内容正文:
《2021-2022学年高二化学同步精品学案(新人教版选择性必修2)》
第三章 晶体结构与性质
第四节 配合物与超分子
【复习引入】已知AlCl3和双聚氯化铝(Al2Cl6)的结构式如下:
(1)AlCl3中Al原子的杂化方式 ,Al2Cl6中Al原子的杂化方式 。
(2)双聚氯化铝(Al2Cl6)分子中有一种特殊的共价键,你能说明它形成的原因吗?
(3)在NH4+中也存在类似的共价键,请用电子式表示NH3 + H+ =NH4+的形成过程 。
一、配合物
1.配位键
(1)概念:由一个原子单方面提供 ,而另一个原子提供 而形成的化学键,即“ ”键。
(2)特点:
①配位键是一种特殊的共价键(其本质也是σ键);配位键同样具有共价键的饱和性和方向性;
②以NH4+的形成过程为例,尽管配位键与其它三条共价键不同,但形成NH4+后,这四个共价键
的键长、键角、键能完全相同,表现的化学性质也完全相同,所以NH4+空间构型为____________,NH4+的结构式也可表示: 。
2.配合物【实验3-2】
化学式
CuSO4
CuCl2
CuBr2
NaCl
K2SO4
KBr
固体颜色
白色
绿色
深褐色
白色
白色
白色
溶液(水足量)颜色
天蓝色
天蓝色
天蓝色
无色
无色
无色
实验说明什么离子呈天蓝色,什么离子没有颜色
【深度思考】
①实验证明,上述实验中呈蓝色的物质是水合铜离子,可表示为 ,叫做 。
②结合化学键的相关知识,分析Cu2+与H2O是如何结合的呢?
③根据该离子的球棍模型,写出对应的结构简式 。
(1)配合物的定义:通常把金属离子或原子(称为 )与某些分子或离子(称为 )以 键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。如[Cu(H2O)4]SO4,其中[Cu(H2O)4]2+称为配离子。
(2)配合物的组成部分及含义
①中心原子(或离子):提供 的原子(或离子)。
②配体:提供 的阴离子或分子;配体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配位数:直接与中心原子形成的配位键的数目。如[Fe(CN)6]4-中Fe2+的配位数为 。
(3)常见配合物的形成实验【实验3-3】
实验操作
实验现象
离子方程式
向盛有4mL 0.1mol/L CuSO4溶液的试管里滴加几滴1 mol/L 氨水
形成难溶物
继续添加氨水并振荡试管
难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液
再向试管中加入极性较小的溶剂(如加入8 mL 95%乙醇),并用玻璃棒摩擦试管壁
析出深蓝色晶体
【深度思考】
①无论在得到的深蓝色透明溶液中,还是在析出的深蓝色的晶体中,深蓝色都是由于存在 ,其中心离子是 ,配位原子是 ,结构简式可表示为 。
②实验中加入乙醇的作用是 。
③[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体中呈正四面体的粒子是 ,杂化轨道类型是sp3的原子是 。
④根据所学络合物的知识,结合上述实验,理解表格中的两个实验并书写离子方程式。
实验操作
实验现象
有关离子方程式
溶液变为红色
滴加AgNO3溶液后,试管中出现白色沉淀,再滴加氨水后沉淀溶解,溶液呈无色
二、超分子
1.概念:由两种或两种以上的分子(或离子)通过 形成的分子聚集体。
2.超分子两个的重要特征: 和 。
3.应用:分离C60和C70、冠醚识别碱金属离子
【理解应用】
(1)利用分子间作用力形成超分子进行“分子识别”,实现分子分离,是超分子化学的重要研究和应用领域。如图表示用“杯酚”对C60和C70进行分离的过程,下列对该过程的说法错误的是 。
A. C70能溶于甲苯,C60不溶于甲