【公开课】配合物与超分子++课件++++2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

配合物与超分子PEIHEWUYUCHAOFENZI晶体结构与性质目录配合物超分子当堂小结对点练习CONTENTS新知导入CuSO4

CuSO4

是白色的，CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，这是为什么呢？CuSO4·5H2O配合物配合物配合物固体CuSO4

CuCl2

·2H2O

CuBr2

NaCl

K2SO4KBr

固体颜色白色绿色深褐色白色白色白色

溶液颜色天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色

Na+Cl－K+Br－无色离子：天蓝色：?配合物[Cu(H2O)4]2＋H3O＋配合物空轨道接受孤电子对

提供孤电子对电子对给予体电子对接受体Cu2+H2OCuOH2H2OH2O2+OH2配位键1.配位键定义：提供孤电子对的原子与接受孤电子对的原子之间形成的共价键2.形成条件：3.表示形式：如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等(2)成键原子另一方能提供空轨道。(1)成键原子一方能提供孤电子对。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子A→BA为提供孤电子对的原子，B为接受孤电子对的原子配合物H+H+四个N－H键性质完全相同NHHHH[]+4.特点：c.配位键同样具有饱和性和方向性如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等a.配位键是一种特殊的共价键b.配位键的键参数与一般共价键的键参数相同一般来说，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配合物配合物1.定义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（称为配体或配合物）以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物2.形成条件中心原子提供空轨道，配位体提供孤电子对配合物配合物3.配合物的构成一般由内界和外界构成，内界由中心离子(或原子)、配位体构成[Cu（NH3）4]

SO4配离子（内界）配合物离子（外界）配位体配位数配位原子中心离子配合物[Cu(NH3)4]

SO4(1)中心原子（离子）(3)配位数过渡元素阳离子或原子，如Fe3＋、Ag＋、Ni少数主族元素阳离子，如Al3＋(2)配位体：提供孤电子对的分子或离子直接与中心原子相连的配位原子个数(4)配位原子：配位体中提供孤电子对的原子一般为2、4、6、8，最常见为4、6常见的配位原子有X、O、S、N、P等如：X－、OH－、CN－、SCN－、H2O、NH3、CO能够提供空轨道接受孤电子对的金属原子或离子配合物4.配合物的命名(1)配离子念法：配位数→配体名称→合→中心原子（离子）名称(2)配合物→类似于盐（酸、碱）的念法六氰合铁酸钾氢氧化二氨合银三氯一氨合铂酸钾硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]

SO4K3[Fe(CN)6][Ag(NH3)2]OHK[Pt(NH3)Cl3]对点练习配合物内界外界中心原子(离子)配位体配位数[Ag(NH3)2]OHK4[Fe(CN)6]Na3[AlF6]Ni(CO)4[Co(NH3)5Cl]Cl2[Ag(NH3)2]＋OH－Ag＋NH32[Fe(CN)6]4－K＋Fe2＋CN－66[AlF6]3－Na＋Al3＋F－Ni(CO)4无NiCO4[Co(NH3)5Cl]2＋Cl－Co3＋Cl－NH365.配合物的制备配合物配合物CuSO4＋2NH3.H2O＝Cu(OH)2↓＋(NH4)2SO4

Cu(OH)2＋(NH4)2SO4＋2NH3·H2O＝[Cu(NH3)4]SO4＋4H2O蓝色沉淀深蓝色再加入乙醇后，析出深蓝色晶体5.配合物的制备问题探究推测[Cu(NH3)4]SO4溶液中存在哪些粒子并设计实验进行验证

配合物的内外界之间以离子键结合，在水溶液中内外界之间完全电离方法技巧配合物若配体为单核离子如Cl－等，可以不予计入。配合物配离子中共价键数目的判断配合物[Co(NH3)4Cl2]Cl的共价键数为：3×4＋4＋2＝18。若为分子，需要用配体分子内的共价键数乘以该配体的个数，此外，还要加上中心原子与配体形成的配位键，这也是σ键。问题探究稳定性：CuNH3

H3NH3NH3N2+CuOH2

H2OH2O

H2O2+＜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＋形成的配位键更强向硫酸铜溶液中滴加氨水，为什么[Cu(H2O)4]2＋转化为[Cu(NH3)4]2＋呢？配合物铁离子与硫氢根离子的反应5.配合物的制备配合物

检验或鉴定溶液中存在Fe3+、用于电影特技和魔术表演Fe3++nSCN－

[Fe(SCN)n]3－n

(n=1～6，随c(SCN－)大小而异)5.配合物的制备配合物5.配合物的制备配合物AgCl+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]＋+Cl－+2H2O5.配合物的制备问题探究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？配合物(1)溶解性的影响6.配合物的形成对性质的影响(2)颜色的改变AgCl→[Ag(NH3)2]Cl，由不溶于水的沉淀转变为易溶于水的物质Fe3+与SCN-在溶液中可生成配位数为1~6的红色的配离子配合物(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。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，这是CO使人体中毒的原理。6.配合物的形成对性质的影响配合物血红素叶绿素配合物广泛存在于自然界中，跟人类生活有密切关系配合物在医药中的应用

在生产、生活中的应用电解氧化铝的助熔剂Na3[AlF6]热水瓶胆镀银[Ag(NH3)2]OH

第二代铂类抗癌药（碳铂）7.配合物的应用对点练习1．下列关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是(

)A．配体为水分子，配位原子为O，外界为Br-B．中心离子的配位数为6C．中心离子Cr3+采取sp3杂化D．中心离子的化合价为+2价B对点练习解析:[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中内界为[Cr(H2O)4Br2]+，Cr3+为中心离子,配体为H2O、Br-，配位数为6，外界为Br-、H2O，Cr3+提供的空轨道数为6，中心离子不是采取sp3杂化。对点练习2．0.01mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02molAgCl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]·3H2OB新知导入借分子间作用力形成复杂结构的超分子新知导入十四元瓜环与卟啉构筑的超分子聚合物对称四甲基六元瓜环超分子超分子超分子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2.存在形式超分子定义中的分子是广义的，包括离子3.形成方式有人将其概括为非共价键，有人则将其限于分子间作用力4.分子聚集体的大小超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的5.范围已报道的超分子大环主体有：DNA，冠醚，环糊精，杯芳烃，柱芳烃，瓜环葫芦等超分子(1)分子识别——用超分子分离C60和C706.超分子特征超分子(1)分子识别——用超分子分离C60和C70

C60

C706.超分子特征超分子(1)分子识别——冠醚识别碱金属离子(如K＋)15-冠-512-冠-418-冠-66.超分子特征超分子冠醚识别钾离子冠醚冠醚空腔直径/pm适合的粒子（直径/pm）12-冠-415-冠-518-冠-621-冠-7120~150170~220260~320340~430Li＋（152）Na＋（204）K＋（276）Rb＋（304）Cs＋（334）超分子冠醚能与阳离子尤其是碱金属阳离子作用，并且随环的大小不同而与不同的金属离子作用，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，因而成为有机反应中很好的催化剂。15-冠-512-冠-418-冠-6Li+Na+K+超分子细胞外部磷脂分子双分子层细胞质疏水端亲水端亲水端(2)自组装高度有序的双分子膜超分子6.超分子特征当堂小结超分子概念分析分子识别分子自组装配合物概念分析形成条件实验室制法结构与组成生命科学生产生活1．我国科学家制得了SiO2超分子纳米管，其微观结构如图所示，下列叙述中正确的是(

)

A．SiO2是两性氧化物，既可与NaOH反应又可与HF反应B．SiO2超分子纳米管可能选择性结合某些分子或离子C．SiO2是光导纤维的成分，具有导电性D．水晶和玛瑙主要成分均为SiO2，均属于共价晶体对点练习B2．利用超分子可分离C60

和C70。将混合物加入一种空腔大小适配的“杯酚”中进行分离的流程，如图所示。下列说法不正确的是()

A．杯酚分子与C60可以形成分子间氢键B．C60和C70互为同素异形体C．图中杯酚分子与C60可能是借助分子间作用力形成超分子D．利用杯酚分离C60

和C70说明人类已经能够从分子层面进行物质的分离和提纯A对点练习【解析】杯酚中的羟基之间形成氢建,而杯酚与C60有形成氢键，A错误；C60

和C70是由石碳元素组成的不同单质，所以互为同素异形体，B正确；两分子形成一体之间作用力为分子间作用力，C正确；利用杯酚分离C60和C70可以说人类能够从分子层面上进分离，提纯，因为C60

和C70单体为分子，D正确。对点练习3．超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支，还扩展到生命科学和物理学等领域。由Mo将2个C60分子、2个p－甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。

(1)Mo处于第五周期第ⅥB