2024-2025学年高中化学4.2配合物的形成和应用第1课时教案苏教版选择性必修2

4.2协作物的形成和应用(第1课时)一、核心素养发展目标1、相识简洁配位化合物的成键特征；能正确运用化学符号描述协作物的组成；2、学会简洁协作物的试验制备；能联系协作物的组成和结构说明相关的试验现象；二、教学重点及难点重点运用化学符号描述协作物的组成难点运用化学符号描述协作物的组成三、教学方法讲授法、探讨法四、教学工具PPT、视频五、教学过程【讲解并描述】配位化合物在生产、生活和科技等方面都具有特别重要的应用。植物光合作用所须要的叶绿素是一种镁的协作物，动物细胞中载氧的血红素是一种铁的协作物，化工生产、污水处理、汽车尾气的净化、模拟生物固氮等领域都须要一些特别性能的协作物作催化剂。因此，相识协作物的结构和性能有着重要的意义。【展示】试验视频：向试管中加入2mL5%的硫酸铜溶液，再逐滴加入浓氨水，振荡，视察并记录试验现象。【问】现象是什么？【生】将过量的氨水加到硫酸铜溶液中，溶液最终变成深蓝色，加入乙醇后析出深蓝色晶体。【讲解并描述】深蓝色的物质是[Cu(NH3)4]SO4，名称是：硫酸四氨合铜将[Cu(NH3)4]SO4溶于水，[Cu(NH3)4]SO4发生下列电离:[Cu(NH3)4]SO4===[Cu(NH3)4]2++SO42-[Cu(NH3)4]2+是四氨合铜离子，其中Cu2+和NH3分子没有电离出来，说明[Cu(NH3)4]2+中Cu2+和NH3分子之间存在较为猛烈的相互作用。【问】思索：在水溶液中，Cu2+和NH3分子是如何结合成[Cu(NH3)4]2+的呢？【展示】Cu2+和NH3分子是如何结合成[Cu(NH3)4]2+的过程图片【生】NH3分子中氮原子的孤电子对进入Cu2+的空轨道，Cu2+与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子供应的孤电子对形成配位键。【讲解并描述】由供应孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称协作物。【展示】硫酸四氨合铜的配体、配位键、中心离子、配离子分别是哪些部分。及內界和外界分别是哪些部分。【讲解并描述】协作物中外界中的离子能电离出来,而内界中的离子不能电离出来。协作物的命名①配离子念法：配位数→配体名称→合→中心原子（离子）名称②协作物→类似于盐（酸、碱）的念法【展示】[Zn(NH3)4]SO4的组成部分及几何构型[Zn(NH3)4]SO4中，Zn2+与NH3分子以配位键结合，形成协作物的内界[Zn(NH3)4]2+，SO42-为协作物的外界。【生】Zn2+供应空轨道接受孤电子对，是中心原子；NH3分子中N原子供应孤电子对，是配位原子，NH3分子是配位体；[Zn(NH3)4]2+中，Zn2+的配位数为4。【问】配位键形成的条件是什么？【生】一方供应孤电子对(配体)；一方供应空轨道。【问】在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、CO、F-、CN-中，哪些可作中心原子？哪些可作配位体？【生】中心原子：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+配位体：H2O、NH3、CO、F-、CN-【讲解并描述】中心原子(离子)：供应空轨道，接受孤电子对。通常是过渡元素的原子或离子，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等；其他可供应空轨道的粒子有H+、B、Al。配位体：供应孤电子对的分子或离子，通常是含第ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素形成的分子或离子,如NH3、CO、H2O、F-、Cl-、OH-、CN-、SCN-。配位键的特点：①配位键是一种特别的共价键，配位键与共价键性质完全相同。②配位键同样具有饱和性和方向性,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。③H3O+、NH4+中含有配位键。配位键的表示方法(电子对赐予体)A→B(电子对接受体)或A—B【展示】H3O+、[Cu(H2O)4]2+、[Cu(NH3)4]SO4的配位键结构式图片。【问】思索：共价键有饱和性,但NH3为什么仍能与H+结合生成NH4+呢?【展示】NH4+形成过程动画。【生】NH3有孤电子对,H+有空轨道,NH3中的孤电子对进入H+的空轨道,两者共用形成配位键。二、协作物的空间结构【讲解并描述】含有两种或两种以上配位体的协作物，若配位体在空间的排列方式不同，就能形成不同几何构型的协作物。如Pt(NH3)2Cl2就有顺式和反式两种异构体。【展示】Pt(NH3)2Cl2顺式和反式两种异构体图片。【讲解并描述】顺式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的颜色、在水中的溶解性等性质有确定的差异。【展示】顺式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的颜色和抗癌活性的性质对比。协作物离子的空间结构过渡金属元素（特别是过渡金属元素的离子）一般都能形成协作物。因为过渡金属原子或离子都有接受电子对的空轨道，它们都能与可供应孤电子对的分子或离子以配位键结合形成协作物。协作物的中心原子、配位体的种类和数目不同，可以形成不同空间结构的协作物。【展示】[Ag(NH3)2]+[Zn(NH3)4]2+[Ni(CN)4]2－[AlF6]3－的空间结构图片。【生】[Ag(NH3)2]+配位数：2；杂化轨道类型：sp，空间结构：直线形；[Zn(NH3)4]2+配位数：4；杂化轨道类型：sp3，空间结构：正四面体型；【课堂小结】师生一起回顾和总结。一、协作物的形成配位键：形成的条件、特点及表示方法协作物：形成及各部分意义二、协作物的空间结构协作物离子的空间结构【课堂练习】1．向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水,首先形成难溶物,接着滴加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透亮溶液,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,溶液将不会发生变更,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供应空轨道答案：B2．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+实行sp3杂化D.中心离子的化合价为+2价答案：B3.3.下列关于配位化合物的叙述中,不正确的是()A.配位化合物中必定存在配位键B.配位化合物中只有配位键C.[Fe(SCN)6]3-中的Fe3+供应空轨道,SCN-中的硫原子供应孤电子对形成配位键D.许多过渡元素的离子(如Cu2+、Ag+等)和某些主族元素的离子或分子(如Cl-、NH3等)能形成协作物答案：B4.硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。