3.4 配合物与超分子 -2023-2024学年高二化学同步教学讲与练（人教版2019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 课程标准 核心素养目标 1.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.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。 3.了解超分子的结构特点与性质。 1．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。培养学生“宏观辨识与微观辨析”的学科素养。 2．能利用配合物的性质去推测配合物的组成，培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。 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“电子对给予—接受”键。 （2）实例 在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由 提供孤电子对给予 ，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。 （3）表示方法 配位键可以用A→B来表示，其中A是 孤电子对的分子或离子，B是 孤电子对的原子或金属离子。例如： ①NH中的配位键表示为。 ②[Cu(NH3)4]2＋中的配位键表示为。 ③[Cu(H2O)4]2＋中的配位键表示为。 （4）配位键的形成条件 ①成键原子一方能提供 。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 。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子。 ③配位键同样具有 和 。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，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。 (2)组成 配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示： ①中心原子： 的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子)，最常见的有过渡金属离子：Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。 ②配体： 的阴离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配体中 的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子等。 ③配位数：直接与中心原子形成的 的数目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为6。 (3)常见配合物的形成实验 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 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·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH、Cu(OH)2＋4NH3=== [Cu(NH3)4]2＋＋2OH－ 、[Cu(NH3)4]2＋＋SO＋H2O[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 溶液变为 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－ 4.配合物的形成对性质的影响 (1)颜色改变，如Fe(SCN)3的形成。 (2)溶解度改变，如AgCl沉淀可溶于氨水得到[Ag(NH3)2]＋。 5．配合物的应用 (1)配合物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。 二、超分子 1．定义：超分子是由 的分子通过 形成的分子聚集体。 【特别提醒】(1)超分子定义中的分子是广义的，包括离子。(2)超分子有的是有限的，有的是无限伸展的。 2．超分子的两个重要特征： 和 。 3．实例 (1)“杯酚”分离C60和C70：将C60和C70的混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中，再加入甲苯溶剂，溶解未装入“杯酚”的C70，过滤后分离C70；再向不溶物中加入氯仿，溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。 (2)冠醚识别碱金属离子：冠醚是皇冠状的分子，有不同大小的空穴，能与正离子，尤其是碱金属离子络合，并随环的大小不同而与不同的金属离子络合，利用此性质可以识别碱金属离子。 (3)细胞和细胞器的双分子膜。 (4)DNA分子。 探究一　配合物的形成对性