第3章第4节配合物与超分子学生版-2021-2022学年高二化学学案（新教材人教版选择性必修2）

《20212022学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修2）》第三章晶体结构与性质第四节配合物与超分子【复习引入】已知AlCl3和双聚氯化铝（Al2Cl6）的结构式如下：eqClo\ac(Al,\s\up11(|),\s\up22(Cl))—Cleqo\ac(\s\up14(Cl),\s\do14(Cl))eq\a(＼,／)Al\a(／,＼)eqo\ac(\s\up14(Cl),\s\do14(Cl))eq\a(＼,／)Al\a(／,＼)eqo\ac(\s\up14(Cl),\s\do14(Cl))（1）AlCl3中Al原子的杂化方式，Al2Cl6中Al原子的杂化方式。（2）双聚氯化铝（Al2Cl6）分子中有一种特殊的共价键，你能说明它形成的原因吗？（3）在NH4+中也存在类似的共价键，请用电子式表示NH3

+

H+

=NH4+的形成过程。一、配合物1．配位键（1）概念：由一个原子单方面提供，而另一个原子提供而形成的化学键，即“”键。（2）特点：①配位键是一种特殊的共价键（其本质也是σ键）；配位键同样具有共价键的饱和性和方向性；②以NH4+的形成过程为例，尽管配位键与其它三条共价键不同，但形成NH4+后，这四个共价键的键长、键角、键能完全相同，表现的化学性质也完全相同，所以NH4+空间构型为____________，NH4+的结构式也可表示：。2．配合物【实验32】化学式CuSO4CuCl2CuBr2NaClK2SO4KBr固体颜色白色绿色深褐色白色白色白色溶液（水足量）颜色天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色实验说明什么离子呈天蓝色，什么离子没有颜色【深度思考】①实验证明,上述实验中呈蓝色的物质是水合铜离子，可表示为，叫做。②结合化学键的相关知识，分析Cu2+与H2O是如何结合的呢？③根据该离子的球棍模型，写出对应的结构简式。（1）配合物的定义：通常把金属离子或原子(称为)与某些分子或离子(称为)以键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(H2O)4]SO4，其中[Cu(H2O)4]2+称为配离子。（2）配合物的组成部分及含义①中心原子（或离子）：提供的原子（或离子）。②配体：提供的阴离子或分子；配体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。如NH3中的原子，H2O中的原子等。③配位数：直接与中心原子形成的配位键的数目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为。（3）常见配合物的形成实验【实验33】实验操作实验现象离子方程式向盛有4mL

0.1mol/L

CuSO4溶液的试管里滴加几滴1

mol/L

氨水形成难溶物继续添加氨水并振荡试管难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液再向试管中加入极性较小的溶剂(如加入8

mL

95%乙醇)，并用玻璃棒摩擦试管壁析出深蓝色晶体【深度思考】①无论在得到的深蓝色透明溶液中，还是在析出的深蓝色的晶体中，深蓝色都是由于存在，其中心离子是，配位原子是，结构简式可表示为。②实验中加入乙醇的作用是。③[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体中呈正四面体的粒子是,杂化轨道类型是sp3的原子是。

④根据所学络合物的知识，结合上述实验，理解表格中的两个实验并书写离子方程式。实验操作实验现象有关离子方程式溶液变为红色滴加AgNO3溶液后，试管中出现白色沉淀，再滴加氨水后沉淀溶解，溶液呈无色二、超分子1．概念：由两种或两种以上的分子（或离子）通过形成的分子聚集体。2．超分子两个的重要特征：和。3．应用：分离C60和C70、冠醚识别碱金属离子【理解应用】（1）利用分子间作用力形成超分子进行“分子识别”，实现分子分离，是超分子化学的重要研究和应用领域。如图表示用“杯酚”对C60和C70进行分离的过程，下列对该过程的说法错误的是。A.C70能溶于甲苯，C60不溶于甲苯B.C60能与“杯酚”形成超分子C.C70不能与“杯酚”形成超分子D．“杯酚”能够循环使用（2）已知冠醚15冠5空腔直径为170220pm，Li+、Na+、K+、Rb+离子直径分别为152pm、204pm、276pm、304pm，下列适合冠醚15冠5识别的是()A．Li+ B．Na+C．K+ D．Rb+【预习检验】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)（1）配位键实质上是一种特殊的共价键()（2）提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子()（3）AgCl是一种溶解度很小的难溶物，难溶于酸、碱溶液中()（4）CuSO4·5H2O和KAl(SO4)2·12H2O都属于配合物()（5）超分子就是高分子()（6）Fe3＋遇KSCN呈红色，是因为生成了络离子，而Fe2＋遇KSCN不显红色，没有络离子生成()2．胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下，有关胆矾的说法正确的是（）A．该配合物的配体是H2O，配位数为5B．Cu2＋的价电子排布式为3d84s1C．胆矾中的水在不同温度下会分步失去D．胆矾中含有的共价键有离子键、极性键、配位键和氢键3．向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加浓氨水，先生成难溶物，继续滴加浓氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。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＋的浓度不变B．NH3与Cu的配位能力弱于H2OC．沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2＋D．用硝酸铜溶液代替硫酸铜溶液进行实验，不能观察到同样的现象4．(1)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为________，配位原子是________。它的电离方程式是__________________________。(2)关于配合物[Zn(NH3)4]Cl2的说法正确的是________。A．配位数为6B．配体为NH3和Cl－C．[Zn(NH3)4]2＋为内界D．Zn2＋和NH3以离子键结合5．根据配位键的形成条件，完成下列各题。（1）以下微粒中不含有配位键的是。①NHeq\o\al(＋,4)②H3O＋③CH4④N2Heq\o\al(＋,5)⑤[Ag(NH3)2]OH⑥Fe(SCN)3⑦CH3COO－（2）NH3和BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,则NH3·BF3的结构式。（3）CaF2难溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，原因是。(用离子方程式表示，已知[AlF6]－在溶液中可稳定存在)。（4）硼酸的结构式为eqHOo\ac(B,\s\do11(|),\s\do22(OH))—OH，属于一元酸，试写出其电离方程式:。

6．取CoCl3·6NH3(黄色)、CoCl3·5NH3(紫红色)、CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式：CoCl3·6NH3，CoCl3·4NH3(绿色和紫色)。7．CuCl2溶液有时呈蓝色，有时呈绿色，这是因为在CuCl2溶液中存在如下的平衡：[Cu(H2O)4]2＋＋4Cl－[CuCl4]2－＋4H2O蓝色绿色现欲使溶液由绿色变成蓝色，请写出可采用的方法：________________________________。8．向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色，该反应在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN=Fe(SCN)3＋3KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3