【高中化学】配合物与超分子课件 2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

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1、配合物与超分子课课程标准要程标准要求求1.知道配位知道配位键的特点，的特点，认识简单的配位化合物的成的配位化合物的成键特征。特征。2.了了解解配配位位化化合合物物的的存存在在与与应用用，如如配配位位化化合合物物在在医医药科科学学，催催化化反反应和和材材料料化学等化学等领域的域的应用。用。3.能能举例例说明物明物质在超分子等不同尺度上的在超分子等不同尺度上的结构特点构特点对物物质性性质的影响。的影响。一、配合物1.探究离子在溶液中的颜色探究离子在溶液中的颜色实验操作将下列少量固体溶于足量的水，观察溶液的颜色固体CuSO4 CuCl22H2O CuBr2NaClK2SO4KBr 白色 绿色 深褐色

2、 白色 白色 白色哪些溶液呈天蓝色_色 _色 _色 _色 _色 _色实验说明什么离子呈天蓝色，什么离子没有颜色水溶液中的Cu2主要以四水合铜离子Cu(H2O)42存在，呈天蓝色，Cl、SO、Br、K、Na在水溶液中均为_色天蓝天蓝天蓝无无无无2.配位键配位键(1)含义：成键原子或离子一方提供空轨道，另一方提供_，这类“电子对给予接收”键称为配位键。(2)实例：在四水合铜离子（Cu(H2O)42+）中，Cu2与水分子间的化学键是由水分子提供_给予铜离子，铜离子_水分子提供的孤电子对形成的。孤电子对孤电子对接受3.配位化合物配位化合物(1)概念：通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子

3、或离子(称为配体或配位体)以_结合形成的化合物，称为配位化合物，简称_。配位键配合物(2)常见配合物的形成实验实验蓝色沉淀溶解深蓝色晶体红色白色沉淀 溶解AgCl2NH3=Ag(NH3)2Cl上述实验现象产生的原因主要是依次形成了配合物或配离子：Cu(NH3)42、Fe(SCN)3、Ag(NH3)2，如 在 配 离 子 Cu(NH3)42中，NH3中 氮 原 子 的_进入Cu2的_，Cu2与NH3中氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成_，配离子Cu(NH3)42可表示为 。孤电子对空轨道配位键自测自测1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电子

4、对()(2)提供孤电子对的微粒只能是分子不能是离子()(3)配合物Cu(NH3)4SO4中NH3是配体配位数是4()(4)配合物CO(NH3)5ClCl2中Cl均可与AgNO3反应生AgCl沉淀()二、超分子1.概念概念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集体。2.重要特征重要特征_和自组装。分子识别3.应用应用(1)分离C60和C70分离过程：将C60和C70的混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中，得到超分子“杯酚”C60和C70；加入甲苯溶剂，甲苯将_溶解，经过滤后分离出_；再向不溶物中加入氯仿，氯仿溶解_而将不溶解的C60释放出来并沉淀。从而将C60和C70分离开

5、来。图示如下：C70C70“杯酚”(2)冠醚识别碱金属离子冠醚分子中有大小不同的_适配不同大小的碱金属离子，而形成冠醚碱金属离子超分子。如18冠6识别_。空穴K自测自测 2.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)分子形成超分子的作用力可能是分子间作用力()(2)超分子具有分子识别的特性()(3)超分子都是无限伸展的()(4)冠醚是一种超分子，可以识别碱金属离子()一、配位键总结一、配位键总结胆矾CuSO45H2O可写成Cu(H2O)4SO4H2O，其结构如图所示：1.由胆矾的结构判断晶体中含有的化学键有哪些？提示：提示：胆胆矾中存在的化学中存在的化学键有配位有配位键，共价，共价键和离子

6、和离子键。2.NH3和BF3可以通过配位键形成H3NBF3，试分析提供孤电子对，空轨道的分别是哪种原子，并写出H3NBF3的结构式。1.配位键的形成条件配位键的形成条件(1)成键原子一方能提供孤电子对。提供孤电子对的，如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl、OH、CN、SCN等。(2)成键原子另一方能提供空轨道。如H、Al3、B及过渡金属的原子或离子。(3)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基本不变的，如Ag形成2个配位键，Cu2形成4个配位键等。2.配位键的表示方法配位键的表示方法3.配位健的稳定性配位健的稳定性(1)电子对给予体形成

7、配位键的能力：NH3H2O。(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，形成的物质越稳定。如Cu2OHCu2NH3HNH3。4.配位键与共价键的比较配位键与共价键的比较比较共价键类型非极性键极性键配位键本质相邻原子间的共用电子对(原子轨道重叠)与原子核间的静电作用成键条件(元素种类)成键原子得、失电子能力相同(同种元素)成键原子得、失电子能力差别较小(不同元素)成键原子一方有孤电子对(配体)，另一方有空轨道(中心离子或原子)特征有方向性、饱和性1.下列组合不能形成配位键的是()A.AgNH3B.H2OHC.Co3H2OD.AgHD2.下列微粒中不含配位键的是()B3.下

8、列各种说法中错误的是()A.配位键是一种特殊的共价键B.NH4NO3、CuSO45H2O都含有配位键C.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子D.形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对C二、配合物的组成与性质二、配合物的组成与性质1.配合物的组成配合物的组成配合物Cu(NH3)4SO4的组成如图表示：(1)中心原子或离子：能提供空轨道接受孤电子对的原子或金属阳离子。配合物的中心离子一般是带正电荷的阳离子，最常见的中心原子或离子是过渡金属的原子或离子。如Cu2、Zn2、Fe等。(2)配体：含有孤电子对的原子、分子或阴离子。阴离子：如X(卤素离子)、OH、SCN、CN、RCOO等。分

9、子：如H2O、NH3、CO等。原子：常为A、A、A族元素的原子。2.配合物的形成对性质的影响配合物的形成对性质的影响(1)对溶解性的影响一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含过量的OH、Cl、Br、I、CN的溶液中，形成可溶性的配合物。如Cu(OH)24NH3=Cu(NH3)422OH。(2)颜色的改变当简单离子形成配离子时，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，根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3与SCN形成硫氰化铁配离子，其溶液显红色。(3)稳定性增强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

10、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。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O2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。(1)配配合合物物Fe(CO)6中中配配体体是是CO，C和和O原原子子都都有有孤孤电子子对，但但能能与与Fe形形成成配配位位键的是的是C原子而不是氧原子，原因是原子而不是氧原子，原因是C的的电负性小，更易形成配位性小，更易形成配位键。(2)配配 合合 物物 在在 水水 溶溶 液液 中中 电 离离 成成 内内 界界 和和 外外 界界 两两 部部

11、 分分，如如Co(NH3)5ClCl2=Co(NH3)5Cl22Cl，而而内内界界微微粒粒很很难电离离(电离离程程度度很很小小)，因因此此，配配合合物物Co(NH3)5ClCl2内内界界中中的的Cl不不能能被被Ag沉沉淀淀，只只有有外外界界中中的的Cl才才能能与与硝硝酸酸银溶溶液液反反应产生生沉沉淀淀；即即1 mol Co(NH3)5ClCl2最最多多能能与与2 mol Ag结合生成合生成AgCl沉淀。沉淀。4.下列关于配合物Zn(NH3)4Cl2的说法正确的是()A.配位数为6B.配体为NH3和ClC.Zn(NH3)42为内界D.Zn2和NH3以离子键结合 C5.配 合 物 的 数 量 巨

12、大，组 成 和 结 构 形 形 色 色，丰 富 多 彩。配 合 物Cu(NH3)4(OH)2的中心离子、配体和配位数分别为()A.Cu2、NH3、4B.Cu、NH3、4C.Cu2、OH、2D.Cu2、NH3、2 A6.用过量的AgNO3溶液处理含0.01 mol氯化铬(CrCl36H2O)的水溶液，生成0.02 mol的AgCl沉淀，此氯化铬最可能是()A.Cr(H2O)6Cl3B.CrCl(H2O)5Cl2H2OC.CrCl2(H2O)4Cl2H2OD.CrCl3(H2O)33H2OB配配合物中合物中键键(或配位键或配位键)数目的判断方法数目的判断方法含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或

13、原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2配合物的结构如图所示，1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 mol。6方法技巧方法技巧判断配合物中判断配合物中键数目的方法键数目的方法(以以Cu(NH3)42为例为例)1.Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4，1 mol Ni(CO)4中含有 mol 键。82.a为乙二胺四乙酸(EDTA)，易与金属离子形成螯合物，b为EDTA与Ca2形成的螯合物。1 mol b中含有的配位键数目为(用NA表示，NA为阿伏加德罗常数)。6NA3.配合物Cr(OH)3(H2O)(en)(en为H2NCH2CH2NH2)的中心离子配位数为(Cr与O、N均形成了配位键)，1 mol 该配合物中含 mol 键。622