3.4 配合物与超分子-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2（人教版，不定项）

第四节　配合物与超分子 新课程标准 核心素养 1.能正确叙述配位键概念及其形成条件,会分析配位化合物的形成及应用。 2.了解超分子的概念和用途。 1.宏观辨识与微观探析:能从微观角度理解配位键的形成条件和表示方法,能判断常见的配合物。 2.证据推理与模型认知:能利用配合物的性质去推测配合物的组成,从而形成“结构决定性质”的认知模型。 课前预习新知 　 知|识|梳|理 知识点一 配合物 1.配位键。 (1)含义:成键原子或离子一方提供空轨道,另一方提供孤电子对,这类“电子对给予—接受”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孤电子对给予铜离子,铜离子接受水分子提供的孤电子对形成的。 2.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)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。 (2)常见配合物的形成实验。 ①实验。 实验操作 实验现象 有关离子方程式 滴加氨水后,试管中首先出现蓝色沉淀,氨水过量后沉淀逐渐溶解,得到深蓝色的透明溶液,滴加乙醇后析出深蓝色晶体 Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2N、 Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-、 [Cu(NH3)4]2++S+H2O[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 溶液变为红色 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 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 Ag++Cl-AgCl↓、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中氮原子的孤电子对进入Cu2+的空轨道,Cu2+与NH3中氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键,配离子[Cu(NH3)4]2+可表示为。 微判断(正确的画“√”,错误的画“×”) 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。 (×) 知识点二 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。 分子识别和自组装。 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C70溶解,经过滤后分离出C70;再向不溶物中加入氯仿,氯仿溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。从而将C60和C70分离开来。如图所示: (2)冠醚识别碱金属离子。 冠醚分子中有不同大小的空穴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K+。 超分子 微判断(正确的画“√”,错误的画“×”) 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。 (√) 课堂互动探究 　 探究一 配位键 1.配位键的形成条件。 (1)成键原子一方能提供孤电子对。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目是基本不变的,如Ag+形成2个配位键,Cu2+形成4个配位键等。 2.配位键的表示方法。 (1)表示方法。 配位键可以用A→B来表示,其中A是提供孤电子对的分子或离子,叫做配体;B是接受孤电子对的原子或金属离子。 (2)实例。 ①N中的配位键表示为。 ②[Cu(NH3)4]2+中的配位键表示为。 3.配位健的稳定性。 (1)电子对给予体形成配位键的能力:NH3>H2O。 (2)接受体形成配位键的能力:H+>过渡金属>主族金属。 (3)配位键越强,形成的物质越稳定。如Cu2+←OH-<Cu2+←NH3<H+←NH3。 4.配位键与共价键的比较。 比较 共价键类型 非极性键 极性键 配位键 本质 相邻原子间的共用电子对(原子轨道重叠)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(同种元素) 成