25秋-26春湖北长江作业本 化学人教选择性必修2 13 第三章　第四节　配合物与超分子课件

现代文阅读Ⅰ把握共性之“新”打通应考之“脉”第三章晶体结构与性质第四节配合物与超分子第一单元伟大的复兴·中国革命传统作品研习学习任务目标1．理解配位键的特点和配位键的形成过程。2．掌握常见的配合物，了解配合物的组成特点。3．了解超分子的结构特点与性质。问题式预习一、配合物1．配位键(1)概念：在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供________给予铜离子，铜离子接受水分子的________形成的，这类“电子对给予—接受”键被称为配位键。配位键是一类特殊的共价键。孤电子对孤电子对(2)表示方法：与共价键相同。2．配位化合物(1)概念：通常把金属离子或原子（称为____离子或原子）与某些分子或离子（称为____或______）以______结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。中心配体配位体配位键(2)配合物的组成。(3)配合物的形成教材【实验3－2】把①CuSO4（白色）、②CuCl2·2H2O（绿色）、③CuBr2（深褐色）、④NaCl（白色）、⑤K2SO4（白色）、⑥KBr（白色）分别溶于水，溶液呈蓝色的是______（填序号），实验证明呈蓝色的离子为________________，没有颜色的离子为____________________________。①②③[Cu(H2O)4]2+教材【实验3－3】～【实验3－5】蓝色深蓝色析出深蓝色Cu(OH)2↓＋2NH[Cu(NH3)4](OH)2红白无[Ag(NH3)2]Cl二、超分子1．概念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．超分子的实例(1)分离C60和C70，如图所示。(2)冠醚识别碱金属离子冠醚是皇冠状的分子（如图1所示），可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，如图2所示的例子。(3)超分子的两个重要特征：________、______。分子识别自组装任务式研习任务配位键、配合物的应用在血液中，氧气的输送是由血红蛋白来完成的。那么，氧气和血红蛋白是怎样结合的呢？载氧前，血红蛋白中Fe2+与卟啉环中的四个氮原子和蛋白质链上咪唑环的氮原子均通过配位键相连。此时，Fe2+没有嵌入卟啉环平面，而是位于其上方约0.08nm处。载氧后，氧分子通过配位键与Fe2+连接，使Fe2+滑入卟啉环中。活动1根据生活常识分析一氧化碳和氧气与Fe2+结合形成配位键能力的强弱。提示：一氧化碳能导致人体因缺氧而中毒，说明一氧化碳能通过配位键与血红蛋白中的Fe2+结合，并且结合能力比氧气与Fe2+的结合能力强得多。活动2配合物[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键类型有哪些？提示：[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键有离子键、共价键和配位键。活动3

NH3和BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，试分析提供孤电子对、空轨道的分别是哪种原子？你能写出NH3·BF3的结构式吗？提示：氮原子提供孤电子对，硼原子提供空轨道，NH3·BF3的结构式1．茜草中的茜素与矾土中的Al3+、Ca2+生成的红色配合物X是较早使用的媒染染料之一。下列说法错误的是(

)A．Al与O形成配位键时，O提供孤电子对B．配合物X中Al3+的配位数为6C．配合物X所含的元素中，第一电离能最大的是CaD．茜素分子间存在范德华力、氢键C

解析：Al与O形成配位键时，O提供孤电子对，故A正确；由图可知，有6个O与Al3+配位，Al3+的配位数为6，故B正确；配合物X中含有H、C、O、Al和Ca，第一电离能最大的是O，故C错误；茜素分子间存在范德华力，分子中含有羟基，可形成氢键，故D正确。√2．配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物，如2CoCl2＋2NH4Cl＋8NH3＋H2O2===2[Co(NH3)5Cl]Cl2＋2H2O。下列说法正确的是(

)A．该配位化合物的配位数为5B．提供孤电子对的成键原子是N和ClC．[Co(NH3)5Cl]2+中存在配位键、共价键和离子键D．氧化剂H2O2是非极性分子√B

解析：由配位化合物[Co(NH3)5Cl]Cl2可知，内界为[Co(NH3)5Cl]2+，Co3+为中心离子，5个NH3和1个Cl－是配体，该配位化合物的配位数为5＋1＝6，A错误；在[Co(NH3)5Cl]2+中，中心离子Co3+提供空轨道，配体NH3中氮原子和配体Cl－中氯原子提供孤电子对，B正确；[Co(NH3)5Cl]2+中NH3分子内存在N—H共价键，Co3+与NH3之间形成配位键，Co3+与Cl－之间也形成配位键，则[Co(NH3)5Cl]2+中有配位键、共价键，C错误；H2O2分子结构不对称，正电中心和负电中心不重合，为极性分子，D错误。3．Fe3+核外有空的d轨道，可与一些配体形成配位数为6的配离子。某同学将淡紫色的Fe(NO3)3·9H2O晶体溶于水后再依次加KSCN溶液和NaF溶液，发现溶液出现下列变化：已知：[Fe(H2O)6]3+为浅紫色，[Fe(SCN)6]3-为红色，[FeF6]3-为无色。下列说法错误的是(

)A．Fe(NO3)3·9H2O晶体溶于水后溶液不是浅紫色而是黄色，是因为Fe3+水解生成Fe(OH)3B．SCN－中N的电负性比S的大C．溶液Ⅱ加NaF后溶液由红色变为无色，说明SCN－与Fe3+形成的配位键强度不及F－与Fe3+形成的配位键强度D．焰色试验中可用无锈铁丝替代铂丝，说明铁灼烧时无特殊焰色且不会产生发射光谱√D

解析：[Fe(H2O)6]3+为浅紫色，将Fe(NO3)3·9H2O晶体溶于水后溶液不是浅紫色而是黄色，是Fe3+水解生成的红褐色Fe(OH)3与紫色共同作用所致，A正确；SCN－中N的电负性比S的大，B正确；溶液Ⅱ加NaF后溶液由红色变为无色，[Fe(SCN)6]3-变为[FeF6]3-，说明SCN－与Fe3+形成的配位键的强度不及F－与Fe3+形成的配位键的强度，C正确；铁灼烧时产生发射光谱，但无特殊焰色，所以焰色试验中可用无锈铁丝替代铂丝，D错误。4．铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)往硫酸铜溶液中加入氨水，先形成蓝色沉淀，继续加氨水，得到深蓝色透明溶液，再加入乙醇，得到的深蓝色晶体为

__________________________。(2)[Cu(H2O)4]2+中存在的化学键类型有_________________________。[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间结构，[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2+的空间结构为________。其结构可用示意图表示为_____________________。(3)科学家通过X射线测得胆矾结构示意图可简单表示如下：图中虚线表示的作用力为____________________。解析：(1)CuSO4与NH3·H2O反应生成蓝色沉淀，沉淀为Cu(OH)2，继续加入氨水，得到深蓝色溶液，即Cu(OH)2

与NH3·H2O形成[Cu(NH3)4]2+，加入乙醇得到深蓝色晶体，该晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O。(2)Cu2+和H2O之间存在配位键，H2O中存在极性共价键；[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间结构，可能为正四面体形，也可能为平面正方形，[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，如果是正四面体形，则两个Cl－取代NH3，只有一种结构，则[Cu(NH3)4]2+的空间结构为平面正方形；其结构为(3)O和Cu2+之间形成配位键，H和O之间形成氢键。答案：(1)[Cu(NH3)4]SO4·H2O(2)共价键（或极性键）、配位键平面正方形(3)配位键、氢键5．配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl3·6NH3（黄色）、CoCl3·5NH3（紫红色）、CoCl3·4NH3（绿色）和CoCl3·4NH3（紫色）四种化合物各1mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的物质的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。(1)请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl3·6NH3：

_____________，CoCl3·5NH3

__________________，CoCl3·4NH3（绿色和紫色）：

___________________。(2)上述配合物中，中心离子的配位数都是________________。解析：(1)由题意知，1mol四种配合物中的自由Cl－的物质的量分别为3mol、2mol、1mol、1mol，则它们的化学式分别为[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl。(2)由这几种配合物的化学式可知，其配位数都是6。答案：(1)[Co(NH3)6]Cl3

[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)4Cl2]Cl

(2)66．向黄色的氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色，该反应在有的教材中用化学方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3+与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还可以其他个数比配合。(1)Fe3+与SCN－反应时，Fe3+提供________，SCN－提供________，二者通过配位键结合。(2)所得Fe3+与SCN－的配合物中，主要是Fe3+与SCN－以个数比1∶1配合所得离子显红色，含该离子的配合物的化学式是________________。(3)若Fe3+与SCN－以个数比1∶5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为________________________。解析：(2)Fe3+与SCN－以个数比1∶1配合所得离子为[Fe(SCN)]2+。(3)如果Fe3+与SCN－以个数比1∶5配合，所得离子为[Fe(SCN)5]2-，故FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成K2[Fe(SCN)5]与KCl，反应的化学方程式为FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl。答案：(1)空轨道孤电子对(2)[Fe(SCN)]Cl2(3)FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl配合