第三章晶体结构与性质第四节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【思考与讨论】无水硫酸铜是白色的，但CuSO4•5H2O晶体却是蓝色的，这是为什么呢？硫酸铜晶体硫酸铜粉末固体颜色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【实验探究】【实验3-2】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天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色SO42-

Na+Cl-K+Br-Cu2+？[Cu(H2O)4]2+四水合铜离子Cu2+与H2O结合形成[Cu(H2O)4]2+显蓝色，它们是怎么结合的？【任务一】配位键1.概念：一个单方面提供孤电子对的原子或离子，另一方提供空轨道而形成的一类“电子对给予—接受”键被称为配位键。2.形成条件：电子对给予体有孤电子对如：分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl-、OH-、CN-、SCN-等电子对接受体有空轨道如：H+、Al3+、B及过渡金属的原子/离子(Fe、Ni、Fe2+、Cu2+、Ag+等)。[Cu(H2O)4]2＋有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+H2O【任务一】配位键3.表示方法：电子对给予体电子对接受体AB/A—B

[Cu(NH3)4]2+中的配位键表示为

。【任务一】配位键4.特点：具有方向性、饱和性配位键实质上是一种特殊的共价键[Cu(H2O)4]2+H3O+NH4+一般：过渡金属原子/离子形成的配位键数目不变。Ag+形成2个配位键、Cu2+形成4个配位键【任务二】配合物1.概念：通常由金属离子或原子与某些分子或离子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.组成：配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子，内界配离子一般很稳定，不易电离=[Cu(NH3)4]2++SO42-【任务二】配合物①中心原子(或离子)：提供空轨道接受孤电子对的原子(或离子)。一般都是带正电荷,最常见的有过渡金属离子：Fe3+、Ag+、Cu2+、Zn2+等。②配体：提供孤电子对的阴离子或分子配位体中提供孤电子对的原子。④配位数：直接同中心原子（离子）配位的分子或离子的数目③配位原子：常见的配位原子有C、O、N、P、S、X等【训练巩固】配合物内界外界中心粒子配位体配位数[Ag(NH3)2]OHK3[Fe(CN)6][Co(NH3)5Cl]Cl2Ni(CO)4[Ag(NH3)2]+[Fe(CN)6]3-[Co(NH3)5Cl]2+Ni(CO)4OH-K+Cl-无Ag+Fe3+Co3+NiNH3CN-NH3、Cl-CO2664配合物不一定存在外界，配体可以一种或同时存在多种。【训练巩固】1.1mol[Zn(NH3)4]Cl2中有

个σ键.分析配合物中的σ键数目时:一要考虑中心离子与配位原子之间的配位键数目;二要考虑配体离子或分子内含有的σ键数目;三要考虑外界离子或分子中含有的σ键数目。2.1mol[Cu(NH3)4]SO4中有

个σ键.3.配合物形成实验：CuSO4aq加入氨水蓝色沉淀继续加入氨水蓝色沉淀溶解深蓝色溶液加入乙醇深蓝色晶体【实验3-3】

[Cu(NH3)4]SO4的形成实验【任务二】配合物3.配合物形成实验：Cu(OH)2+4NH3

=[Cu(NH3)4]2++2OH-Cu2++2NH3·H2O

=

Cu(OH)2↓+2NH4+[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O

=

[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓Step1：生成蓝色沉淀：Step2：蓝色沉淀溶解，得到深蓝色溶液：Step3：深蓝色晶体析出：溶剂极性：乙醇<水、[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小【实验3-3】

[Cu(NH3)4]SO4的形成实验【任务二】配合物3.配合物形成实验：配位键稳定性配位能力：NH3

>

H2O配位键越强，配合物越稳定配合物稳定性：eg：[Cu(H2O)4]2+<[Cu(NH3)4]2+接受配体能力：H+

>过渡金属>主族金属【实验3-3】

[Cu(NH3)4]SO4的形成实验【任务二】配合物配位原子半径越小，稳定性越高配位键的数量越多，稳定性越高3.配合物形成实验：【实验3-4】硫氰化铁配离子的形成实验FeCl3溶液加入KSCN溶液【任务二】配合物Fe3++SCN-

Fe(SCN)2+…………n

=1-6，随SCN-的浓度而异Fe(SCN)2++SCN-

Fe(SCN)2+Fe(SCN)52-

+SCN-

Fe(SCN)63-Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n]3-n3.配合物形成实验：【实验3-5】[Ag(NH3)2]+的形成实验NaCl中滴加AgNO3溶液加入氨水至沉淀恰好溶解【任务二】配合物3.配合物形成实验：+2NH3

[Ag(NH3)2]+=Ag++Cl-

=

AgCl↓AgCl+2NH3

=

[Ag(NH3)2]++Cl-

AgCl(s)Ag+(aq)

+Cl－(aq)【实验3-5】[Ag(NH3)2]+的形成实验【任务二】配合物4.配合物的形成对性质的影响(1)改变溶解性：一些难溶于水的金属氢氧化物、卤化物、氰化物，可以溶解于氨水中，形成可溶性的配合物。(2)改变颜色：某些简单离子形成配离子时，颜色会发生变化。如Fe3+与SCN－形成硫氰化铁配离子，其溶液显红色。(3)改变稳定性：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。【任务二】配合物5.配合物的应用

热水瓶胆镀银（银镜反应）

[Ag(NH3)2]OH

电解氧化铝的助熔剂Na3[AlF6](1)在生产、生活中的应用王水溶金配合物H[AuCl₄]【任务二】配合物5.配合物的应用叶绿素(2)生命体中的应用血红蛋白维生素B12【任务二】配合物5.配合物的应用(3)在医药中的应用第二代铂类抗癌药（碳铂）【任务二】配合物【任务三】超分子1.定义：由两种或两种以上的分子(或离子)通过分子间相互作用形成的分子聚集体。2.特性：(1)分子间相互作用：通过非共价键结合，包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。(2)分子聚集体大小：分子聚集体有的是有限的，有的是无限伸展的。3.重要特征：分子识别和自组装3.超分子的特性：分子识别和自组装。(1)分离C60和C70【任务三】超分子思考：

1.冠醚靠什么原子吸引阳离子？

2.碱金属离子或大或小，冠醚如何识别它们的？氧原子冠醚空腔直径的大小与碱金属离子匹配，才能识别3.超分子的特性：分子识别和自组装。【任务三】超分子自组装是指基本结构单元(分子、纳米材料、微米或更大尺度的物质)自发形成有序结构的一种技术。在自组装的过程中，基本结构单元在基于非共价键的相互作用下自发地组织或聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构。（2）自组装细胞膜的两侧都是水溶液，水是极性分子，而构成膜的两性分子的头基是极性基团而尾基是非极性基团。头基为亲水基团，头部会朝向水溶液一侧，从而实现自组装。1.下列关于超分子的叙述正确的是（

）A.超分子就是高分子B.C70是超分子C.形成超分子的微粒都是分子D.超分子具有分子识别和自组装的特征【训练巩固】D【训练巩固】10.“杯酚”能与C60形成超分子、但不能与