3.4.1-配合物與超分子 課件 高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

e7d195523061f1c0a26d87d40de6192bcf1909654b74c9ebB6384654682C8890CF1990A60E48C4F486EE2FC74407B5F34886ECF26B0E0B70C575B52C2C3768611B18C1FE4FD5AFF574681F5040C496491238CBED6F3AF3D0EF20855CE70527E4444DB44B99E578D76C9F012DCAFDC1AD12EC1B61CB2D6B74278ECB4120402FFCA0839106BA8C82E2B0B172DDEE3B7445第三章

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3.4.1配合物與超分子CuSO4溶液CuCl2溶液CuBr2溶液K2SO4溶液NaCl溶液NaBr溶液實驗3-2新課引入

①CuSO4②CuCl2③CuBr2白色棕色深褐色④NaCl⑤K2SO4⑥KBr白色白色白色物質(zhì)固體顏色溶液顏色結(jié)論：Cu2+在水溶液中呈藍色（Na+、K+、Cl-、SO42-、Br-等離子在水溶液中呈無色固態(tài)二價銅鹽不一定顯藍色，Cu2+與水結(jié)合顯藍色（結(jié)晶水少→多，晶體顏色綠→藍）CuSO4·5H2O晶體CuCl2·2H2O晶體藍色綠色問題1：Cu2+與H2O間是如何結(jié)合的呢？依據(jù)電子式，討論NH3

、H2O與H＋是如何形成NH4＋

、H3O＋的？思考

配位鍵：由一個原子單方面提供孤電子對，而另一個原子提供空軌道而形成的化學(xué)鍵，即“電子對給予—接受”鍵。注：1、配位鍵是一種特殊的共價鍵，只是與普通的共價鍵形成過程不同2、配位鍵一般是共價單鍵，屬于σ鍵，具有方向性和飽和性Cu2+的價層電子排布圖[Cu(H2O)4]2+的形成激發(fā)雜化H2OH2OH2OH2O中心原子Cu2+為dsp2雜化[Cu(H2O)4]2+平面正方形3d、4s和4p能級上有四個空軌道孤電子對Cu2++4H2O

Cu(H2O)42+拓展分析

一、配位鍵1、定義：成鍵原子或離子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道而形成的化學(xué)鍵，即“電子對給予—接受”鍵。中心原子或離子：提供空軌道的原子或離子配體或配位體：提供孤電子對的原子對應(yīng)的分子或離子2、形成條件：中心原子或離子要有空軌道配體中的原子要有孤電子對3、表示方法(A提供孤電子對)A—B(B提供空軌道)電子對給予體電子對接受體能提供孤電子對的微粒:

NH3、H2O、HF、CO、Cl－、OH－、CN－、SCN－等能提供空軌道的離子或原子：通常為過渡金屬元素的原子或離子（Cu2+、Zn2+、Ag+、Fe、Ni等）、H+、

第IIIA組的B、Al缺電子化合物思考多數(shù)過渡金屬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個配位鍵；Cu2＋形成4個配位鍵等哪些原子或離子能提供空軌道？哪些能提供孤電子對？1、定義：通常把金屬離子或原子(稱為中心離子或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物,簡稱配合物。二、配合物(1)中心原子(離子)：提供空軌道的金屬離子或原子(2)配體：含有孤電子對的分子或離子，如NH3、H2O、CO、Cl-

、SCN-

、CN-(3)配位原子：配體中具有孤電子對的原子，如：NOPS(4)配位數(shù)：直接同中心原子配位的分子或原子數(shù)目，一般是2、4、6、(5)配離子的電荷：等于中心離子和配體總電荷的代數(shù)和，如[[Cu(H2O)4]2+2.配合物的組成:由中心離子或原子和配體組成，分為內(nèi)界、外界內(nèi)界與外界以離子鍵結(jié)合,外界在水溶液中易電離，但內(nèi)界卻難電離。[Cu（NH3）4]

SO4

如[Co(NH3)5Cl]Cl2,1mol該物質(zhì)可以和硝酸銀形成幾mol沉淀？配合物內(nèi)界外界中心粒子配體配位數(shù)[Ag(NH3)2]OH氫氧化二氨合銀K3[Fe(CN)6]六氰合鐵酸鉀Ni(CO)4四羰基鎳請根據(jù)給出的配合物完成下表[Ag(NH3)2]＋OH-Ag+NH32[Fe(CN)6]3－K＋Fe3＋CN－6Ni(CO)4無NiCO4思考與討論特別提醒：

1.有些配合物沒有外界；如

Ni(CO)4、Fe(CO)52.中心粒子可以是金屬陽離子，也可以是中性原子3.配位體可以是離子或分子，可以有一種或同時存在多種4.配位化合物一定含有配位鍵,但含有配位鍵的化合物不一定是配位化合物,例如：CO、NH4+、H3O+、反應(yīng)①：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+①②③反應(yīng)②：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2深藍色溶液[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O

＝

[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓乙醇深藍色晶體反應(yīng)③：硫酸四氨合銅晶體實驗3-3

三、常見的配合物的制取深藍色溶液及深藍色晶體中，深藍色都是因為[Cu(NH3)4]2+的存在思考4：從結(jié)構(gòu)角度分析為什么Cu2+與NH3形成的配位鍵比Cu2+與H2O形成的配位鍵強？H2O、NH3同為中性分子，但電負性N＜O，N比O更容易給出孤對電子，與Cu2＋形成的配位鍵更強硫氰化鉀(KSCN)溶液溶液變?yōu)檠t色FeCl3溶液棕黃色課本P97實驗3-4

n

=1∽6，隨SCN-的濃度而異實驗原理Fe3++nSCN-

=[Fe(SCN)n]3-n應(yīng)用：利用硫氰化鐵配離子等顏色，可用于鑒別溶液中存在Fe3+；又由于

硫氰化鐵配離子的顏色極似血液，常被用于電影特技和魔術(shù)加NaCl溶液逐滴加氨水AgNO3溶液AgCl沉淀沉淀消失，得澄清的無色溶液Ag++Cl-=AgCl↓AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl課本P97實驗3-5四、配合物的形成對物質(zhì)性質(zhì)的影響1、對物質(zhì)溶解性的影響2、顏色的改變3、穩(wěn)定性增強（作為中心離子的金屬離子相同時，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關(guān)，比如血紅素中的Fe2+與CO分子形成的配位鍵比Fe2+與O2形成的配位鍵強，因此血紅素中的Fe2+與CO分子結(jié)合后，很難再與O2結(jié)合，就會失去輸送氧氣的功能）1.定義分子是廣義的，包括離子。主要是靜電作用、范德華力和氫鍵等四

、超分子

由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體。超分子這種分子聚集體，有的是有限的，有的是無限伸展的。(1)分子識別：

①分離C60和C70

2.重要特征及其應(yīng)用

四

、超分子杯酚與C60通過范德華力相結(jié)合，通過尺寸匹配實現(xiàn)分子識別②分子識別

：冠醚識別堿金屬離子①冠醚定義：分子中含有多個-氧-亞甲基(CH2)-結(jié)構(gòu)單元的大環(huán)多醚。②冠醚特點：是皇冠狀的分子，有不同大小的空穴，能與正離子，尤其是堿金屬離子絡(luò)合，并隨環(huán)的大小不同而與不同的金屬離子絡(luò)合，利用此性質(zhì)可以識別堿金屬離子,從而實現(xiàn)選擇性結(jié)合。思考：冠醚靠什么原子吸引陽離子？C原子是環(huán)的骨架，穩(wěn)定了整個冠醚，O原子吸引陽離子。冠醚與金屬陽離子通過配位作用相結(jié)合形成超分子③冠醚是皇冠狀的分子，可有不同大小的空穴適配不同大小的堿金屬離子冠醚識別堿金屬離子。不同大小的冠醚可以識別不同大小的堿金屬離子。冠醚冠醚空腔直徑/pm適合的粒子（直徑/pm）12-冠-415-冠-518-冠-621-冠-7120～150170～220260～320340～430Li+（152）Na+（204）Rb+（304）Cs+（334）思考：K+

直徑為276pm，應(yīng)該選擇哪種冠醚呢？應(yīng)用舉例：相轉(zhuǎn)移催化劑問題背景：高錳酸鉀溶液可以氧化甲苯，從而褪色，高錳酸鉀易溶于水，難溶于甲苯，難以和甲苯充分接觸。甲苯K+MnO4④冠醚識別堿金屬離子的應(yīng)用在烯烴中加入冠醚時，冠醚通過與K+結(jié)合而將高錳酸根也帶入烯烴中；而冠醚不與高錳酸根結(jié)合，使游離的高錳酸根反應(yīng)活性很高，從而快速發(fā)生反應(yīng)。2.自組裝(1)超分子組裝的過程稱為分子自組裝，是使超分子產(chǎn)生高度有序的過程。細胞外部磷脂分子雙分子層細胞質(zhì)疏水端親水端親水端a.烷基磺酸根離子