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专题八生物技术实践第1讲微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用一、微生物的实验室培养1.培养基:序号培养基组分含量①牛肉膏5.0g②蛋白胨10.0g③NaCl5.0g④H2O定容至1000mL上表为牛肉膏蛋白胨培养基的配方,分析并填空。(1)该培养基中可以为微生物提供碳源的组分有:_____。(2)该培养基中可以为微生物提供氮源的组分有:_____。(3)该培养基中可以为微生物提供无机盐的组分有:_____。(4)牛肉膏和蛋白胨除提供主要的营养物质外,还可以提供微生物生长所需的_____________________。(5)该培养基配方中包括微生物生长所需的营养物质有几种:____。(6)若要制备牛肉膏蛋白胨固体培养基,还应加入的物质是_____________。①②①②①③特殊营养物质(维生素)5种凝固剂(琼脂)2.无菌技术:下列各项为无菌技术的操作对象:A.培养基 B.工作台 C.接种环D.操作者的手 E.培养皿 F.无菌室分析上述各无菌技术操作对象,填空。(1)需要消毒的是:________。(2)需要灭菌的是:________。(3)常用高压蒸汽灭菌法灭菌的是:__。(4)常用干热灭菌法灭菌的是:__。(5)常用灼烧灭菌法灭菌的是:__。B、D、FA、C、EAEC3.配制牛肉膏蛋白胨固体培养基:(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基时在各种成分溶化后要进行的操作是:_____。(2)为防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染,培养基的放置应该是:_____。灭菌倒置4.纯化大肠杆菌的理解(判断正误):(1)纯化细菌的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。()(2)在固体平板培养基上长出的单个菌落含有多种细菌。()(3)用平板划线法接种时每次划线前后都要灼烧接种环。()(4)用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时任一稀释度均可。()√×√×二、微生物的分离与计数1.微生物的分离:(1)分解尿素的细菌的分离应选择下列各项中的:___________。A、C、E、H(2)纤维素分解菌的分离应选择下列各项中的:___________。将下列选项填在上面相应空白处。A.以尿素为唯一氮源的选择培养基B.富含纤维素的选择培养基C.含有酚红指示剂的培养基D.加入刚果红的培养基E.富含有机质的土壤F.多年落叶形成的腐殖土G.菌落周围出现不变红的透明圈H.培养基变红B、D、F、G2.微生物的计数:(1)常用的方法有:显微镜直接计数法和_______________。(2)稀释涂布平板法计数的依据是:培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的_________。稀释涂布平板法一个活菌三、传统发酵技术的应用①醋酸菌②乳酸菌③酵母菌④毛霉等⑤有氧发酵⑥无氧发酵⑦葡萄糖→乙醇⑧葡萄糖(乙醇)→乙酸⑨葡萄糖→乳酸⑩蛋白质→小分子肽+氨基酸;脂肪→甘油+脂肪酸将上述序号填写在下列对应的空白处。(1)果酒的制作:_______。(2)果醋的制作:_______。(3)腐乳的制作:_________。(4)泡菜的制作:_______。③⑥⑦①⑤⑧④⑤⑥⑩②⑥⑨高频考点一微生物的分离与培养1.(2014·新课标全国卷Ⅱ·T39)为了调查某河流的水质状况,某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量,并进行了细菌分离等工作。回答下列问题:(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是

;然后,将1mL水样稀释100倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37,据此可得出每升水样中的活菌数为

。(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时,接种环通过

灭菌,在第二次及以后的划线时,总是从上一次划线的末端开始划线,这样做的目的是

。(3)示意图A和B中,

表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一部分进行静置培养,另一部分进行振荡培养。结果发现:振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是:振荡培养能提高培养液中

的含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高

的利用率。【审题·解题·答题】1.(题眼)第(3)小题,微生物菌落分布均匀→稀释涂布平板法接种获得。2.(方法)(1)未接种的空白平板培养→检验培养基平板灭菌是否彻底。(2)微生物的分离方法:①平板划线法→通过连续划线将微生物分离开。②稀释涂布平板法→通过一系列梯度稀释将微生物分离开。3.(关键)第(4)小题液体培养基振荡培养→既能保证培养液中O2的供应,又能使菌体与培养液充分接触。【解析】(1)为了确定培养基的灭菌是否合格,应将未接种的空白平板与实验组放在相同条件下进行培养,如果无菌落出现,则说明培养基是合格的。利用稀释涂布平板法对微生物计数的计算公式为:水样中的活菌数=(C÷V)×M=(接种计数结果的平均值÷接种体积)×稀释倍数=(38÷0.1mL)×100=3.8×107/L。(2)接种时接种环需要灼烧灭菌;在第二次及以后划线时,总是从上一次划线的末端开始划线,因为上一次划线的末端微生物数目较少,这样通过多次划线,可使每次划线时菌体的数目逐渐减少,以便获得单个菌落。(3)平板划线法接种的平板上的菌落分布在线上,而稀释涂布平板法接种的平板上的菌落分布比较均匀,因此图B表示的是用稀释涂布平板法接种的结果。(4)振荡培养可以增加液体培养基中溶解氧的含量,以利于需氧型微生物的生长。振荡培养还可以使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率。答案:(1)检测平板培养基灭菌是否合格3.8×107(2)灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)B(4)溶解氧营养物质2.(2014·潍坊一模)莠去津是一种含氮农药,在土壤中不易降解,为修复被其污染的土壤,可按下面程序选育能降解莠去津的细菌(目的菌)。请据图回答:(已知莠去津在水中溶解度低,含过量莠去津的固体培养基不透明)(1)由图推断,从A瓶到C瓶液体培养的过程称为

,目的是

。(2)在将C瓶菌种接种到固体培养基之前通常要进行

,将菌种接种到固体培养基的方法有平板划线法和

法,从图中看本实验采用的是

(填“前者”或“后者”)。(3)一段时间后,培养基出现无透明圈和有透明圈两种菌落,我们筛选的目的菌是

菌落中的细菌,该菌落生长所需的氮元素主要来源于

。(4)为弄清固体培养基中的非目的菌来自C瓶菌种还是培养基,应如何设置对照组?

。【审题·解题·答题】1.(关键)(1)由固体培养基上的菌落分布推出:接种方法为稀释涂布平板法。(2)由“莠去津在水中溶解度低,含过量莠去津的固体培养基不透明”推出:菌落周围有透明圈的微生物能够分解莠去津。(3)由培养基为“无氮培养液+过量莠去津”“莠去津是一种含氮农药”推出:①该培养基为以莠去津为唯一氮源的选择培养基;②微生物生长所需的氮元素来源于莠去津。2.(方法)设置培养基是否被污染的对照:将灭菌后不接种菌种的空白培养基放在适宜条件下培养,若培养基上出现菌落,说明培养基制作不合格。【解析】(1)图中从A瓶到C瓶液体培养过程为选择培养,目的是初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并增加其数量。(2)将菌种接种到固体培养基的方法有平板划线法和稀释涂布平板法两种,由图中固体培养基上的菌落分布比较均匀可知,该接种方法是稀释涂布平板法,包括梯度稀释操作和涂布平板操作。(3)根据题目信息“莠去津在水中溶解度低,含过量莠去津的固体培养基不透明”可知,能够降解莠去津的目的菌分解莠去津,使菌落周围出现透明圈,因此可以选择菌落周围存在透明圈的细菌。由于培养基中只有莠去津一种氮源,因此分解莠去津的微生物所需的氮源主要由莠去津提供。(4)为弄清固体培养基中的非目的菌来自C瓶菌种还是培养基,应设置灭菌后不接种菌种的空白培养基,与实验组放在相同条件下培养,若培养基上无菌落出现,则非目的菌一定来自C瓶菌种,若培养基上出现菌落,则说明非目的菌可能来自培养基。答案:(1)选择培养初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并增加其数量(2)梯度稀释稀释涂布平板后者(3)有透明圈莠去津(4)配制的培养基灭菌后不接种菌种,与实验组放在相同条件下培养【知识·方法·误区】1.培养基中主要营养物质:碳源、氮源、水、无机盐和特殊营养物质。2.无菌技术包括消毒和灭菌:(1)无菌技术的选择原则:考虑效果和被操作对象的承受能力。(2)实验操作要在酒精灯火焰附近进行。3.选择微生物接种方法的原则:(1)纯化微生物:平板划线法和稀释涂布平板法均可。(2)计数微生物:只能选择稀释涂布平板法。4.选择培养基:对微生物具有选择作用的培养基。5.微生物的鉴定需要配制鉴别培养基:(1)分解尿素的细菌可使添加酚红指示剂的培养基变红。(2)纤维素分解菌可在含有刚果红的培养基上长出周围存在透明圈的菌落。高频考点二传统发酵技术的应用1.(2014·海南高考·T30)已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量,某同学设计了一个实验,实验材料、试剂及用具包括:刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。回答相关问题:(1)请完善下列实验步骤。①标准管的制备:用

和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。②样品管的制备:用刻度移液管分别吸取一定量的

,加到不同的比色管中,然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色,得到样品管。③将每个

分别与系列标准管进行比较,找出与样品管颜色深浅

的标准管,该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量,记录各样品管亚硝酸盐的含量。(2)右图表示的是泡菜中

趋势。(3)泡菜制作过程中产酸的细菌主要是

(填“醋酸杆菌”或“乳酸菌”)。【审题·解题·答题】1.(题眼)实验目的:测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量。实验试剂、用具中有比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液。推出:利用比色法测定泡菜中亚硝酸盐的含量。2.(方法)比色法测定亚硝酸盐含量(1)用不同浓度的亚硝酸钠标准溶液显色后制成标准管。(2)利用样品提取液显色后制成样品管。(3)通过将样品管与标准管比较得出结论。3.(关键)曲线图的横坐标为自变量,纵坐标为因变量→曲线的变化趋势是随自变量的变化而导致的因变量的变化趋势。【解析】(1)亚硝酸盐可与显色剂发生颜色反应,根据颜色的深浅可确定亚硝酸盐的含量。用不同浓度的亚硝酸钠标准溶液与显色剂反应可制成颜色深浅不同的一系列标准管,不同颜色深浅的标准管对应的亚硝酸钠含量是已知的;用刻度移液管分别吸取一定量的不同泡制天数的泡菜滤液与等量的显色剂反应,制备一系列的样品管,将样品管与标准管进行颜色比对,找到与样品管颜色深浅最接近的标准管,该管中亚硝酸钠含量即可代表样品管中的亚硝酸盐含量。(2)由图可知,横坐标为时间,纵坐标为亚硝酸盐含量,因此该曲线表示泡菜中亚硝酸盐含量随泡制时间的变化趋势。(3)制泡菜时使用的微生物是乳酸菌。答案:(1)①不同浓度的亚硝酸钠标准溶液②不同泡制天数的泡菜滤液③样品管相同(相近)(2)亚硝酸盐含量的变化(3)乳酸菌2.(2014·威海一模)生物兴趣小组的同学利用新鲜苹果榨取果汁并制作果酒,简要流程如下:(1)分离酵母菌应使用

培养基。(2)酵母菌的酒精发酵温度一般控制在

,在该温度下最适合酵母菌繁殖,请简要说明理由:

。(3)在酸性条件下,可用

来检测发酵产物中是否有酒精产生。若想进一步检测所得果酒中酵母菌的密度,可采用

法。(4)果汁为酵母菌的生长和繁殖提供的营养成分是

。(5)发酵完成后,生物兴趣小组同学制作的果酒品质非常好。为了方便后续年级使用,可将菌液

保存。【审题·解题·答题】1.(关键)(1)由“分离酵母菌”推出:该培养基为选择培养基。(2)由果汁发酵成果酒推出:①果汁相当于酵母菌的培养基。②可以为酵母菌的生长和繁殖提供碳源、氮源、水、无机盐和特殊营养物质。(3)由“为了方便后续年级使用”推出:①该菌种需长期保存。②要利用甘油管藏法。即转移到甘油中,与甘油充分混匀后,放在-20℃的冷冻箱中长期保存。2.(方法)(1)酒精发酵的最适温度范围为18~25℃,该温度条件下酶活性最高。(2)酒精的检测:在酸性条件下,重铬酸钾溶液与酒精反应呈现灰绿色。【解析】(1)分离酵母菌使用的培养基为选择培养基。(2)酒精发酵的最适温度范围是18~25℃,在此温度下,酶活性最高,代谢最旺盛。(3)检测酒精,可在酸性条件下,使其与重铬酸钾溶液反应,呈现灰绿色。(4)果酒发酵时,酵母菌在果汁中生长繁殖,因此果汁为酵母菌提供各种营养物质,包括碳源、氮源、水、无机盐和特殊营养物质。(5)由“为了方便后续年级使用”推出,该菌种需要长期保存,可用甘油管藏法,即转移到甘油中,与甘油充分混匀后,放在-20℃的冷冻箱中保存。答案:(1)选择(2)18~25℃在此温度下,酶的活性最高,代谢最旺盛(3)重铬酸钾稀释涂布平板(4)碳源、氮源、水、无机盐和特殊营养物质(5)转移到甘油中,与甘油充分混匀后,放在-20℃的冷冻箱中【变式训练】(2014·潍坊二模)腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品。下面是腐乳制作的流程示意图:(1)现代科学研究表明,有多种微生物参与了腐乳的发酵,其中起主要作用的是毛霉,毛霉是一种

状真菌。(2)腐乳制作的原理是

。(3)传统的制作过程中,豆腐块上生长的毛霉来自

。而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下,将优良的毛霉菌种接种在豆腐上,这样可以

。(4)加盐的作用是

。(5)卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的,加酒的作用是

。【解析】(1)毛霉是丝状真菌,是腐乳制作的主要菌种。(2)腐乳制作的原理是毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。(3)传统的腐乳制作利用的菌种来自空气中的毛霉孢子,而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下,将优良的毛霉菌种接种在豆腐上,这样可以有效避免杂菌污染,从而能够保证产品的质量。(4)在腐乳制作中,加盐腌制可以析出豆腐中的水分,使豆腐变硬,在后期制作中不至于过早酥烂。同时,盐能抑制微生物的生长,避免豆腐腐败变质。(5)卤汤中的酒具有防腐杀菌作用,也可以与豆腐中的有机物反应,产生独特的香味。答案:(1)丝(2)毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,产生的脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸(3)空气中的毛霉孢子避免其他杂菌污染,保证产品的质量(4)析出豆腐中的水分,使豆腐变硬抑制微生物的生长,避免豆腐腐败变质(5)抑制微生物的生长使腐乳具有独特的香味【知识·方法·误区】1.传统发酵食品的发酵类型:(1)果酒制作和泡菜制作:无氧发酵,应控制无氧条件。(2)果醋制作和腐乳制作:有氧发酵;腐乳制作后期为无氧发酵。2.发酵菌种类型:(1)果酒制作和腐乳制作的发酵菌种:真菌。(2)果醋制作和泡菜制作的发酵菌种:细菌。3.腐乳发酵的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶将蛋白质和脂肪分解为小分子有机物。4.控制杂菌:包括发酵条件、盐、酒和香辛料(调味料)等因素。(15分)木糖醇可作为甜味剂,还具有抗龋齿的特性。常被用来作为食品甜味剂或医疗上给糖尿病患者作糖的替代品。用微生物生产木糖醇副产物少且含量低,易于分离提纯。为了筛选木糖醇高产菌株,某研究小组设计了下表所示的培养基。请分析回答:营养物质含量(g)木糖20蛋白胨20酵母膏0.5MgSO4·7H2O0.2CaCl2·2H2O0.1KH2PO42(NH4)2SO45水定容至1000mL(1)按照物理性质划分,该培养基为

培养基。若要利用该培养基获得木糖醇高产菌株的菌落,则应添加的成分是

。该培养基中主要的碳源和氮源分别是

(2分)。(2)为了防止杂菌污染,该培养基溶化后要进行

,常用的方法是

。(3)实验菌种通常从木糖厂废水、废弃的木糖液污泥中采集,说明木糖醇高产菌株主要生活在

(2分)的环境中。(4)为了快速获得木糖醇高产菌株,通常采用摇床培养的方法,由此说明木糖醇高产菌株的异化作用类型为

(2分),此外,摇床培养的优点还有

(2分)。(5)若要检测培养液中菌体的数量,通常将菌液用

接种到固体平板培养基表面,根据

(2分)估算菌液中菌体的数量。【押题理由】

1.考情分析:纵观近五年新课标全国卷,“微生物的培养与应用”为必考点,如2014年卷ⅠT39、卷ⅡT39,2013年卷ⅡT39,2012年T39,2011年T32等。所占分值为15分,为非选择题。2.命题角度:微生物的营养、微生物的纯化、微生物的选择培养和鉴别培养、无菌技术等。主要为直考教材类试题。3.难度:中等难度。4.押题指数:★★★★★【答题必备】

1.液体培养基+凝固剂→固体培养基。2.微生物的营养:包括碳源、氮源、水和无机盐。3.寻找目的菌的方法:根据微生物对生存环境的需要到相应环境中去找。4.微生物的培养:主要包括液体培养和固体培养。5.稀释涂布平板法可以进行微生物的计数。【自我评卷】

本题共15分,除注明外,每空1分。你的得分是:

分。【答案解析】【解析】(1)由表中成分可知,配方中无凝固剂,因此属于液体培养基。若要获得木糖醇高产菌株的菌落,则应在固体培养基上进行培养,因此须加入凝固剂(常用的是琼脂)。该培养基中主要的碳源为木糖,而主要的氮源则为蛋白胨。(2)防止杂菌污染的措施是多方面的,从培养基的角度分析,应保证无杂菌污染,因此培养基溶化后要进行高压蒸汽灭菌。(3)从自然界中寻找目的菌时应根据微生物对生存环境的需要到相应环境中去找,本题所用菌种为木糖醇高产菌株,因此应分布在富含木糖的环境中。(4)摇床培养可以增加培养液中溶解氧的浓度,这样的条件有利于需氧型微生物的生长,因此根据摇床培养可以快速获得大量的木糖醇高产菌株,由此可以判断木糖醇高产菌株的异化作用类型为需氧型。此外摇床培养还能使菌体与培养液充分接触,充分利用营养物质,因此摇床培养通常应用于发酵生产的过程中。(5)要利用固体平板培养基对微生物计数,则应采用稀释涂布平板法进行接种,原理是当稀释度足够高时,培养基上的一个菌落来自一个活菌,因此可以根据培养基上的菌落数估算菌液中菌体的数量。答案:(1)液体琼脂(凝固剂)木糖、蛋白胨(2分)(2)灭菌高压蒸汽灭菌法(3)富含木糖(2分)(4)需氧型(2分)使菌体与培养液充分接触,充分利用营养物质(2分)(5)稀释涂布平板法菌落数(2分)第二单元配合物的形成和应用课程标准导航1.了解人类对配合物结构认识的历史。2.知道简单配合物的基本组成和形成条件。3.掌握配合物的结构与性质之间的关系。4.认识配合物在生产生活和科学研究方面的广泛应用。新知初探自学导引自主学习(2)配位键:共用电子对由一个原子单方向提供而跟另一个原子共用的共价键叫配位键。配位键可用A→B形式表示,A是_________________的原子,叫做电子对给予体,B是____________________的原子叫接受体。(3)形成配位键的条件提供孤电子对接受孤电子对①有能够提供_______________的原子,如______________等。②另一原子具有能够接受__________的空轨道,如___________________________等。孤电子对N、O、F孤电子对Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+想一想1.在水溶液中,Cu2+与氨分子是如何结合成[Cu(NH3)4]2+的呢?2.配位化合物(1)写出向CuSO4溶液中滴加氨水,得到深蓝色溶液整个过程的反应离子方程式。____________________________________;___________________________________________________________________________.Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O(2)[Cu(NH3)4]SO4的名称为_______________________,它的外界为__________,内界为________________,中心原子为______,配位体为_______分子,配位数为_______。(3)配合物的同分异构体:含有两种或两种以上配位体的配合物,若配位体在____________________不同,就能形成不同几何构型的配合物,如Pt(NH3)2Cl2存在______和______两种异构体。硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]2+Cu2+NH34空间的排列方式顺式反式想一想2.顺式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的化学式相同,它们的性质也相似吗?提示:不同,由于结构不同,所以其化学性质不相同。二、配合物的应用1.在实验研究中,人们常用形成配合物的方法来检验__________、分离物质、定量测定物质的组成。(1)向AgNO3溶液中逐滴加入氨水的现象为:_________________________________。产生的配合物是____________________。金属离子先生成沉淀,然后沉淀再溶解[Ag(NH3)2]OH(2)向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液的现象:____________________________。产生的配合物是______________。2.在生产中,配合物被广泛用于________、______、___________、___________领域。3.生命体中的许多金属元素都以配合物形式存在。4.配合物在医疗方面应用也很广泛。5.模拟生物固氮也与配合物有关。有血红色溶液出现Fe(SCN)3染色电镀硬水软化金属冶炼自主体验1.配合物[Zn(NH3)4]Cl2的中心原子的配位数是()A.2 B.3C.4 D.5解析:选C。配合物[Zn(NH3)4]Cl2的中心原子是Zn2+,配位体是NH3,配位数是4。2.下列不能形成配位键的组合是()A.Ag+、NH3 B.H2O、H+C.Co3+、CO D.Ag+、H+解析:选D。配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对,另一方能提供空轨道,A、B、C三项中,Ag+、H+、Co3+能提供空轨道,NH3、H2O、CO能提供孤电子对,所以能形成配位键,而D项Ag+与H+都只能提供空轨道,而无法提供孤电子对,所以不能形成配位键。3.下列不属于配离子的是()A.[Ag(NH3)2]+ B.[Cu(CN)4]2-C.[Fe(SCN)6]3- D.MnO-4解析:选D。MnO-4无配位原子。4.向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液,不能生成AgCl沉淀的是()A.[Co(NH3)4Cl2]Cl B.[Co(NH3)3Cl3]C.[Co(NH3)6]Cl3 D.[Co(NH3)5Cl]Cl2解析:选B。在配合物中,内界以配位键结合很牢固,难以在溶液中电离;内界和外界之间以离子键相结合,在溶液中能够完全电离。不难看出A、C、D三项中配合物在水中均电离产生Cl-,而B项无外界离子,不能电离。要点突破讲练互动探究导引1指出配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配离子、中心离子、配位体、配位数及配位原子。提示:配离子指配合物的内界,中心原子指提供空轨道的原子或离子,要点一配合物的组成和结构配位体指提供孤电子对的分子或离子,配位数是配位体的总个数,配位原子指配位体中提供孤电子对的原子。配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配离子为[Pt(NH3)4Cl2]2+,中心原子是Pt4+,配位体是NH3、Cl-,配位数为6,配位原子为N和Cl。探究导引2配离子[Ag(NH3)2]+是如何形成的?提示:配离子[Ag(NH3)2]+是由Ag+和NH3分子反应生成的,由于Ag+空的5s轨道和5p轨道形成sp杂化轨道,接受2个NH3分子提供的孤电子对,形成直线形的[Ag(NH3)2]+,该过程图示如下。

要点归纳1.配合物的组成内界:中心体(原子或离子)与配位体,以配位键成键。外界:与内界电荷平衡的相反离子。有些配合物不存在外界,如[PtCl2(NH3)2]、[CoCl3(NH3)3]等。另外,有些配合物是由中心原子与配位体构成,如[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]等。2.配合物的结构配位数杂化轨道类型空间构型结构示意图实例2sp直线形[Ag(NH3)2]+[Cu(NH3)2]+配位数杂化轨道类型空间构型结构示意图实例4sp3正四面体形[Zn(NH3)4]2+[ZnCl4]2-dsp2(sp2d)平面正方形[Ni(CN)4]2-[Cu(NH3)4]2+6sp3d2(d2sp3)正八面体[AlF6]3-[Co(NH3)6]3+即时应用1.化学家维多克·格利雅因发明了格氏试剂(RMgX)而荣获诺贝尔化学奖。RMgX是金属镁和卤代烃反应的产物,它在醚的稀溶液中以单体形式存在,并与二分子醚络合,在浓溶液中以二聚体存在,结构如下图:上述2种结构中均存在配位键,把你认为是配位键的用“→”在结构图中标出。解析:配位键是由孤电子对与空轨道形成的,Mg最外层有两个电子,可以与R、X形成离子键,而O原子中存在孤电子对,所以两个O(C2H5)2可以与Mg形成配位键。在二聚体中,同理,一个Mg与R、X相连,则另外一个X和O(C2H5)2,则与Mg形成配位键。答案:要点二配合物的性质探究导引现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一种为橙黄色,另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来。提示:在[Co(NH3)6]Cl3中Co3+与6个NH3分子配合成[Co(NH3)6]3+,3个Cl-都是外界离子。而[Co(NH3)5Cl]Cl2中Co3+与5个NH3分子和1个Cl-配合成[Co(NH3)5Cl]2+,只有两个Cl-是外界离子。由于配合物中内界以配位键结合很牢固,难以在溶液中电离,而内界和外界之间以离子键结合,在溶液中能够完全电离。不难看出,相同质量的两种晶体在溶液中能够电离出的Cl-数是不同的,我们可以利用这一点进行鉴别。要点归纳1.配合物的颜色:当简单离子形成配合物时,其性质往往有很大的差异,颜色发生改变就是一种常见的现象,多数配离子都有颜色,如[Fe(SCN)6]3-为血红色、[Cu(NH3)4]2+为深蓝色、[Cu(H2O)4]2+为蓝色、[CuCl4]2-为黄色、[Fe(C6H6O)6]3-为紫色等等。我们根据颜色的变化就可以判断配离子是否生成,如Fe3+离子与SCN-离子在溶液中可生成配位数为1~6的硫氰合铁(Ⅲ)配离子,这种配离子的颜色是血红色的,反应如下:Fe3++nSCN-====[Fe(SCN)n]3-n,实验室通常用这一方法检验铁离子的存在。2.配合物的溶解性:有的配合物易溶于水,如[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4]SO4、Fe(SCN)3等。利用配合物的这一性质,可将一些难溶于水的物质如AgOH、AgCl、Cu(OH)2等溶解在氨水中形成配合物。如在照相底片的定影过程中,未曝光的AgBr常用硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶解,反应的化学方程式为:AgBr+2Na2S2O3====Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr。金和铂之所以能溶于王水中,也是与生成配合物的溶解性有关,反应式为:Au+HNO3+4HCl====H[AuCl4]+NO↑+2H2O,3Pt+4HNO3+18HCl====3H2[PtCl6]+4NO↑+8H2O。配合物的颜色和溶解性还与配合物的空间结构有关,如顺式[Pt(NH3)2Cl2]和反式[Pt(NH3)2Cl2]的溶解性和颜色等性质有一定的差异,其中顺式[Pt(NH3)2Cl2]为极性分子,根据相似相溶原理,它在水中的溶解度较大,具体情况见前面的表格。3.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位体的性质有关。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,血红素就失去了输送氧气的功能,从而导致人体CO中毒。即时应用2.配合物CrCl3·6H2O的中心原子Cr3+的配位数为6,H2O和Cl-均可作配位体,H2O、Cl-和Cr3+有三种

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