《配合物与超分子(第二课时)》课件

《配合物与超分子（第二课时）》1.超分子——①DNA碱基配对双螺旋DNA的两条分子链是通过什么结合的？常见的DNA碱基配对结构ATGCDNA碱基对是通过氢键相互识别并结合的1.超分子——①DNA碱基配对超分子是由两种或两种以上的分子（或离子）通过分子间相互作用形成的分子聚集体氢键1.超分子——①DNA碱基配对1.超分子——②杯酚与C60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1.超分子——③冠醚与阳离子冠醚18-冠醚-6的结构冠醚与金属阳离子通过配位作用相结合1.超分子——③冠醚与阳离子冠醚冠醚空腔直径/pm合适的粒子（直径/pm）12-冠-4120～150Li+（152）15-冠-5170～220Na+（204）18-冠-6260～320K+（276）Rb+（304）21-冠-7340～430Cs+（334）不同冠醚的空腔尺寸不同，与不同的阳离子相匹配，从而实现选择性结合。1.超分子——③冠醚与阳离子1.超分子超分子的特征之一：分子识别1.超分子——③冠醚与阳离子超分子应用举例：相转移催化剂问题背景：

高锰酸钾溶液可以氧化甲苯，从而褪色。

但是高锰酸钾溶解在水中，难溶于甲苯，难以和甲苯充分接触。1.超分子——③冠醚与阳离子甲苯中冠醚的浓度褪色时间30g/L5

min不褪色60g/L5

min明显褪色120g/L4.5

min明显褪色溶有18-冠-6的甲苯与高锰酸钾水溶液反应1.超分子——③冠醚与阳离子甲苯K+MnO4K+MnO4--3.超分子有序体表面活性剂：从分子结构上说，也可以叫“两亲分子”，一端为亲水基团，另一端为疏水基团。硬脂酸根（传统肥皂的有效成分之一）十二烷基苯磺酸根（合成洗涤剂中常用的表面活性剂）低浓度时，优先在溶液表面形成单分子层，降低表面张力。高浓度时，剩余的表面活性剂在溶液中形成胶束。3.超分子有序体相似相溶亲水端倾向于与水相接触疏水端倾向于不与水接触，彼此聚集3.超分子有序体超分子的特征之二：自组装纯水洗涤灵胶束3.超分子有序体小结超分子是由两种或两种以上的分子（或离子）通过分子间相互作用形成的分子聚集体超分子的特征之一：分子识别超分子的特征之二：自组装练一练(1)下列物质中，不能作为配合物的配体的是（）。A.NH3B.NH4C.H2OD.SCN-+练一练H:N:HH::H:O:H::H:N:HH::H+:S::C::N:::-(1)下列物质中，不能作为配合物的配体的是（）。A.NH3

B.NH4

C.H2OD.SCN-+练一练Cu(NH3)4Cu(H2O)4Fe(SCN)2+(1)下列物质中，不能作为配合物的配体的是（）。A.NH3

B.NH4

C.H2OD.SCN-+2+2+练一练(2)能区别[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3两种溶液的试剂是（）。A.AgNO3溶液B.NaOH溶液C.CCl4D.浓氨水练一练(2)能区别[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3两种溶液的试剂是（）。

A.AgNO3溶液B.NaOH溶液C.CCl4D.浓氨水[Co(NH3)4Cl2]+Cl-[Co(NH3)4Cl2]+

NO3-练一练(3)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。①K3[Fe(CN)6]②(NH4)2[PtCl6]③[Cd(NH3)4](OH)2练一练(3)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。

①K3[Fe(CN)6]===3K++[Fe(CN)6]3-配离子：[Fe(CN)6]3-配位体：CN-

配位原子：C中心离子：Fe3+配位数：6:CN:-::::练一练(3)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。②(NH4)2[PtCl6]===2NH4+[PtCl6]2-配离子：[PtCl6]2-配位体：Cl-

配位原子：Cl中心离子：Pt4+配位数：6+练一练(3)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。③[Cd(NH3)4](OH)2

===[Cd(NH3)4]2++2OH-配离子：[Cd(NH3)4]2+配位体：NH3

配位原子：N中心离子：Cd2+配位数：4探究配位键的特点及其对物质性质的影响【问题探究】(1)已知CuSO4溶液中呈蓝色的物质是一种配离子,该配离子的化学式是什么?该配离子是怎样形成的?该配离子的中心离子、配体是什么?该配离子的配位数是多少?提示

蓝色的配离子是[Cu(H2O)4]2+。Cu2+提供空轨道,H2O中的O原子提供孤电子对,形成配位键:Cu2++4H2O→

。中心离子是Cu2+,配体是H2O,配位数为4。(2)已知CuSO4溶液中加入氨水后显示深蓝色是因为形成了一种配离子,该配离子的化学式是什么?该配离子是怎样形成的?该配离子中的中心离子、配体是什么?该配离子的配位数是多少?提示

深蓝色的配离子是[Cu(NH3)4]2+。Cu2+提供空轨道,NH3中的N原子提供孤电子对,形成配位键:Cu2++4NH3→

。中心离子是Cu2+,配体是NH3,配位数为4。(3)已知向AgCl饱和溶液中加入氨水,沉淀溶解后可生成一种配合物,该配合物的化学式是什么?相应的配离子中的中心离子、配体是什么?配离子中的配位数是多少?提示

形成的配合物是[Ag(NH3)2]Cl。配合物中中心离子是Ag+,配体是NH3,配位数为2。(4)[Cu(H2O)4]2+和[Cu(NH3)4]2+哪一个离子更稳定?原因是什么?提示

[Cu(NH3)4]2+更稳定。配位原子电负性越小,越易给出孤电子对,形成的配合物越稳定。【深化拓展】1.配位键与非极性键、极性键的区别与联系共价键类型非极性键极性键配位键本质相邻原子间的共用电子对(电子云重叠)与原子核间的静电作用成键条件(元素种类)成键原子得、失电子能力相同(同种元素)成键原子得、失电子能力不同(不同元素)成键原子一方有孤电子对(配体),另一方有空轨道(中心离子或原子)特征有方向性、饱和性2.配合物的组成金属离子或原子与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合而形成的化合物称为配位化合物。配位化合物的组成如图:一般中心原子(或中心离子)的配位数是2、4、6。3.形成配合物的条件(1)配体有孤电子对。(2)中心原子(或离子)有空轨道。4.配合物的形成对性质的影响(1)对溶解性的影响如:AgCl→[Ag(NH3)2]Cl,由不溶于水的沉淀,转变为易溶于水的物质。(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变化。颜色变化就是一种常见的现象,我们根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3+与SCN-在溶液中可生成配位数为1~6的配离子,这些配离子的颜色是红色的。(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。当中心离子相同时,配合物的稳定性与配体的性质有关。例如,血红素中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键强,因此血红素中的Fe2+与CO分子结合后,就很难再与O2分子结合,导致血红素失去输送氧气的功能,这就是CO使人体中毒的原理。【素能应用】典例1下列微粒中含配位键的是(

)①

②CH4

③OH-

④

⑤Fe(CO)3

⑥Fe(SCN)3

⑦H3O+

⑧[Ag(NH3)2]OHA.①④⑤⑥⑦⑧ B.①②④⑦⑧C.①③④⑤⑥⑦ D.全部答案

A解析

①

中有一个H+与一个N原子间形成配位键;②CH4中4个H原子与C原子间形成共价单键,不存在配位键;③OH-中O原子与H原子间形成共价键,不存在配位键;④

中有1个H+与N原子间形成配位键;⑤Fe(CO)5中配体CO与中心原子Fe之间形成配位键;⑥Fe(SCN)3中配体SCN-与Fe3+间形成配位键;⑦H3O+中有1个H+与O原子间形成配位键;⑧[Ag(NH3)2]OH中配体NH3与Ag+间形成配位键。综合以上分析,①④⑤⑥⑦⑧中都存在配位键。【微点拨】解答有关配位键的理解和判断问题的思维流程:配位键

变式设问

(1)写出

的结构式。

提示

(2)[Ag(NH3)2]OH是强碱还是弱碱?提示

强碱变式训练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→Y答案

C解析

形成配位键的两种微粒可以均是分子或者均是离子,也可以一种是分子、一种是离子,但必须是一种微粒提供空轨道、另一种微粒提供孤电子对,A、B项错误,C项正确;配位键中箭头应该指向提供空轨道的X,D项错误。典例2向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水,首先形成难溶物,继续滴加氨水,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.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的物质的量不变B.沉淀溶解后,生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+C.向反应后的溶液中加入乙醇,溶液将不会发生变化,因为[Cu(NH3)4]2+不会与乙醇发生反应D.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+给出孤电子对,NH3提供空轨道答案

B解析

向CuSO4溶液中加入过量氨水发生的反应是CuSO4+2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,Cu(OH)2+2NH3·H2O+(NH4)2SO4===[Cu(NH3)4]SO4+4H2O,故A项不正确,B项正确;由于[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度远小于在水中的溶解度,故加入乙醇会产生沉淀,C项不正确;在生成[Cu(NH3)4]2+过程中,Cu2+提供空轨道,NH3给出孤电子对,D项不正确。规律总结

准确判断配位键的方法:(1)掌握好配位键的形成条件:①一种原子或离子有空轨道,常见的可提供空轨道的是过渡元素的离子或原子,如Cu2+、Ag+、Fe、Ni等;②另一种原子或离子有孤电子对,常见的含孤电子对的配体有:分子如CO、NH3、H2O等,离子如Cl-、CN-、

等。(2)正确分析原子的最外层电子排布和成键情况。变式训练2某配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,下列说法中正确