配合物与超分子课件高二上学期化学人教版选择性必修2

襄陽市第六中学XIANGYANGNO.6HIGHSCHOOL3.4.1配合物(P95-98)第三章晶体结构与性质第四节配合物与超分子学习目标1.知道配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特征，能举例说明某些配位化合物的典型性质、存在与应用。2.在配位键的基础上，认识配合物的存在、结构特点、常见配合物的制取及反应原理。襄陽市第六中学XIANGYANGNO.6HIGHSCHOOL【新课引入】实验3-2(P95)观察下列溶液的颜色，有什么规律？CuSO4溶液CuCl2溶液CuBr2溶液K2SO4溶液NaCl溶液NaBr溶液溶液无色均含Cu2+且溶液为蓝色相同阴离子的溶液对照，发现：蓝色不是由这些阴离子导致的初步结论：Cu2+是蓝色的襄陽市第六中学XIANGYANGNO.6HIGHSCHOOL【新课引入】观察下列物质的颜色CuSO4CuCl2CuBr2CuSO4溶液CuCl2溶液CuBr2溶液实验3-2(P95)CuCl2溶液CuSO4晶体CuCl2晶体CuBr2晶体白色棕色深褐色CuSO4溶液CuCl2溶液CuBr2溶液蓝色蓝色蓝色

固态二价铜盐不一定显蓝色,

结论修正：Cu2+在水溶液中常显蓝色Cu2+与H2O间是通过什么化学键形成[Cu(H2O)4]2+呢？实验证明，上述实验呈蓝色的物质是水合铜离子，可表示为[Cu(H2O)4]2+，叫四水合铜离子。襄陽市第六中学XIANGYANGNO.6HIGHSCHOOL一、配位键依据反应NH3

+H＋=NH4

＋

，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？配位键：由一个原子单独提供孤电子对，另一个原子提供空轨道而形成的化学键，即“电子对给予—接受”键。实质上是一种特殊的共价键。NH3H＋NH4＋H2OCu2＋[Cu(H2O)4]2＋＋＋提供孤电子对提供空轨道CuOH2

H2OH2O2+OH2Cu2+的价层电子构型[Cu(H2O)4]2+的形成激发杂化H2OH2OH2OH2O[Cu(H2O)4]2+平面正方形配位键3d9,4s和4p轨道是空的。孤电子对Cu2++4H2O

Cu(H2O)42+拓展分析

襄陽市第六中学XIANGYANGNO.6HIGHSCHOOL一、配位键2.形成条件一方能提供孤电子对(配位体)另一方能提供空轨道(中心原子或离子)如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子(Fe、Ni)或离子(Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+)等。3.特点：配位键是一种特殊的共价键(σ键)，具有方向性和饱和性。4.表示方法：(A提供孤电子对)A→B(B提供空轨道)或A—B电子对给予体电子对接受体或读法：四水合铜离子一般来说，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。襄陽市第六中学XIANGYANGNO.6HIGHSCHOOL二、配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。1.定义：2.组成内界与外界以离子键结合，在水中完全电离，内界较稳定。有些配合物不存在外界:Ni(CO)4,Fe(CO)5①配位数：直接同中心原子配位的原子数目，一般是2、4、6、8②配位原子：配体中具有孤电子对的原子NOPS，一般是ⅤAⅥAⅦA的非金属原子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][Co(NH3)5Cl]Cl2Ni(CO)4请根据给出的配合物完成下表[Ag(NH3)2]＋OH-Ag+NH32[Fe(CN)6]3－K＋Fe3＋CN－6[Co(NH3)5Cl]2＋Cl－Co3＋NH3、Cl－64无NiCONi(CO)4六氰合铁酸钾四羰基镍思考与讨论配合物结构小结：(1)配合物必须有内界，可以无外界;中心粒子可以是阳离子，也可以是中性原子；如

Ni(CO)4,Fe(CO)5(2)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;NH4Cl等铵盐中铵根离子虽有配位键。但一般不认为是配合物。小技巧：配合物中心原子一般为金属原子/离子，且中心金属原子提供空轨道！襄陽市第六中学XIANGYANGNO.6HIGHSCHOOL二、配合物实验3-3

襄陽市第六中学XIANGYANGNO.6HIGHSCHOOL二、配合物①②③实验3-3

反应①：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+反应②：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2深蓝色溶液[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O

＝

[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓乙醇深蓝色晶体反应③：硫酸四氨合铜晶体实验操作实验现象结论与解释析出深蓝色的晶体95%乙醇溶剂极性：乙醇<水[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小

如果加入乙醇后，晶体未能立刻析出，可以用玻璃棒摩擦试管壁，使晶体迅速析出，你知道原理是什么吗？

通过摩擦，可在试管内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核，容易诱导结晶，这与加入晶种来加速结晶的原理是一样的。硫酸铜与氨水的反应铜氨配合物思考：拓展分析更稳定。【思考与讨论】上述实验完成了

的转化，Cu2+与NH3形成的配位键和Cu2+与H2O形成的配位键哪个稳定？从结构角度解释。[Cu(H2O)4]2+[Cu(NH3)4]2+Cu(OH)2因为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。配位键的强度有大有小，有的配合物较稳定，有的配合物较不稳定。通常情况，较稳定的配合物可以转化为稳定性更强的配合物。襄陽市第六中学XIANGYANGNO.6HIGHSCHOOL二、配合物实验3-4

襄陽市第六中学XIANGYANGNO.6HIGHSCHOOL二、配合物硫氰化钾(KSCN)溶液溶液变为血红色FeCl3溶液棕黄色实验原理Fe3++nSCN-

[Fe(SCN)n]3-nn

=1~6，随SCN-的浓度而异Fe3++SCN-

Fe(SCN)2+Fe(SCN)2++SCN-

Fe(SCN)2+Fe(SCN)52-

+SCN-

Fe(SCN)63-…………应用：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【实验活动】简单离子和配离子的区别（104页实验2）襄陽市第六中学XIANGYANGNO.6HIGHSCHOOL二、配合物加NaCl溶液逐滴加氨水AgNO3溶液AgCl沉淀沉淀消失，得澄清的无色溶液Ag++Cl-=AgCl↓AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl二氨合银离子襄陽市第六中学XIANGYANGNO.6HIGHSCHOOL二、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。Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]四羟基合铝酸钠CuCl难溶于水，可溶于浓盐酸和氨水4、配合物的形成对性质的影响3)稳定性增强①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。②许多过渡金属元素的离子对多种配体具有很强的结合力，因而，过渡金属配合物远比主族金属配合物多。③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。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，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。叶绿素血红素1)在生命体中的应用叶绿素血红蛋白酶维生素B12钴配合物含锌酶有80多种维生素B125、配合物的应用2)在医药中的应用3)配合物与生物固氮4)在生产生活中的应用王水溶金抗癌药物——顺铂固氮酶照相技术的定影冰晶石Na3[AlF6]热水瓶胆镀银[Ag(NH3)2]+H[AuCl4]顺-二氯二氨合铂又称顺铂顺-二氨环丁羧酸铂又称卡铂神奇的超分子，借分子间作用力形成复杂的组织结构氢键是最强的分子间相互作用，很多分子可以通过氢键相互结合，形成具有固定组成的一个分子簇，这就是所谓的超分子。核酸的双螺旋结构是靠氢键来保持的二、超分子2020年，我国博士后王振元：潜心创新，成功开发出超分子生物催化技术，打破了国外巨头在化妆品高端原料市场的垄断地位。超分子的未来发展：通过对超分子研究，人们可以模拟生物系统，复制出一些新材料，如：新催化剂、新药物、分子器件、生物传感器等功能材料。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称为超分子。分子是广义的，包括离子。2、超分子结构特点分子层分子团簇分子长链超分子是组成复杂的，有组织的分子聚集体，并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性。3、特性(1)分子间相互作用：通过非共价键结合，包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。(2)分子聚集体大小:

有的是有限的

有的是无限伸展的4、重要特征及其应用

C60

C70这个例子反映出来的超分子的特性被称为“分子识别”。①分离