【公開課】配合物與超分子++課件++++2023-2024學年高二下學期化學人教版（2019）選擇性必修2

配合物與超分子PEIHEWUYUCHAOFENZI晶體結構與性質目錄配合物超分子當堂小結對點練習CONTENTS新知導入CuSO4

CuSO4

是白色的，CuSO4·5H2O晶體卻是藍色的，這是為什么呢？CuSO4·5H2O配合物配合物配合物固體CuSO4

CuCl2

·2H2O

CuBr2

NaCl

K2SO4KBr

固體顏色白色綠色深褐色白色白色白色

溶液顏色天藍色天藍色天藍色無色無色無色

Na+Cl－K+Br－無色離子：天藍色：?配合物[Cu(H2O)4]2＋H3O＋配合物空軌道接受孤電子對

提供孤電子對電子對給予體電子對接受體Cu2+H2OCuOH2H2OH2O2+OH2配位鍵1.配位鍵定義：提供孤電子對的原子與接受孤電子對的原子之間形成的共價鍵2.形成條件：3.表示形式：如分子有NH3、H2O、HF、CO等；離子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等(2)成鍵原子另一方能提供空軌道。(1)成鍵原子一方能提供孤電子對。如H＋、Al3＋、B及過渡金屬的原子或離子A→BA為提供孤電子對的原子，B為接受孤電子對的原子配合物H+H+四個N－H鍵性質完全相同NHHHH[]+4.特點：c.配位鍵同樣具有飽和性和方向性如Ag＋形成2個配位鍵；Cu2＋形成4個配位鍵等a.配位鍵是一種特殊的共價鍵b.配位鍵的鍵參數(shù)與一般共價鍵的鍵參數(shù)相同一般來說，多數(shù)過渡金屬的原子或離子形成配位鍵的數(shù)目是基本不變的配合物配合物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（稱為配體或配合物）以配位鍵結合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物2.形成條件中心原子提供空軌道，配位體提供孤電子對配合物配合物3.配合物的構成一般由內界和外界構成，內界由中心離子(或原子)、配位體構成[Cu（NH3）4]

SO4配離子（內界）配合物離子（外界）配位體配位數(shù)配位原子中心離子配合物[Cu(NH3)4]

SO4(1)中心原子（離子）(3)配位數(shù)過渡元素陽離子或原子，如Fe3＋、Ag＋、Ni少數(shù)主族元素陽離子，如Al3＋(2)配位體：提供孤電子對的分子或離子直接與中心原子相連的配位原子個數(shù)(4)配位原子：配位體中提供孤電子對的原子一般為2、4、6、8，最常見為4、6常見的配位原子有X、O、S、N、P等如：X－、OH－、CN－、SCN－、H2O、NH3、CO能夠提供空軌道接受孤電子對的金屬原子或離子配合物4.配合物的命名(1)配離子念法：配位數(shù)→配體名稱→合→中心原子（離子）名稱(2)配合物→類似于鹽（酸、堿）的念法六氰合鐵酸鉀氫氧化二氨合銀三氯一氨合鉑酸鉀硫酸四氨合銅[Cu(NH3)4]

SO4K3[Fe(CN)6][Ag(NH3)2]OHK[Pt(NH3)Cl3]對點練習配合物內界外界中心原子(離子)配位體配位數(shù)[Ag(NH3)2]OHK4[Fe(CN)6]Na3[AlF6]Ni(CO)4[Co(NH3)5Cl]Cl2[Ag(NH3)2]＋OH－Ag＋NH32[Fe(CN)6]4－K＋Fe2＋CN－66[AlF6]3－Na＋Al3＋F－Ni(CO)4無NiCO4[Co(NH3)5Cl]2＋Cl－Co3＋Cl－NH365.配合物的制備配合物配合物CuSO4＋2NH3.H2O＝Cu(OH)2↓＋(NH4)2SO4

Cu(OH)2＋(NH4)2SO4＋2NH3·H2O＝[Cu(NH3)4]SO4＋4H2O藍色沉淀深藍色再加入乙醇后，析出深藍色晶體5.配合物的制備問題探究推測[Cu(NH3)4]SO4溶液中存在哪些粒子并設計實驗進行驗證

配合物的內外界之間以離子鍵結合，在水溶液中內外界之間完全電離方法技巧配合物若配體為單核離子如Cl－等，可以不予計入。配合物配離子中共價鍵數(shù)目的判斷配合物[Co(NH3)4Cl2]Cl的共價鍵數(shù)為：3×4＋4＋2＝18。若為分子，需要用配體分子內的共價鍵數(shù)乘以該配體的個數(shù)，此外，還要加上中心原子與配體形成的配位鍵，這也是σ鍵。問題探究穩(wěn)定性：CuNH3

H3NH3NH3N2+CuOH2

H2OH2O

H2O2+＜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＋形成的配位鍵更強向硫酸銅溶液中滴加氨水，為什么[Cu(H2O)4]2＋轉化為[Cu(NH3)4]2＋呢？配合物鐵離子與硫氫根離子的反應5.配合物的制備配合物

檢驗或鑒定溶液中存在Fe3+、用于電影特技和魔術表演Fe3++nSCN－

[Fe(SCN)n]3－n

(n=1～6，隨c(SCN－)大小而異)5.配合物的制備配合物5.配合物的制備配合物AgCl+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]＋+Cl－+2H2O5.配合物的制備問題探究NH3和BF3可以通過配位鍵形成NH3·BF3，試分析提供孤電子對、空軌道的分別是哪種原子？你能寫出NH3·BF3的結構式嗎？配合物(1)溶解性的影響6.配合物的形成對性質的影響(2)顏色的改變AgCl→[Ag(NH3)2]Cl，由不溶于水的沉淀轉變?yōu)橐兹苡谒奈镔|Fe3+與SCN-在溶液中可生成配位數(shù)為1~6的紅色的配離子配合物(3)穩(wěn)定性增強配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵越強，配合物越穩(wěn)定。當中心離子相同時，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質有關。血紅素中的Fe2+與CO分子形成的配位鍵比Fe2+與O2分子形成的配位鍵強，因此血紅素中的Fe2+與CO分子結合后，就很難再與O2分子結合，導致血紅素失去輸送氧氣的功能，這是CO使人體中毒的原理。6.配合物的形成對性質的影響配合物血紅素葉綠素配合物廣泛存在于自然界中，跟人類生活有密切關系配合物在醫(yī)藥中的應用

在生產、生活中的應用電解氧化鋁的助熔劑Na3[AlF6]熱水瓶膽鍍銀[Ag(NH3)2]OH

第二代鉑類抗癌藥（碳鉑）7.配合物的應用對點練習1．下列關于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的說法正確的是(

)A．配體為水分子，配位原子為O，外界為Br-B．中心離子的配位數(shù)為6C．中心離子Cr3+采取sp3雜化D．中心離子的化合價為+2價B對點練習解析:[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中內界為[Cr(H2O)4Br2]+，Cr3+為中心離子,配體為H2O、Br-，配位數(shù)為6，外界為Br-、H2O，Cr3+提供的空軌道數(shù)為6，中心離子不是采取sp3雜化。對點練習2．0.01mol氯化鉻(CrCl3·6H2O)在水溶液中用過量硝酸銀溶液處理，產生0.02molAgCl沉淀。此氯化鉻最可能是()A．[Cr(H2O)6]Cl3

B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2OB新知導入借分子間作用力形成復雜結構的超分子新知導入十四元瓜環(huán)與卟啉構筑的超分子聚合物對稱四甲基六元瓜環(huán)超分子超分子超分子1.定義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2.存在形式超分子定義中的分子是廣義的，包括離子3.形成方式有人將其概括為非共價鍵，有人則將其限于分子間作用力4.分子聚集體的大小超分子這種分子聚集體，有的是有限的，有的是無限伸展的5.范圍已報道的超分子大環(huán)主體有：DNA，冠醚，環(huán)糊精，杯芳烴，柱芳烴，瓜環(huán)葫蘆等超分子(1)分子識別——用超分子分離C60和C706.超分子特征超分子(1)分子識別——用超分子分離C60和C70

C60

C706.超分子特征超分子(1)分子識別——冠醚識別堿金屬離子(如K＋)15-冠-512-冠-418-冠-66.超分子特征超分子冠醚識別鉀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）K＋（276）Rb＋（304）Cs＋（334）超分子冠醚能與陽離子尤其是堿金屬陽離子作用，并且隨環(huán)的大小不同而與不同的金屬離子作用，將陽離子以及對應的陰離子都帶入有機溶劑，因而成為有機反應中很好的催化劑。15-冠-512-冠-418-冠-6Li+Na+K+超分子細胞外部磷脂分子雙分子層細胞質疏水端親水端親水端(2)自組裝高度有序的雙分子膜超分子6.超分子特征當堂小結超分子概念分析分子識別分子自組裝配合物概念分析形成條件實驗室制法結構與組成生命科學生產生活1．我國科學家制得了SiO2超分子納米管，其微觀結構如圖所示，下列敘述中正確的是(

)

A．SiO2是兩性氧化物，既可與NaOH反應又可與HF反應B．SiO2超分子納米管可能選擇性結合某些分子或離子C．SiO2是光導纖維的成分，具有導電性D．水晶和瑪瑙主要成分均為SiO2，均屬于共價晶體對點練習B2．利用超分子可分離C60

和C70。將混合物加入一種空腔大小適配的“杯酚”中進行分離的流程，如圖所示。下列說法不正確的是()

A．杯酚分子與C60可以形成分子間氫鍵B．C60和C70互為同素異形體C．圖中杯酚分子與C60可能是借助分子間作用力形成超分子D．利用杯酚分離C60

和C70說明人類已經能夠從分子層面進行物質的分離和提純A對點練習【解析】杯酚中的羥基之間形成氫建,而杯酚與C60有形成氫鍵，A錯誤；C60

和C70是由石碳元素組成的不同單質，所以互為同素異形體，B正確；兩分子形成一體之間作用力為分子間作用力，C正確；利用杯酚分離C60和C70可以說人類能夠從分子層面上進分離，提純，因為C60

和C70單體為分子，D正確。對點練習3．超分子化學已逐漸擴展到化學的各個分支，還擴展到生命科學和物理學等領域。由Mo將2個C60分子、2個p－甲酸丁酯吡啶及2個CO分子利用配位鍵自組裝的超分子結構如圖所示。

(1)Mo處于第五周期第ⅥB