3.4 配合物与超分子（Word教师用书）-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2（人教版2019）

第四节　配合物与超分子 [学习目标] 1.能从微观角度认识配位键的特点，认识简单配位化合物的成键特征，了解配位化合物的存在与应用。了解超分子概念及其特性。(宏观辨识与微观探析)　2.能用配位键解释配合物的典型性质，形成“结构决定性质”的认知模型。(证据推理与模型认知) 配合物 1．配位键与配合物 (1)实验探究 化合物 CuSO4 CuCl2 CuBr2 NaCl K2SO4 KBr 固体颜色 白色 绿色 深褐色 白色 白色 白色 溶液颜色 蓝色 蓝色 蓝色 无色 无色 无色 结论 呈蓝色的物质是水合铜离子，可表示为[Cu(H2O)4]2＋，叫做四水合铜离子。 (2)配位键 由一个原子单方面提供孤电子对而另一个原子接受孤电子对形成的共价键，即“电子对给予—接受”键被称为配位键。 (3)配合物 把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。 2．配合物的组成：以[Cu(NH3)4]SO4为例 在[Cu(NH3)4]2＋里，NH3的N给出孤对电子，Cu2＋接受电子对，形成配位键。 3．配合物的用途 (1)配合物广泛存在于自然界中，跟人类生活有密切的关系。例如，在人和动物体内起输送氧气作用的血红素，是Fe2＋的配合物。 (2)配合物在生产和科学技术方面的应用也很广泛，例如，在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域都有着广泛的应用。 超分子 1．组成 超分子是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。超分子定义中分子是广义的，包括离子。超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。 2．重要特征及应用 (1)分子识别：如用“杯酚”分离C60和C70。 (2)自组装：如细胞和细胞器的双分子膜。 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)含有配位键的化合物就是配位化合物。(×) (2)配位键是一种特殊的共价键。(√) (3)NH4NO3、H2SO4都含有配位键。(√) (4)配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。(√) (5)共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子。(×) (6)任何分子都能形成配位键。(×) (1)配合物是专指一类含有配位键的结构复杂的化合物，但不是含有配位键的化合物就是配合物，如中尽管含有配位键，但它们的结构相对简单，不具备配合物的结构特征，不能看作配合物。 (2)配位键是一类特殊的共价键，由一个原子提供电子对，另一个原子提供空轨道。 (3)配位键可以存在于配位化合物中，也可以存在于离子中，如NH、[Cu(NH3)2]2＋中存在配位键。 (4)配位键的形成是有条件的：中心原子(或离子)有空轨道，配体有孤电子对。 配位键及其配合物的组成 1．配合物[Cu(H2O)4]SO4中含有的化学键类型有哪些？ 答案　[Cu(H2O)4]SO4中含有的化学键有离子键、共价键和配位键。 2．NH中的配位键与其他三个N—H键的键参数是否相同？ 答案　相同。NH可看成NH3分子结合1个H＋后形成的，在NH3中中心原子氮采取sp3杂化，孤电子对占据一个轨道，3个未成键电子占据另3个杂化轨道，分别结合3个H原子形成3个σ键，由于孤电子对的排斥，所以立体构型为三角锥形，键角压缩至107°。但当有H＋时，N原子的孤电子对会进入H＋的空轨道，以配位健形成NH，这样N原子就不再存在孤电子对，键角恢复至109°28′，故NH为正四面体形，4个N—H键完全一致，配位键与普通共价键形成过程不同，但性质相同。 3．NH3和BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，试分析提供孤电子对、空轨道的分别是哪种原子？你能写出NH3·BF3的结构式吗？ 答案　N原子提供孤电子对，B原子提供空轨道，NH3·BF3的结构式可表示为。 1．配位键与非极性键、极性键的区别与联系 　　类型 比较　　 共价键 非极性键 极性键 配位键 本质 相邻原子间的共用电子对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(同种非金属) 成键原子得、失电子能力差别较小(不同非金属) 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 2.配合物的组成 配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如图所示： (1)中心原子：提供空轨道能接受电子对的原子或金属阳离子。配合物的中心原子一般是带正电荷的阳离子，最常见的是过渡金属的原子或离子。 (2)配体：含有孤电子对的原子、分子或阴离子。 ①阴离子：如X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－、PO等。 ②分子：如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。 ③原子：常为Ⅴ