配合物与超分子课件-高二化学人教版选择性必修2

第四节配合物与超分子人教版选择性必修2情境引入无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4水溶液和CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，为什么呢？

CuSO4固体

CuSO4溶液

CuSO4·5H2O晶体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．认识配位键与共价键、离子键的异同，能运用配位键解释某些沉淀溶解、颜色变化等实验现象。3.了解从原子、分子、超分子等不同尺度认识物质结构的意义，能举例说明超分子的特征。学习目标重点:配位键、配合物、超分子的概念，配合物的合成。难点:配合物、超分子的结构特点。重难点阅读课本P95-100，回答下列问题1.铜盐溶液中那种离子显蓝色，该离子是如何形成的？2.配位键及表示方法？3.什么是配位化合物？4.什么是超分子？

课本95页【实验3-2】观察下表中固体的颜色以及溶于水后形成溶液的颜色，并总结规律。取下表中的少量固体溶于足量的水中，观察实现现象并填写表格

课本95页【实验3-2】固体颜色CuSO4白色CuCl2绿色CuBr2深褐色K2SO4白色NaCl白色KBr白色溶液颜色无色离子什么离子呈天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色SO42－

Na+Cl－K+Br－思考：[Cu(H2O)4]2+中，铜与水分子之间是如何结合在一起的？固态正二价铜盐不一定显蓝色，Cu2+在水溶液中常显蓝色，因为形成了[Cu(H2O)4]2+（四水合铜离子）配位键孤电子对具有空轨道配位键[Cu(H2O)4]2+的形成过程：（呈平面四边形）H2O激发杂化dsp2杂化H2OH2OH2O1、定义：成键原子或离子一方单方面提供孤电子对，而另一方提供空轨道接受孤电子对而形成的共价键，即“电子对给予­接受键”。3、表示方法：A→B或A—B。

一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目基本上是固定的，如Ag+形成2个配位键，Cu2+形成4个配位键等一、配位键A是提供孤电子对的原子，B是接受孤电子对的原子或金属离子。例：2、特点：具有饱和性、方向性注意：配位键是一类特殊的共价键。4、形成条件：一方能提供孤电子对(配位体，简称配体)另一方能提供空轨道(中心原子或离子)①原子:常为ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素原子②分子:H2O、NH3、HF、CO等③离子:卤素离子、OH-、CN-、SCN-等①一般是过渡金属的原子或离子:Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等②部分主族元素:H＋、Al3＋、B、Mg2+等配位原子:提供孤对电子的原子，常为N、O、F、Cl、C、S等

依据反应NH3

+H+=NH4+，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？思考讨论类比铵根中配位键的形成，描述H3O+、Cu(NH3)42+

、[Ag(NH3)2]+的形成。二、配合物(配位化合物)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(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物。2、形成配合物的条件：①配体有孤电子对；②中心原子或离子有空轨道3、配合物的组成配位键的个数，即配位原子或离子的数目。常为2、4、6、8。配位原子有些无外界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(氧是配位原子)、NH4Cl等NH4Cl是配合物吗？思考讨论配合物配离子（内界）外界中心原子(离子)配位体配位数[Ag(NH3)2]OHK3[Fe(CN)6]Na3[AlF6]Ni(CO)4[Co(NH3)5Cl]Cl2[Ag(NH3)2]＋OH－Ag＋NH32[Fe(CN)6]3－K＋Fe3＋CN－66[AlF6]3－Na＋Al3＋F－Ni(CO)4无NiCO4[Co(NH3)5Cl]2＋Cl－Co3＋Cl－NH36练习：请根据给出的配合物完成下表氢氧化二氨合银六氰合铁酸钾四羰基镍配离子念法：从左向右，配位数→配体→合→中心原子或中心离子总结：配合物的结构特点有哪些？1、配合物必须有内界，可以无外界。含中性配合单元的配合物没有外界;2、中心粒子可以是阳离子，也可以是中性原子；3、配位体可以是离子或分子，可以有一种或同时存在多种,整个配合物电中性；4、配位数通常为2、4、6、8这样的偶数总结：配合物的结构特点有哪些？4.配合物的性质特点对于具有内外界的配合物，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，但内界离子较稳定一般不能电离出来。[Cu(NH3)4]SO4＝[Cu(NH3)4]2＋＋SO42－练习：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]ClB、Co(NH3)3Cl3

C、[Co(NH3)6]Cl3D、[Co(NH3)5Cl]Cl2B三、常见配合物的形成实验1.制取[Cu(NH3)4](OH)2实验现象及原理：滴加氨水后，试管中首先出现蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色的透明溶液，滴加乙醇后析出深蓝色晶体。[Cu(NH3)4]2++SO42-

+H2O=[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓1.制取[Cu(NH3)4](OH)2Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]（OH）2说明该配合物在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度注：加入乙醇后，若晶体未能立刻析出，可以用玻璃棒摩擦试管壁，使晶体迅速析出，原理：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Cu2++4H2O[Cu(H2O)4]2+

+4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡向左移动<稳定性:H2O，NH3同为中性分子，但电负性N<O,N比O更容易给出孤电子对，NH3的配位能力强于H2O,所以NH3与Cu2+形成的配位键比H2O与Cu2+形成的配位键强。分析：内界(配离子)电离非常微弱，存在电离平衡

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。过渡金属配合物比主族金属配合物多。小结：配合物的稳定性与配位键的关系（1）电子对给予体形成配位键的能力：NH3>H2O（2）接受体形成配位键的能力：H+＞过渡金属>主族金属（3）配位键越强，配合物越稳定，

如稳定性：Cu2+—H2O<Cu2+—NH32.制取Fe(SCN)3实验操作向盛有少量0.1mol/LFeCl3溶液（或任何含Fe3+的溶液）的试管中滴加1滴0.1mol/L硫氰化钾(KSCN)溶液。实验现象实验原理

溶液变为红色配合物Fe(SCN)3中，中心离子是

，配体是

，配位原子是S，配位数是

。Fe3++3SCN-Fe(SCN)3Fe3+SCN-3注：当配体中含多个具有孤电子对的原子时，电负性小的更易提供电子形成配位键。＋AgNO3溶液①＋氨水②NaCl溶液白色AgCl沉淀反应①：Ag++Cl－=AgCl↓反应②：AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]＋+Cl－沉淀消失，得澄清的无色溶液二氨合银离子3.银氨离子[Ag(NH3)2]+的形成四、配合物的形成对性质的影响3.溶解性的影响：1.稳定性增强：2.颜色的改变：

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，从而导致人体CO中毒。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。

一此金属离子形成配合物后会呈现一定的特征色，如Fe3+与苯酚可形成紫色的配合物.与SCN-可形成血红色的配合物，利用这些颜色的改变可以进行一些离子的鉴别。注意：不是所有的配合物都具有颜色。如[Ag(NH3)2]OH溶液无色，而Fe(SCN)3溶液呈红色。一些难溶于水的金属化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶于含过量的Cl-、Br-、I-、CN-和氨的溶液,形成可溶性的配合物。电解氧化铝的助熔剂Na3[AlF6]冰晶石

热水瓶胆镀银（银镜反应）

[Ag(NH3)2]OH

五、配合物的应用三、超分子1.概念：两种或两种以上的分子（包括离子）通过分子间相互作用形成的分子聚集体。(1)超分子定义中的分子是广义的，包括离子；(2)超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。2.超分子特征

（1）分子识别（2）自组装

C60

C703.分子识别两种实例①“杯酚”分离C60和C70

②冠醚识别碱金属离子的应用冠醚冠醚空腔直径/pm适合的粒子（直径/pm）15-冠-518-冠-621-冠-7170~220260~320340~430Na+（204）

冠醚环的大小与金属离子匹配，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。思考：K+

直径为276pm，应该选择哪种冠醚呢？

（2）自组装

细胞膜的两