2.3.配位化合物和超分子 课件 2023-2024学年高二下学期化学沪科版（2020）选择性必修2

§2.3.配位化合物和超分子 【知识导航】 1 【教学目标】 1.通过熟悉的无水硫酸铜与其胆矾或其溶液的颜色不同这一现象，认识配位键 的特征，并能与共价键进行简单比较 2.在配位键的基础上，认识配合物的存在、结构特点及常见配位物的制取等 3.了解超分子与分子的区别、超分子的简单应用 【重点和难点】 重点：配位键、配合物的概念，形成条件和组成 难点：配合物的形成及与常见化合物的区别 2 CuSO4 CuSO4·5H2O 硫酸铜晶体为什么结合水后会从白色变为蓝色？ 【新课导入】 常见的 NH3、H2O、HCl、NaCl、AgCl 等都是由共价键或离子键结合而成的化合物。这些简单化合物之间还可以通过进一步的相互作用，形成更为复杂的分子间化合物，如配位化合物和超分子等。这些复杂的分子间化合物在生物科技、纳米技术等前沿科学领域有举足轻重的作用。 NH3 与 HCl 反应可以得到白色的 NH4Cl，NH4Cl 溶解在水中电离成 NH4 + 和 Cl-， 其中 NH4 + 是由 NH3与 H+反应得到的： NH3+H+==NH4+。 那么，它们之间的化学键是 怎么形成的？又有什么特点？ 一.配位键 NH3 的中心原子是 N，它与三个 H 形成共价单键后，价层中还留有一对孤电子对。 H 失去电子成 H+ 后，1s 轨道是空的。 NH3 与 H+ 形成 NH4+时，NH3 给出了 N 上的 孤电子对，H+ 的空轨道接受了这对电子，于是两个原子共用一对电子形成了共价 键。 以这种方式形成的共价键称为配位键。 §2.3.1配位键、配位化合物 由一个原子单独提供孤电子对，另一个原子提供空轨道而形成的化学键。即电子对“给予—接受”键。实质上是一种特殊的共价键。 1.概念：由一个原子单独提供孤电子对，另一个原子提供空轨道而形成的化学键，即“电子对给予—接受”键。 2.形成条件： ①成键原子一方要有孤电子对 ②成键原子另一方有空轨道 一般是过渡金属的原子或离子如：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co3+、Ni ; 还有H+、Al3+、B(缺电子原子)、Mg2+等主族元素 如 NH3, H2O,CO,有机胺等分子；卤离子 、OH－ ,CN－ ,SCN－等离子。 3.特点： 配位键是一种特殊的共价键，具有方向性和饱和性。 4.表示方法： (A提供孤电子对) A→B (B提供空轨道)或A—B 电子对给予体 电子对接受体 1.取 2 支试管，分别加入1mL0.1mol·L-1 CuSO4 溶液，然后向 溶液中滴加2mL 0.1mol·L-1NaOH 溶液，生成 Cu(OH)2 沉淀。 向一支试管中再滴加2mL0.1mol·L-1NaOH 溶液，观察试管内 沉淀是否发生变化。 向另一支试管中滴加 2mL6 mol·L-1氨水，观察试管内沉淀是否 发生变化。记录实验现象。 2.取 1 支试管，加入1mL0.1mol·L-1 AgNO3 溶液，然后向溶液 中滴加1mL 0.1mol·L-1 NaCl 溶液，生成白色的 AgCl 沉淀。 再向试管中滴加 2mL6mol·L-1 氨水，观察试管内沉淀是否发生 变化。记录实验现象。 【实验探究】简单配位化合物的生成： 加NaCl溶液 逐滴加氨水 AgNO3溶液 AgCl沉淀 沉淀消失，得澄清的无色溶液 Ag++Cl-=AgCl↓ AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl 二氨合银离子 10 实验过程 实验现象 现象分析 Cu(OH)2沉淀中滴加过量NaOH稀溶液 蓝色沉淀没变化(不溶解) Cu(OH)2和NaOH不发生化学反应 Cu(OH)2沉淀中滴加氨水 蓝色沉淀溶解，溶液为绛蓝色 Cu2+与氨水发生了化学反应，生成了一种深蓝色的离子：Cu2++4NH3==[Cu(NH3)4]2+四氨合铜(Ⅱ)离子 AgCl沉淀中滴加氨水 白色沉淀溶解，溶液为无色 Ag+和氨水之间发生了化学反应，生成了一种无色的离子：Ag++2NH3==[Ag(NH3)2]+二氨合银(Ⅰ)离子 11 写出NH4+和H3O+的配位键的表示法？ 空的1s轨道 孤电子对 [对点训练一] 二.配位化合物： 1.概念： 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。 如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等。 配合物中的配位键通常是由金属离子或原子提供空轨道［价层中的 (n—1)d、ns或 np 轨道，也有可能是 nd 轨道］、小分子或离子(如 H2O、NH3、C