【教案】4配合物与超分子-教学设计.docx

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1、第三章晶体构造与性质第四节协作物与超分子教材分析本节课能够了解配位键的特点，生疏简洁的协作物的成键特征，生疏协作物的存在与应用。在此 根底上了解人类探究物质构造的过程，能够从原子、分子、超分子等不同尺度生疏物质构造的意义。 认同“物质构造的探究是无止境的”观点。培育学生的科学精神与社会责任的化学核心素养。教学日商与核心素养课程目标学科素养1、通过生疏的无水硫酸铜与其溶液颜色不同这一现 象，生疏配位键的特征，并能与共价键进展简洁比较。2、在配位键的根底上，生疏协作物的存在、构造特 点及常见协作物的制取等。3、了解超分子与分子的区分、超分子的简洁应用。a.宏观辨识与微观辨析：能从微观角度理 解配位

2、键的形成条件和表示方法；能推断常 见的协作物。b.证据推理与模型认知：能利用协作物的 性质去推想协作物的组成，从而形成“构造决 定性质”的认知模型。科学精神与社会责任：学习超分子，提 升学生的科学精神与社会责任。教学重难点教学重点：配位键、协作物的概念，形成条件和组成教学难点：配位键、协作物的概念，形成条件和组成课前准备多媒体调试、讲义分发教学过程【导入课】无水硫酸铜是白色的，但CuSO45H2O晶体却是蓝色的，这是为什么呢?【试验3-28.以下关于超分子和协作物的表达不正确的选项局固体(l)CuSO4 (2)CuCl (3)CuBr2 (4)NaCl (5)K2SO4 (6)KBr白色绿色

3、深褐色白色白色白色哪些溶液呈天、(3)A.利用超分子的分子识别特征，可以分别CB0和CmB.协作物中只含配位键C.011（口2。）计中Cu24供给空轨道，HaO中氧原子供给孤对电子，从而形成配位键D.协作物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反响和材料化学等领域都有广泛应用【答案】B【解析】A.利用超分子的分子识别特征，可以分别Go和Cm, A正确；8 .配位化合物中不肯定只含有配位键，可能含有共价键、离子键，如C%（HQ）*5O4, B错误；C.配离子中中心原子供给空轨道，配体供给孤电子对，所以中的C/+供给空轨道，耳中的O原子供给孤对电子，两者结合形成配位键，C正确；D.协作物的应用：爵命体

4、中，很多酶与金属离子的协作物有关； 脚争辩和生产实践：进展溶解、沉淀或萃取等操作来到达分别提纯、分析检测等目的，D正确；应选B。9 .铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途。（r金属铜用来制造电线电缆，超细铜粉可应用于导电材料、催化剂等领域中；CuCl和。心力都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂 和消毒剂等。（1）超细铜粉的某制备方法如下：。”0囿彩中的配体是 o氯化亚铜（CM。的制备过程：向NClg溶液中通入肯定量SQ,微热，反响一段时间后即生 成CuQ白色沉淀，反响的离子方程式为 o（二版尔多液是一种杀菌剂，广泛应用于树木和花卉上，蓝色的胆矶是配制波尔多液的主要原料。（1）与铜同

5、周期的全部元素的基态原子中最外层电子数与铜原子一样的元素有（填元素符号）。（2）往浓CuSCU溶液中参加过量较浓的可玛玛。，直到生成的沉淀恰好溶解为止，得到深蓝色 溶液。留神参加约和溶液等体积的50Hp并使之分成两层。经过一段时间后可观看到在两层“交 界处”下部析出深蓝色晶体，该晶体是（写化学式）；试验中所加的作用是 o(3)et*(NH3)j6O4班 晶体中呈正四周体的粒子是,杂化轨道类型是g/的原子是 【答案】(一)(1)N班纪世计 + 2Cr+ 5 + W5 叁 2cg I +4Jr + S0ff(二)K、CrCMNRs)41soiHQ减小“溶剂”的极性，降低溶质溶解度(3)SN、S、0

6、【解析】略1。.氮化硼(BM晶体是一种型无机合成材料。用硼砂(NaaBdO)和尿素反响可以得到氮化硼:Na2B46 + 2CO(NH2=4BN + NM)+4310 + 2002 3 依据要求答复以下问题：(1)组成反响物的全部元素中，第一电离能最大的是 色元素符号)0(2)尿素分子(|)中得键与。键数目之比为oh2ncnh2(3)肯定条件下尿素分子可形成六角形超分子(构造如下图。超分子中尿素分子间主要通过结合。依)图示超分子的纵轴方向有一“通道工直链烷烧分子刚好能进入通道，并形成超分子的包合物;支链烷烧因含有侧链，空间体积较大而无法进入“通道”。利用这一性质可以实现直链烷烧和支链烷烧的分别。

7、直链烷煌分子进入“通道”时，通过 与超分子结合，从而形成超分子包合物。以下物质可以通过尿素超分子进展分别的是a.乙烷和丁烷 a 丁烷和异丁烷 a异戊烷和戊烷d氯化钠和氯化钾【答案】N(2)1： 7(3)氢键(4)范德华力B【解析】(1)同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势；同主族元素从上到下，第一电离能渐渐减小，又由 于第HA族、第VA族元素的第一电离能反常，故N。，所以组成反响物的全部元素中，N元素第 一电离能最大。(2)尿素分子内只含一个双键，即只含一个肝键，雌数目为7,二者数目之比为1： 7O(3)由于存在的微粒为分子，应从分子间作用力方面考虑，H与N相连，且分子内还含有极性较强的

8、碳氧双键，可以想到分子间可形成氢键。(4)微粒为烷煌分子，不具备形成分子间氢键的条件，故作用力为范德华力。 不含支链的烷煌分 子可进入“通道”，含有支链的烷燃分子不能进入“通道”。乙烷和丁烷都不含支链，不行分别；丁烷不 含支链，异丁烷含有支链，可以分别；异戊烷和戊烷都含有支链，不行分别；氯化钠和氯化钾均以离 子形式存在，不行分别。教学反思通过本节课学习，生疏配位键、协作物及其构造特点及常见协作物的制取。能从微观角度理解配 位键的形成条件和表示方法，培育学生宏观辨识与微观辨析的科学素养。能利用协作物的性质去推想 协作物的组成，从而形成“构造打算性质”的认知模型。通过学习超分子，提升学生的科学精神

9、与社会 责任。蓝色试验说明什么离子呈天蓝色，什么离子没有颜色溶液呈天蓝色是由阳离子CU2+引起的，so4 2.、Cl-、B、Na+、K+在溶液中 均无色【讲解】试验证明，上述试验中呈蓝色的物质是水合铜离子，可表示为口1（乩0）412+ ,叫做四水合铜离子。【过渡】我们学过的的化学键有共价键、离子键、金属键，那么它们的结合是什么键？ CU2+与 达。是如何结合 成01（耳0）42+的呢?【学生活动】争辩答复【讲解】L配位键配位键定义：成键原子或离子一方供给空轨道，另一方供给孤电子对而形成的，这类“电子对赐予-承受”键被称为配位键。根本概念：中心原子离子）：供给空轨道，承受孤电子对。通常是过渡元素

10、的原子或离子，如Fe、Ni、Fe3+、 Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。配位体：供给孤电子对的离子或分子，如分子CO、NH b HQ等，阴离子F-、CN-、CL等。配位原 子必需有孤电子对。配位数：直接同中心原子（离子）配位的分子或离子的数目叫中心原子离子）的配位数。配位键的形成条件成键原子一方能供给孤电子对。如分子有NHV H,O、HF、CO等；离子有Cl-、OH-、CN-、SCN JL-等。成键原子另一方能供给空轨道。如H+、A13+、B及过渡金属的原子或离子。 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根本不变的，如Ag+形成2个

11、配位键；Cu2 +形成4个配位键等。（5）配位键的表示：（电子对赐予体）A-B（电子对承受体）或AB。例如H30+-|+r+H OHH OHJIL H JL H 2、协作物定义：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称为配位化合物，简称协作物。组成：协作物由中心离子或原子（供给空轨道）和配体供给孤电子对）组成，分为内界和外界， 以Cu（NHJ/SO4 为例。【讲解】 呈现Cu（NH3）/SC）4的组成局部。Cu（NH3）4SO4/t中心离子配体配位数 离子SVJI配离子【试验探究】【试验 3-3制取Cu(NH)(OH)城水城水00C

12、uSO.试验操作试验现象试验结论向盛有 4mL 0.1 mol/L CUSO4 溶液的试管里滴加几滴1 mol/L氨 水形成难溶物Cu2+ + 2NH 出 0=Cu(OH)J+2NH44-连续添加氨水并振荡试管难溶物溶解，得到深蓝色的透亮溶液Cu(OH)9 + 4NH.= Cu(NH3)4(OH)2目彳溶液深蓝色晶体为再向试管中参加极性较小的溶剂(如参加8 mL 95%乙醇),并用玻璃棒摩擦试管壁再向试管中参加极性较小的溶剂(如参加8 mL 95%乙醇),并用玻璃棒摩擦试管壁析出深蓝色晶体Cu(NH3)4SO4H2O,说明 该协作物在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解 度【试验结论】试验证明，无论

13、在得到的深蓝色透亮溶液中，还是在析出的深蓝色的晶体中，深蓝色都是由于存在 Cu(NH3)42+,它是CU2+的另一种常见配离子，中心离子仍旧是CU2+,而配体是NH y配位数为4o 【试验3-4制取Fe(SCN)3卜KSCN溶液试验操作：向盛有少量0.1 mol/LFeCy溶液或任何含Fe3+的溶液)的试管中滴加1滴().1 mol/L硫鼠 化钾(KSCN)溶液。试验现象：溶液变为红色。应用：利用硫氧化铁配离子的颜色，可鉴定溶液中存在Fe3+,又由于该离子的颜色极似血液，常被用于电影 绝技和魔术表演。【试验 3-5制取Ag(NH3)2Cl水 氨水 氨银酸液 M液硝溶 N部-_哥试验操作向盛有少

14、量0.1 mol/L NaCl溶液的试管里滴几滴0.1 mol/L AgNO?溶 液，产生难溶于水的白色的AgQ沉淀；再滴入1 mol/L氨水，振荡。试验现象得到白色沉淀沉淀溶解，得到澄清的无色溶液试验结论Ag+Cl.= AgCl AgCl + 2NH3 = Ag(NH3)2Cl3、协作物的形成对性质的影响对溶解性的影响：一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、澳化物、碘化物、氟化物，可以溶解于 氨水中，或依次溶解于含过量的OH-、CI-、Br-、I、CN-的溶液中，形成可溶性的协作物。颜色的转变：当简洁离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现 象，依据颜色的变化就可以

15、推断是否有配离子生成。稳定性增加：协作物具有肯定的稳定性，协作物中的配位键越强，协作物越稳定。很多过渡金属元素的离子对多种配体具有很强的结合力，因而，过渡金属协作物远比主族金属协作 物多。当作为中心离子的金属离子一样时，协作物的稳定性与配体的性质有关。例如，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 很难再与分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。【讲解】4、协作物的应用(1)在人和动物体内起输送氧气作用的血红素，是Fe的协作物。(2)协作物在生产和科学技术方面的应用也很广泛，例如，在医药科学、化学

16、催化剂、型分子材料等领 域都有着广泛的应用。【学问拓展】叶绿素、血红蛋白5、超分子定义：由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚拢体称为超分子。超分子定义中 的分子是广义的，包括离子。特性：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。分子聚拢体大小：分子聚拢体有的是有限的，有的是无限伸展的。【讲解】应用实例一分子识别(1)分别C60和C7o不溶于新仿超分子不溶于甲装（2）冠酸识别碱金属离子。不同大小的冠酸可以识别不同大小的碱金属离子。15-512-S-41*13-45 冠惬红数空腔直径/pm适合的粒子（直径/pm）12-2

17、-4 J5.W5 18,北62)且7120-)50 17a220 260-32034CM30LT( 152)Na* (204)K*(276)Rb，304)Cs (334)冠雄是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子【学问拓展】争辩超分子的化学叫超分子化学，是一门处于近代化学、材料化学和生命科学交汇点的兴学科。它 的 争辩领域包括环状配体组成的主客体体系；有序的分子聚拢体；由两个或两个以上基团用柔性链或 刚 性链连接而成的超分子化合物。应用也很广，在分子识别与人工酶、酶的功能、短肽和环核酸的组 装 体及其功能等领域有着宽阔的应用前景。超分子化学的进展不仅与大环化学冠醒、穴叫、环

18、糊精、 杯芳烧、C60等）的进展亲热相连，而且与分子自组装（双分子膜、胶束、DNA双螺旋等、分子器 件和兴有机材料的争辩息息相关。【课堂小结】1.以下关于配位化合物的表达中，不正确的选项局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 。U&。川2+中的供给空轨道，五Q中的0原子供给孤电子对，两者结合形成配位键 D,配位化合物在半导体等尖端技术、医药科学、催化反响和材料化学等领域都有广泛的应用 【答案】B 【解析】A.协作物中肯定含有配位键，故A正确；B.配位化合物中不仅含有配位键，还含有共价键等，故B错误；4f+中的。口供给空轨道，五2。中的。原子供给孤对电子，两者结合形成配位键

19、，故C 正确；D.配位化合物在半导体等尖端技术、医药科学、催化反响和材料化学等领域都有广泛的应用，故D正 确。2 .以下关于超分子的表达中正确的选项圈A.超分子就是高分子B.超分子都是无限伸展的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【答案】D【解析】A.超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成简单的、有组织的聚 拢体，有的是高分子，有的不是，故A错误；B.超分子这种分子聚拢体有的是无限伸展的，有的的是有限的，故B错误；C.形成超分子的微粒也包括离子，故C错误；D.超分子的特征是分子识别和自组装，故D正确。3 .以下说法错误的选项措A.在N或

20、和CMNKa）l中都存在配位键BRQ是极性分子，分子中0原子不处在2个H原子所连成的直线的中心C. a、SOa、8玛、NCL都是极性分子D.向含有的水溶液中参加足量AgNQ溶液只能生成沉 淀【答案】C【解析】人.在可用中存在一个氮氢键为配位键，eqN&s）以中铜原子与氮原子间存在配位键，故a正确；B.RQ是极性分子，分子构造为V形，。原子不处在2个H原子所连成的直线的中心，故B正确；C.Oz、NC%都是极性分子，8玛、6。3为非极性分子，故C错误；D.向含有0J欢MC/NRsMTyCJ的水溶液中参加足量溶液，外界的氯离子能反响，则生成 沉淀，故D正确。4.很多过渡金属离子对多种配体有很强的结合

21、力，能形成多种协作物。以下说法正确的选项健）A.向协作物的溶液中参加足量的溶液，全部的。厂均被沉淀B.协作物NY。常温下呈液态，易溶于。如4、苯等有机溶剂C.协作物的配体为可图和欧资D.协作物lAg（NHOH的配位数为6【答案】B【解析】A.向协作物曾口（原工62即的溶液中参加足量的4gN5溶液，外界的。厂能被沉淀，内界的 氯离子不能反响，故A错误；B.协作物Nf（CO）4常温下呈液态，为非极性分子，易溶于CCI4、苯等有机溶剂，故B正确；C办作物CMNHsMS。,凡Q的配体为可玛，6/一为外界，不是配体，故C错误；D.协作物2101f的配体为氨分子，则配位数为2,故D错误。5.如下图，a为乙

22、二胺四乙酸（EDT4）,易与金属离子形成螯合物，b为EDTA与。形成的螯 合物。以下表达正确的选项是）HOOCCH,HOOCCH,CH2cOOH/NCH.CH2N/H()()CCH2CH.COOHaabA. a和b中N原子均实行，杂化B. b中Ca2+的配位数为4C. a中配位原子是C原子D. b中含有离子键和配位键【答案】A【解析】A.a中氮原子形成3个雌，还有一对孤电子对，b中氮原子形成4个 M其（中有一个配位键，）N 原子均实行杂化，故A正确；B.由图可知，b中。的配位数为6,故B错误；C.a中不存在配位键，故C错误；D.b中不含有离子键，故D错误。6.假设X、Y两种粒子之间可形成配位键，则以下说法正确的选嵋A.X、Y只能是离子B.假设X供给空轨道，则配位键表示加t YC.X、Y分别为A/+、可图时，4/作配体D.假设X供给空轨道，则Y至少要供给一对孤电子对【答案】D【解析】略7.以下物质：HQ十 CMN%（CHCOO- NH3C田中存在配位键的是A.BC.D.【答案】B【解析】略