第1課時(shí)配合物與超分子第三章

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)人教版高中化學(xué)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第四節(jié)

金屬晶體與離子晶體物質(zhì)①CuSO4②CuCl2③CuBr2④NaCl⑤K2SO4⑥KBr固體顏色白色綠色深褐色白色白色白色溶液顏色下表中的少量固體溶于足量的水中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象CuSO4溶液CuCl2溶液CuBr2溶液K2SO4溶液NaCl溶液NaBr溶液天藍(lán)色無(wú)色

課本95頁(yè)【實(shí)驗(yàn)3-2】天藍(lán)色天藍(lán)色天藍(lán)色無(wú)色無(wú)色無(wú)色

為什么Cu2+在水溶液中呈藍(lán)色的？Cu2+與H2O結(jié)合形成藍(lán)色離子[Cu(H2O)4]2+，四水合銅離子。

Cu2+與H2O如何結(jié)合呢？[Cu(H2O)4]2+的形成OHH4H2O孤電子對(duì)具有空軌道配位鍵Cu2+Cu2+OH2H2OH2OH2OCu2+

四水合銅離子Cu(H2O)42+【任務(wù)一】配位鍵與配合物1、配位鍵（1）概念：由一方(原子、離子)單獨(dú)提供孤電子對(duì)，另一方(原子、離子)提供空軌道而形成的化學(xué)鍵，即“電子對(duì)給予—接受”鍵。（2）形成條件：①成鍵原子一方要有孤電子對(duì)②成鍵原子另一方有空軌道如:分子有NH3、H2O、HF、CO等；離子有鹵離子、OH－、CN－、SCN－等。一般是過(guò)渡金屬的原子或離子如：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ni;還有H+、Al3+、B、Mg2+等主族元素【任務(wù)一】配位鍵與配合物1、配位鍵（3）特點(diǎn)：一種特殊的共價(jià)鍵(σ鍵)，具有方向性和飽和性。一般來(lái)說(shuō)，多數(shù)過(guò)渡金屬的原子或離子形成配位鍵的數(shù)目是基本不變的，如Ag＋形成2個(gè)配位鍵；Cu2＋形成4個(gè)配位鍵等。（4）表示方法：(提供孤電子對(duì))A→B(提供空軌道)或A—B。電子對(duì)給予體電子對(duì)接受體【注意】確切到原子依據(jù)電子式，討論NH3

、H2O與H＋是如何形成NH4＋

、H3O＋的？空的1s軌道孤電子對(duì)··O··×HH×··H++··O··×HH×··H[

]+【任務(wù)一】配位鍵與配合物【思考1】HH[]OH+HH[]OH+HH[]NH+HHH[]NH+H【任務(wù)一】配位鍵與配合物2、配合物（1）概念：通常由金屬離子或原子（稱(chēng)為中心離子或原子）與某些分子或離子（稱(chēng)為配位體或配體）以配位鍵結(jié)合形成的化合物，簡(jiǎn)稱(chēng)配合物（2）組成：②中心原子(離子)：提供空軌道的金屬離子或原子。一般是過(guò)渡金屬，必須有空軌道。【任務(wù)一】配位鍵與配合物（2）組成：2、配合物①

內(nèi)、外界：內(nèi)界離子為；外界離子為括號(hào)外【注意】：a.內(nèi)界離子較穩(wěn)定，不易電離；

[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2＋

+SO42-

b.有些配合物無(wú)外界③

配位體：含有孤電子對(duì)的分子或離子NH3

H2O

COCl-

SCN-

CN-④

配位原子：配位體中具有孤電子對(duì)原子(N/O/P)，一般是ⅤAⅥAⅦA的非金屬原子【任務(wù)一】配位鍵與配合物（2）組成：2、配合物⑤

配位數(shù)：直接同中心原子配位的原子數(shù)目，一般是2、4、6、8[Ag(NH3)2]OH中心離子配位體配位原子配位數(shù)⑥

配離子的電荷：等于中心離子和配體總電荷的代數(shù)和。如：[Ag(NH3)2]+配合物內(nèi)界外界中心粒子配位體配位數(shù)[Ag(NH3)2]OH氫氧化二氨合銀K3[Fe(CN)6]六氰合鐵酸鉀[Co(NH3)5Cl]Cl2Ni(CO)4四羰基鎳1、完成下表：[Ag(NH3)2]＋[Fe(CN)6]3－[Co(NH3)5Cl]2＋Ni(CO)4OH-K＋Cl－無(wú)Ag+Fe3＋Co3＋NiNH3CN－NH3、Cl－CO26642、配合物【任務(wù)一】配位鍵與配合物（3）對(duì)性質(zhì)的影響：①對(duì)溶解性的影響：操作現(xiàn)象方程式藍(lán)色沉淀深藍(lán)色溶液深藍(lán)色晶體＋氨水①＋氨水②＋乙醇③CuSO4溶液【實(shí)驗(yàn)3-3】反應(yīng)①：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+反應(yīng)②：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－硫酸四氨合銅晶體[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O

＝

[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓乙醇深藍(lán)色晶體反應(yīng)③：1、加入乙醇后析出的深藍(lán)色晶體為[Cu(NH3)4]SO4·H2O，解釋加入乙醇能析出晶體的原因。加入乙醇降低溶劑極性，離子晶體[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解性降低?！救蝿?wù)一】配位鍵與配合物2、配合物（3）對(duì)性質(zhì)的影響：①對(duì)溶解性的影響：【實(shí)驗(yàn)3-3】【思考與討論】2、從結(jié)構(gòu)角度解釋?zhuān)瑸槭裁碈u2+與NH3形成的配位鍵比Cu2+與H2O形成的配位鍵強(qiáng)？H2O、NH3同為中性分子，但電負(fù)性N＜O，N比O更容易給出孤對(duì)電子，與Cu2＋形成的配位鍵更強(qiáng)?！救蝿?wù)一】配位鍵與配合物2、配合物（3）對(duì)性質(zhì)的影響：①對(duì)溶解性的影響：一些難溶于水的沉淀（金屬氫氧化物、鹵化物等），可以溶解于氨水中，形成可溶性配合物。Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－【實(shí)驗(yàn)3-6】操作現(xiàn)象方程式反應(yīng)①：Ag++Cl-=AgCl↓加NaCl溶液逐滴加氨水AgNO3溶液②沉淀消失，得澄清的無(wú)色溶液①②①白色沉淀反應(yīng)②：AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl二氨合銀離子Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]四羥基合鋁酸鈉配位鍵的強(qiáng)度有大有小，有的配合物較穩(wěn)定，有的配合物較不穩(wěn)定。通常情況，較穩(wěn)定的配合物可以轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的配合物。【任務(wù)一】配位鍵與配合物2、配合物（3）對(duì)性質(zhì)的影響：②

對(duì)物質(zhì)穩(wěn)定性影響：【知識(shí)拓展】配位鍵穩(wěn)定性強(qiáng)弱比較①配體性質(zhì)(給電子能力)：NH3>H2O②中心原子或離子(接受電子能力)：H+>過(guò)渡金屬>主族金屬配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵越強(qiáng)，配合物越穩(wěn)定。如：血紅素中的Fe2+與CO的配位鍵穩(wěn)定性>Fe2+與O2形成的【任務(wù)一】配位鍵與配合物（3）對(duì)性質(zhì)的影響：③

顏色的改變：【實(shí)驗(yàn)3-6】操作現(xiàn)象方程式應(yīng)用KSCN溶液

FeCl3溶液Fe3＋+3SCN－=Fe(SCN)3溶液從黃色變成血紅色鑒別溶液中是否存在Fe3+用于電影特技和魔術(shù)當(dāng)簡(jiǎn)單離子形成配離子時(shí)，顏色往往會(huì)發(fā)生變化；根據(jù)顏色的變化就可以判斷是否有配離子生成。葉綠素(Fe2+配合物)血紅素(Mg2+配合物)①在生命體中的應(yīng)用維生素B12(鈷配合物)【任務(wù)一】配位鍵與配合物2、配合物（4）應(yīng)用：②在醫(yī)藥中的應(yīng)用③配合物與生物固氮④在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用王水溶金抗癌藥物——順鉑固氮酶照相技術(shù)的定影冰晶石Na3[AlF6]熱水瓶膽鍍銀[Ag(NH3)2]+H[AuCl4]順-二氯二氨合鉑又稱(chēng)順鉑順-二氨環(huán)丁羧酸鉑又稱(chēng)卡鉑【任務(wù)一】配位鍵與配合物（4）應(yīng)用：一、配位鍵定義配位鍵的形成條件一方提供孤電子對(duì)一方提供空軌道“電子對(duì)給予—接受鍵”配合物的組成定義二、配合物幾個(gè)形成配合物的實(shí)驗(yàn)1、定義由兩種或兩種以上的分子通過(guò)分子間相互作用形成的分子聚集體稱(chēng)為超分子。分子是廣義的，包括離子2、超分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分子層分子團(tuán)簇分子長(zhǎng)鏈超分子是組成復(fù)雜的，有組織的分子聚集體，并保持一定的完整性使其具有明確的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀特性?！救蝿?wù)二】超分子3、重要特征(應(yīng)用)杯酚與C60通過(guò)范德華力相結(jié)合，通過(guò)尺寸匹配實(shí)現(xiàn)分子識(shí)別(1)分子識(shí)別【任務(wù)二】超分子①分離C60與C70

C60

C70這個(gè)例子反映出來(lái)的超分子的特性被稱(chēng)為“分子識(shí)別”。OOOOOOOOO15-冠-5填充模型15-冠-5鍵線式12-冠-4球棍模型14-冠-4鍵線式②

冠醚識(shí)別堿金屬離子冠醚是皇冠狀的分子，可有不同大小的空穴，冠醚與金屬陽(yáng)離子通過(guò)配位作用