,的配

位数为4。

4.配合物形成时性质的改变

(1)颜色的改变，如Fe(SCN)3的形成；

(2)溶解度的改变，如AgCI沉淀可溶于氨水得到[Ag(NH3)2『。

【交流讨论】

1.⑴在Fe»、CM+、Zn2+、Ag+>H?。、NH3、F\CN\CO中，可以作为中心离子的是

：可以作为配体的是o

(2)在[Fe(CN)6]3一配离子中，中心离子的配位数为。

(3)配合物[Cr(Hg)4Bn]B『2H2O中，中心离子的化合价为。

(2)冠酷识别碱金属离子

冠醛是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，而形成冠酸一碱金属离子超分

子。

3.超分子的重要特征：分子识别和自组装。

【交流讨论】

()

II

已知尿素分子结构为H2、—C—NH2。尿素分子在一定条件下形成六角形“超分子”(结构如图)。

1.“超分子”中尿素分子间主要通过哪种作用力结合？

提示：氢键。尿素微粒为分子，应从分子间作用力方面考虑，H与N相连，且分子内还含有极性较强

的C一O,故分子间可形成氢键。

2.图示“超分子”的纵轴方向有一“通道”。直链烷烧分子刚好能进入通道。支链烷烧因含有侧链，空间

体积较大而无法进入“通道”。利用这一性质可以实现直链烷点和支链烷烧的分离。

(1)直链烷烧分子进入通道时，通过哪种作用力与“超分子”结合？

提示：范德华力。微粒为分子，不具备形成分子间氢键的条件，作用力只能是范德华力。

(2)下列物质可以通过尿素“超分子”进行分离的是哪组物质？

A.乙烷和丁烷B.丁烷和异丁烷

C.异戊烷和新戊烷D.氯化钠和氯化钾

提示：B。不含支链的分子可通过，含有支链的分子不能通过。A项都不含支锌，C项都含支链，均不

可分离；B项，丁烷不含支链，异丁烷含有支链，可以分离；D项，NaCl和KC1均以离子形式存在，不可

分离。

3.超分子是高分子化合物吗？

提示：不是。超分子是一种特殊的分子聚集体，具有超高的相对分子质量，但不是高分子化合物。

◊＞模块三核心考点精准练-------------------------

«核心考点一：配合物

【例1】下列分子或离子中，能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是()

①比0②NH3③Cr@CN_©CO

A.①@B.①②③C.①②④D.①@③④⑤

答案：D

••••

H—()：H—N—H••

解析：①H?0、②NH3、③C「、④CN，⑤CO的结构式分别为H、H、•」、

：C三()：，这几种微粒都能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键，D正确。

【归纳小结】

(1)配合物的组成

①有的配合物没有外界。如五谈基合铁Fe(CO)5、四银基合银Ni(CO)4。

②有的配合物有多种配体。如[CU(NH3)2(H2O)2]SO4、LCo(SO4)(NH3)5jBr.[Co(NH3)5BrJSO4o

(2)配合物的稳定性

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。当作为中心原子的金属离子相同时，

配合物的稳定性与配体的性质有关。

【变式训练1】关于0(比。)4。2]。的说法正确的是()

A.中心原子的化合价为+1价

B.配位数是6

C.配体为水分子，外界为C「

D.在其水溶液中加入AgNCh溶液，不产生白色沉淀

答案：B

解析：|0(比0)£出。中阴离子是氯离子，氯离子的化合价是一1价，所以倍离子的化合价是+3价，A错

误；中心原子铝与4个水分子和2个氯离子结合形成配位离子，故Cr的配位数为6,B正确；[Cr(H2O)4Ch]Cl

中配体为水分子和氯离子，外界为C错误：[CKHzO'Ch]。的外界为C「，在其水溶液中加入AgNCh

溶液，会产生氯化银白色沉淀，D错误。

【变式训练2】下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是()

A.配位化合物中必定存在配位.键

B.配位化合物中只有配位键

C[Cu(H?O)4]2+中的C/一提供空轨道，比0中的氧原子提供孤电子对形成配位键

D.配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用

答案：B

解析：含有配位键的化合物就是配位化合物，但配位化合物还会含有共价键、离子键等，B错误。

核心考点二।超分子

［例2］下列有关超分子的说法正确的是（）

A.超分子是如蛋白质一样的大分子

B.超分子是由小分子通过聚合得到的高分子

C.超分子是由高分子通过非化学键作用形成的分子聚集体

D.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

答案：D

解析：超分子不同于蛋白质、淀粉等大分子，也不同于高分子，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，故选D。

【变式训练】下列关于超分子的叙述中正确的是（）

A.超分子就是高分子

B.超分子都是无限伸展的

C.形成超分子的微粒都是分子

D.超分子具有分子识别和自组装的特征

答案：D

解析：超分子是由两种或两种以上分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，有的是高分子：有的不是，

故A错误；超分子这种分子聚集体有的是无限伸展的，有的是有限的，故B错误；形成超分子的微粒也包

括离子，故C错误：超分子的特征是分子识别和自组装，故D正确。

3模块四小试牛刀过关测-------------------------

【基础练】

1.下列物质中，不能作为配合物的配位体的是（）。

答案：B

2.向盛有硫酸铜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中，正确的是（）。

答案：B

B.中心原子的化合价为+2价

C.中心原子的配位数是5

答案：D

解析：配离子中配体和中心离子的配位键属于。键，有6个，配体5个NH,中有15个。键，共计21个

b键，故含有。键的数目应为21NA，A不正确；根据电荷守恒，中心离子的化合价为+3价，B不正确；

中心离子的配位数是6,C不正确：根据配合物的组成判断，Imol配合物在溶液中电离出1门。1配离子和

2moi氯离子，C「能与硝酸银发生反应生成2moiAgQ白色沉淀，故D正确。

4.下列现象的变化与配合物的形成无关的是（）

B.用王水（1体积浓硝酸和3体积浓盐酸混合而成）清洗金币，会使金币质量减轻

答案：D

A.N%和BF$的空间结构都是三角锥形

B.NH,和BF：的中心原子的杂化方式相同

答案：D

答案：C

7.下列关于超分子的说法不正确的是()

A.超分子是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

B.超分子都是无限伸展的

C.冠醛是一种超分子，可以识别碱金属离子

D.细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质

答案：B

解析：超分子有的是有限的，有的是无限伸展的，B项错误。

答案：C

解析：配离子中的配体在溶液中很难电离，己知含0.1mol氯化锅的水溶液用过量稀硝酸银溶液处理时，

只得到0.2moiAgCl沉淀，说明该配合物的外界有2个氯离子，则其内界只有一个氯离子，故C项正确。

9.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。

10.回答下列问题：

答案：(1)①正四面体形；②配位键；N

(2)①平面三角形；②2

(3)C的电负性比N小，吸引孤电子对的能力比N弱

【提升练】

1.Fe为过渡金属元素，在工业生产中具有重要的用途。已知NO能被FeSO,溶液吸收生成配合物

[Fe(NO)(H2O)w]SO4,该配合物的中心离子的最外层电子数与配体提供的电了•总数之和为26。下列有关

说法不正确的是()

A.该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O"]SO4

B.该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表s、p区

C.1mol该配合物与足量Ba(OH)2溶液反应可生成1mol沉淀

D.该配合物中阳离子呈正八面体结构，阴离子呈正四面体结构

答案:D

解析：配合物[Fe(NO)(H2O)”]SO4的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26,因为中心离

子Fe?+的最外层有14个电子(3s23P63d6),配体为NO和H2O,每个配体只提供一对电子，因此，14+2+2〃

=26,所以〃=5。由分析可知，1=5,故该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4,A正确；该配合物所含

的非金属元素中，H位于元素周期表s区，N、O、S均位于p区.B正确：[Fe(NO)(H2O)5]SC)4属于配合物，

其内界[Fe(NO)(H2O)5F十较稳定，不与Ba(OH)2发生反应，但是其外界中的硫酸根离子可以与Ba(OH)2反应，

因此，Imol该配合物与足量Ba(OH)z溶液反应只能生成1mol疏酸钢沉淀，C正确：该配合物中阳离子为

2

[Fe(NO)(H2O)5]\中心原子的配位数为6,但是，由于有两种不同的配体，因此其空间结构不可能是正八

面体结构，D不正确。

2.如图所示，a为乙二胺四乙酸(EDTA),易与金属离子形成螯合物，b为EDTA与Ca?+形成的螯合物。下

列叙述正确的是()

A.a和b中N原子均采取sp3杂化

B.b中Ca2+的配位数为4

C.a中配位原子是C原子

D.b中含有共价键、离子键和配位键

答案：A

解析：A项，a中N原子有3个。键电子对，含有1个孤电子对，b中N原子有4个。键电子对，没有孤

电子对，则a、b中N原子均采取sp，杂化，正确；B项，b为配离子,Ca2+的配位数为6,错误；C项，a

不是配合物，错误；D项，钙离子与N、0之间形成配位键，其他原子之间形成共价键，不含离子键，错误。

3.亚铁氟化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂，受热易分解：3K4[Fe(CN)6]2鹿12KCN+Fe3c+2(CN)2T

+N2T+C,下列关于该反应说法错误的是()

A.已知Fe3c晶胞中每个碳原子被6个铁原子包围，则铁的配位数是3

B.配合物K“Fe(CN)6]中配位原子是碳原子

C.(CNb分子中。键和兀键数目比为3：4

D.基态Fe?'的最高能层电子排布为3s23P63d6

答案：A

解析：由Fe3c晶胞中每个碳原子被6个铁原子包围可知，碳原子的配位数为6,配位数之比等于相应原子

数目反比，则Fe原子配位数为6x1=2,故A错误；配合物K4[Fe(CN)6]中配体为CN,由于电负性N>C,

则C原子提供孤电子对，即配位原子是碳原子，故B正确；(CNb分子的结构式为N三C—C三N,单健为。

键，三键中有1个。键和2个冗键，则。键和兀键数目比为3：4,故C正确；Fe为26号元素，其原子核

外共有26个电子，Fe原子失去4s轨道上的2个电子得Fe?+,Fe?+的最高能层电子排布为3s23P63d6,故D

正确。

4.如图为82单元形成的“超分子”的部分结构。有关说法不正确的是()

A.B12难溶于水

B.为正二十四而体

C.该物质为B的一种同素异形体

D.该晶体熔点高、硬度大

答案：B

解析：B12的空间结构与水分子相似性较小，难溶于水，故A正确；在几何学方面，正二十四面体是不存在

的，故B错误；同素异形体是同种元素构成的不同种单质，故明2是B的一种同素异形体，故C正确；B.2

是空间网状结构，熔、沸点较高，硬度较大，故D正确。

5.超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支，还扩展到生命科学和物理学等领域。由