第3章第4節(jié)配合物與超分子學(xué)生版-2021-2022學(xué)年高二化學(xué)學(xué)案（新教材人教版選擇性必修2）

《20212022學(xué)年高二化學(xué)同步精品學(xué)案（新人教版選擇性必修2）》第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第四節(jié)配合物與超分子【復(fù)習(xí)引入】已知AlCl3和雙聚氯化鋁（Al2Cl6）的結(jié)構(gòu)式如下：eqClo\ac(Al,\s\up11(|),\s\up22(Cl))—Cleqo\ac(\s\up14(Cl),\s\do14(Cl))eq\a(＼,／)Al\a(／,＼)eqo\ac(\s\up14(Cl),\s\do14(Cl))eq\a(＼,／)Al\a(／,＼)eqo\ac(\s\up14(Cl),\s\do14(Cl))（1）AlCl3中Al原子的雜化方式，Al2Cl6中Al原子的雜化方式。（2）雙聚氯化鋁（Al2Cl6）分子中有一種特殊的共價(jià)鍵，你能說(shuō)明它形成的原因嗎？（3）在NH4+中也存在類(lèi)似的共價(jià)鍵，請(qǐng)用電子式表示NH3

+

H+

=NH4+的形成過(guò)程。一、配合物1．配位鍵（1）概念：由一個(gè)原子單方面提供，而另一個(gè)原子提供而形成的化學(xué)鍵，即“”鍵。（2）特點(diǎn)：①配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵（其本質(zhì)也是σ鍵）；配位鍵同樣具有共價(jià)鍵的飽和性和方向性；②以NH4+的形成過(guò)程為例，盡管配位鍵與其它三條共價(jià)鍵不同，但形成NH4+后，這四個(gè)共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)、鍵角、鍵能完全相同，表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)也完全相同，所以NH4+空間構(gòu)型為_(kāi)___________，NH4+的結(jié)構(gòu)式也可表示：。2．配合物【實(shí)驗(yàn)32】化學(xué)式CuSO4CuCl2CuBr2NaClK2SO4KBr固體顏色白色綠色深褐色白色白色白色溶液（水足量）顏色天藍(lán)色天藍(lán)色天藍(lán)色無(wú)色無(wú)色無(wú)色實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么離子呈天藍(lán)色，什么離子沒(méi)有顏色【深度思考】①實(shí)驗(yàn)證明,上述實(shí)驗(yàn)中呈藍(lán)色的物質(zhì)是水合銅離子，可表示為，叫做。②結(jié)合化學(xué)鍵的相關(guān)知識(shí)，分析Cu2+與H2O是如何結(jié)合的呢？③根據(jù)該離子的球棍模型，寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。（1）配合物的定義：通常把金屬離子或原子(稱(chēng)為)與某些分子或離子(稱(chēng)為)以鍵結(jié)合形成的化合物稱(chēng)為配位化合物，簡(jiǎn)稱(chēng)配合物。如[Cu(H2O)4]SO4，其中[Cu(H2O)4]2+稱(chēng)為配離子。（2）配合物的組成部分及含義①中心原子（或離子）：提供的原子（或離子）。②配體：提供的陰離子或分子；配體中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。如NH3中的原子，H2O中的原子等。③配位數(shù)：直接與中心原子形成的配位鍵的數(shù)目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位數(shù)為。（3）常見(jiàn)配合物的形成實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)33】實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式向盛有4mL

0.1mol/L

CuSO4溶液的試管里滴加幾滴1

mol/L

氨水形成難溶物繼續(xù)添加氨水并振蕩試管難溶物溶解，得到深藍(lán)色的透明溶液再向試管中加入極性較小的溶劑(如加入8

mL

95%乙醇)，并用玻璃棒摩擦試管壁析出深藍(lán)色晶體【深度思考】①無(wú)論在得到的深藍(lán)色透明溶液中，還是在析出的深藍(lán)色的晶體中，深藍(lán)色都是由于存在，其中心離子是，配位原子是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為。②實(shí)驗(yàn)中加入乙醇的作用是。③[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體中呈正四面體的粒子是,雜化軌道類(lèi)型是sp3的原子是。

④根據(jù)所學(xué)絡(luò)合物的知識(shí)，結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)，理解表格中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)并書(shū)寫(xiě)離子方程式。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有關(guān)離子方程式溶液變?yōu)榧t色滴加AgNO3溶液后，試管中出現(xiàn)白色沉淀，再滴加氨水后沉淀溶解，溶液呈無(wú)色二、超分子1．概念：由兩種或兩種以上的分子（或離子）通過(guò)形成的分子聚集體。2．超分子兩個(gè)的重要特征：和。3．應(yīng)用：分離C60和C70、冠醚識(shí)別堿金屬離子【理解應(yīng)用】（1）利用分子間作用力形成超分子進(jìn)行“分子識(shí)別”，實(shí)現(xiàn)分子分離，是超分子化學(xué)的重要研究和應(yīng)用領(lǐng)域。如圖表示用“杯酚”對(duì)C60和C70進(jìn)行分離的過(guò)程，下列對(duì)該過(guò)程的說(shuō)法錯(cuò)誤的是。A.C70能溶于甲苯，C60不溶于甲苯B.C60能與“杯酚”形成超分子C.C70不能與“杯酚”形成超分子D．“杯酚”能夠循環(huán)使用（2）已知冠醚15冠5空腔直徑為170220pm，Li+、Na+、K+、Rb+離子直徑分別為152pm、204pm、276pm、304pm，下列適合冠醚15冠5識(shí)別的是()A．Li+ B．Na+C．K+ D．Rb+【預(yù)習(xí)檢驗(yàn)】1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)（1）配位鍵實(shí)質(zhì)上是一種特殊的共價(jià)鍵()（2）提供孤電子對(duì)的微粒既可以是分子，也可以是離子()（3）AgCl是一種溶解度很小的難溶物，難溶于酸、堿溶液中()（4）CuSO4·5H2O和KAl(SO4)2·12H2O都屬于配合物()（5）超分子就是高分子()（6）Fe3＋遇KSCN呈紅色，是因?yàn)樯闪私j(luò)離子，而Fe2＋遇KSCN不顯紅色，沒(méi)有絡(luò)離子生成()2．膽礬CuSO4·5H2O可寫(xiě)[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其結(jié)構(gòu)示意圖如下，有關(guān)膽礬的說(shuō)法正確的是（）A．該配合物的配體是H2O，配位數(shù)為5B．Cu2＋的價(jià)電子排布式為3d84s1C．膽礬中的水在不同溫度下會(huì)分步失去D．膽礬中含有的共價(jià)鍵有離子鍵、極性鍵、配位鍵和氫鍵3．向盛有硫酸銅溶液的試管中滴加濃氨水，先生成難溶物，繼續(xù)滴加濃氨水，難溶物溶解，得到深藍(lán)色透明溶液。下列對(duì)此現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀，所以反應(yīng)前后Cu2＋的濃度不變B．NH3與Cu的配位能力弱于H2OC．沉淀溶解后，生成深藍(lán)色的配離子[Cu(NH3)4]2＋D．用硝酸銅溶液代替硫酸銅溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不能觀察到同樣的現(xiàn)象4．(1)Zn的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_______，配位原子是________。它的電離方程式是__________________________。(2)關(guān)于配合物[Zn(NH3)4]Cl2的說(shuō)法正確的是________。A．配位數(shù)為6B．配體為NH3和Cl－C．[Zn(NH3)4]2＋為內(nèi)界D．Zn2＋和NH3以離子鍵結(jié)合5．根據(jù)配位鍵的形成條件，完成下列各題。（1）以下微粒中不含有配位鍵的是。①NHeq\o\al(＋,4)②H3O＋③CH4④N2Heq\o\al(＋,5)⑤[Ag(NH3)2]OH⑥Fe(SCN)3⑦CH3COO－（2）NH3和BF3可以通過(guò)配位鍵形成NH3·BF3,則NH3·BF3的結(jié)構(gòu)式。（3）CaF2難溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，原因是。(用離子方程式表示，已知[AlF6]－在溶液中可穩(wěn)定存在)。（4）硼酸的結(jié)構(gòu)式為eqHOo\ac(B,\s\do11(|),\s\do22(OH))—OH，屬于一元酸，試寫(xiě)出其電離方程式:。

6．取CoCl3·6NH3(黃色)、CoCl3·5NH3(紫紅色)、CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)四種化合物各1mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產(chǎn)生氯化銀，沉淀的量分別為3mol、2mol、1mol和1mol。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)用配合物的形式寫(xiě)出它們的化學(xué)式：CoCl3·6NH3，CoCl3·4NH3(綠色和紫色)。7．CuCl2溶液有時(shí)呈藍(lán)色，有時(shí)呈綠色，這是因?yàn)樵贑uCl2溶液中存在如下的平衡：[Cu(H2O)4]2＋＋4Cl－[CuCl4]2－＋4H2O藍(lán)色綠色現(xiàn)欲使溶液由綠色變成藍(lán)色，請(qǐng)寫(xiě)出可采用的方法：________________________________。8．向黃色的三氯化鐵溶液中加入無(wú)色的KSCN溶液，溶液變成紅色，該反應(yīng)在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN=Fe(SCN)3＋3KCl表示。經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物，F(xiàn)e3