内容正文:
配合物与超分子
课程标准要求
1.知道配位键的特点,认识简单的配位化合物的成键特征。
2.了解配位化合物的存在与应用,如配位化合物在医药科学,催化反应和材料化学等领域的应用。
3.能举例说明物质在超分子等不同尺度上的结构特点对物质性质的影响。
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一、配合物
1.探究离子在溶液中的颜色
实验操作 将下列少量固体溶于足量的水,观察溶液的颜色
固体 ①CuSO4 ②CuCl2·2H2O ③CuBr2 ④NaCl ⑤K2SO4 ⑥KBr
白色 绿色 深褐色 白色 白色 白色
哪些溶液
呈天蓝色 ____色 _____色 _____色 ____色 ____色 ____色
实验说明什么离子呈天蓝色,什么离子没有颜色 水溶液中的Cu2+主要以四水合铜离子[Cu(H2O)4]2+存在,呈天蓝色,Cl-、SO、Br-、K+、Na+在水溶液中均为____色
天蓝
天蓝
天蓝
无
无
无
无
2.配位键
(1)含义:成键原子或离子一方提供空轨道,另一方提供__________,这类“电子对给予——接收”键称为配位键。
(2)实例:在四水合铜离子([Cu(H2O)4]2+)中,Cu2+与水分子间的化学键是由水分子提供__________给予铜离子,铜离子______水分子提供的孤电子对形成的。
孤电子对
孤电子对
接受
3.配位化合物
(1)概念:通常把金属离子或原子(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________结合形成的化合物,称为配位化合物,简称________。
配位键
配合物
(2)常见配合物的形成实验
①实验
蓝色沉淀
溶解
深蓝色晶体
红色
白色沉淀
溶解
AgCl+2NH3===[Ag(NH3)2]Cl
②上述实验现象产生的原因主要是依次形成了配合物或配离子:[Cu(NH3)4]2+、Fe(SCN)3、[Ag(NH3)2]+,如在配离子[Cu(NH3)4]2+中,NH3中氮原子的__________进入Cu2+的________,Cu2+与NH3中氮原子通过共用氮原子提供的
孤电子对形成________,配离子[Cu(NH3)4]2+可表示为 。
孤电子对
空轨道
配位键
自测
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电子对( )
(2)提供孤电子对的微粒只能是分子不能是离子( )
(3)配合物[Cu(NH3)4]SO4中NH3是配体配位数是4( )
(4)配合物[CO(NH3)5Cl]Cl2中Cl-均可与AgNO3反应生AgCl沉淀( )
√
×
√
×
二、超分子
1.概念
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。
2.重要特征
__________和自组装。
分子识别
3.应用
(1)分离C60和C70
分离过程:将C60和C70的混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中,得到超分子“杯酚”C60和C70;加入甲苯溶剂,甲苯将________溶解,经过滤后分离出________;再向不溶物中加入氯仿,氯仿溶解__________而将不溶解的C60释放出来并沉淀。从而将C60和C70分离开来。图示如下:
C70
C70
“杯酚”
(2)冠醚识别碱金属离子
冠醚分子中有大小不同的______适配不同大小的碱金属离子,而形成冠醚—碱金属离子超分子。
如18-冠-6识别______。
空穴
K+
自测
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)分子形成超分子的作用力可能是分子间作用力( )
(2)超分子具有分子识别的特性( )
(3)超分子都是无限伸展的( )
(4)冠醚是一种超分子,可以识别碱金属离子( )
√
√
×
√
一、配位键总结
胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其结构如图所示:
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1.由胆矾的结构判断晶体中含有的化学键有哪些?
提示:胆矾中存在的化学键有配位键,共价键和离子键。
2.NH3和BF3可以通过配位键形成H3N·BF3,试分析提供孤电子对,空轨道的分别是哪种原子,并写出H3N·BF3的结构式。
1.配位键的形成条件
(1)成键原子一方能提供孤电子对。提供孤电子对的,如分子有NH3、H2O、HF、CO等;离子有Cl-、OH-、CN-、SCN-等。
(2)成键原子另一方能提供空轨道。如H+、Al3+、B及过渡金属的原子或离子。
(3)配位键同样具有饱和性和方向性。一般来说,多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数