3.4配合物与超分子 课件高二化学人教版选择性必修2

第三章

晶体结构与性质第四节

配合物与超分子问题：无水CuSO4固体是白色的，为什么吸水之后CuSO4·5H2O是蓝色的呢？实验中，常用无水CuSO4固体检验水。CuSO4

CuSO4·5H2O任务一

配合物

实验：下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格。固体颜色CuSO4白色CuCl2绿色CuBr2深褐色K2SO4白色NaCl白色KBr白色溶液颜色无色离子什么离子呈天蓝色实验结论：理论解释：天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色SO42－

Na+Cl－K+Br－Cu2+与水结合形成的[Cu(H2O)4]2+显蓝色任务一

配合物

思考

：Cu2+与H2O结合形成[Cu(H2O)4]2+显蓝色，它们是怎么结合的？OHH4H2O配体孤电子对中心离子具有空轨道配位键Cu2+Cu2+OH2H2OH2OH2OCu2+

四水合铜离子Cu(H2O)42+任务一

配合物

1.配位键(1)概念：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。(2)表示方法：(电子对给予体)A—B(电子对接受体)（

或

AB）提供孤电子对的原子，叫配体接受孤电子对的原子（离子）任务一

配合物

1.配位键(3)形成条件：

一方能提供孤电子对(配体)另一方能提供空轨道(中心原子或离子)

提供孤电子对的离子或分子（如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等）

提供空轨道，接受孤电子对（如H+、Al3+、B及过渡金属的原子或离子，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等）

配位键具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属元素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。任务一

配合物

2.配合物(1)概念：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。CuOH2H2OH2OH2O2+配体配位键配离子中心离子配位数＝4Cu(H2O)42+内界外界SO42-提供孤电子对：H2O提供空轨道：Cu2+(2)组成：配合物内界外界中心粒子配位体配位数[Ag(NH3)2]OH氢氧化二氨合银K3[Fe(CN)6]六氰合铁酸钾[Co(NH3)5Cl]Cl2Ni(CO)4四羰基镍[Ag(NH3)2]＋OH-Ag+NH32[Fe(CN)6]3－K＋Fe3＋CN－6[Co(NH3)5Cl]2＋Cl－Co3＋NH3、Cl－6Ni(CO)4无NiCO4①有些存在外界、有些无外界②中心粒子：可为阳离子或中性原子③配体：离子或分子，一种或同时存在多种(3)配合物结构特点：任务一

配合物

2.配合物课堂练习

0.01mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量的AgNO3处理，产生0.01molAgCl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]·3H2OC任务一

配合物

2.配合物(4)常见配合物的形成实验硫酸四氨合铜实验操作实验现象向盛有4mL0.1mol/LCuSO4溶液的试管里滴加几滴1mol/L氨水继续添加氨水并振荡试管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加入氨水蓝色沉淀继续加入氨水蓝色沉淀溶解加入乙醇深蓝色晶体任务一

配合物

2.配合物(4)常见配合物的形成实验——硫酸四氨合铜实验操作实验现象实验原理向盛有4mL0.1mol/LCuSO4溶液的试管里滴加几滴1mol/L氨水继续添加氨水并振荡试管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形成难溶物难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液析出深蓝色晶体深蓝色晶体为[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。Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2任务一

配合物

2.配合物(4)常见配合物的形成实验——硫氰化铁离子实验操作实验现象实验原理溶液变为红色Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n]3-nn

=1-6，随SCN-的浓度而异向盛有少量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。可用于鉴别溶液中存在Fe3+任务一

配合物

2.配合物(4)常见配合物的形成实验——二氨合银离子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。实验现象实验原理AgCl+2NH3===[Ag(NH3)2]ClAg++Cl-===AgCl↓先产生白色沉淀,滴加氨水后白色沉淀溶解任务一

配合物

2.配合物(5)配合物的形成对性质的影响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，可以溶解于氨水或溶于含过量Cl-、Br-、I-、CN-的溶液中，形成可溶性的配合物。稳定性增强：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。任务一

配合物

2.配合物(6)配合物的应用叶绿素绿色植物生长过程中，起光合作用的是叶绿素，是一种含镁的配合物血红素人和动物血液中起着输送氧作用的血红素，是一种含有亚铁的配合物维生素B12维生素B12(含钴的配合物)是一种需要肠道分泌物帮助才能被吸收的维生素——生命体中的应用任务一

配合物

2.配合物(6)配合物的应用——生成生活中的应用电解氧化铝的助熔剂Na3[AlF6]

热水瓶胆镀银（银镜反应）

[Ag(NH3)2]OH

王水溶金H[AuCl4]课堂练习

某物质的结构如图所示，下列有关该物质的分析中正确的是

A.该物质分子中不存在σ键B.该物质的分子内只存在共价键和配位键两种作用力C.该物质是一种配合物，其中Ni为中心原子D.该物质的分子中C、N、O均存在孤电子对D任务二

超分子

1.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。分子是广义的，包括离子。主要是静电作用、范德华力和氢键等2.大小超分子有的是有限的，有的是无限伸展的任务二

超分子

3.重要特征及其应用(1)分子识别------分离C60和C70

杯酚与C60通过分子间作用力相结合，通过尺寸匹配实现分子识别蒸馏任务二

超分子

(1)分子识别——冠醚识别碱金属离子

15-冠-512-冠-4C原子是环的骨架，稳定了整个冠醚，O原子吸引阳离子。冠醚冠醚空腔直径/pm合适的粒子直径/pm12-冠-4120～150Li+(152)15-冠-5170～220Na+(204)18-冠-6260～320K+(276)、Rb+(304)21-冠-7340～430Cs+(334)18-冠-6–K+超分子冠醚与金属阳离子通过配位作用相结合，不同大小的冠醚可以识别不同大小的碱金属离子。任务二

超分子

3.重要特征及其应用(2)自组装

细胞和细胞器的双分子膜细胞膜两侧为水溶液，水是极性分子，而构成膜的两性分子的头基是极性基团而尾基是非