3.4.1 配合物与超分子 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（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 课时1 配合物与超分子 亮亮图文旗舰店 https://liangliangtuwen.tmall.com 课堂导入 课堂学习 刚才的视频中我们发现铜盐固体的颜色不同，但在溶于水后都变成了蓝色，右图中的晶体又是如何结合的呢？ 配位键与配合物 孤电子对 具有空轨道 配位键 课堂学习 配位键与配合物 配位键：由一个原子单方面提供孤电子对，而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”的键。 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，B是接受孤电子对的原子或金属离子。 一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目基本上是固定的，如Ag+形成2个配位键，Cu2+形成4个配位键等，这说明配位键也具有饱和性与方向性。 课堂学习 配位键与配合物 配合物(配位化合物)：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。 相关概念： ①中心原子(离子)：提供空轨道，接受孤电子对，通常是过渡元素的原子或离子，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。 ②配位体：提供孤电子对的离子或分子，如分子CO、NH3、H2O等，阴离子F-、CN-、Cl-等，配位原子必须有孤电子对。 ③配位数：直接同中心原子(离子)配位的分子或离子的数目。 相关概念： ①内界：配离子称为内界。 ②外界：组成中的其余离子。 ③配合物不一定存在外界，如Ni(CO)4。 课堂学习 课堂学习 配位键与配合物 实验现象：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。 实验原理： Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓ + 2NH4+ Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH- [Cu(NH3)4]2+ + SO42- + H2O = [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 实验现象：滴加AgNO3溶液后，试管中出现白色沉淀，继续滴加氨水沉淀溶解，溶液呈无色。 实验原理： AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]2+ + Cl- 课堂学习 课堂学习 配位键与配合物 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[Ag(NH3)2]+的形成； (3)稳定性增强，配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心离子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。 配位键的稳定性比较： 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，配合物越稳定，如稳定性：Cu2+－OH-<Cu2+－NH3<H+－NH3。 课堂学习 超分子 基因组中，遗传信息存储在DNA序列中，该遗传信息的传递由互补的含氮碱基序列的存在而得到保证。细胞可以通过称为DNA复制的过程简单地复制遗传信息，是生物体发育和正常运作必不可少的生物大分子。 课堂学习 超分子 DNA双螺旋的两条分子链是通过什么作用力结合的？ A与T通过2个氢键配对，G与C通过3个氢键配对，DNA的双螺旋结构碱基对是通过氢键相互识别并结合的。 超分子：由两种或两种以上的分子(或离子)通过分子间相互作用形成的分子聚集体。 分子间相互作用：通过非共价键结合，包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。 课堂学习 超分子 (1)超分子定义中的分子是广义的，包括离子； (2)超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。 超分子：由两种或两种以上的分子(或离子)通过分子间相互作用形成的分子聚集体。 超分子的两个重要特征是分子识别和自组装。 超分子 甲苯过滤 超分子不溶于甲苯 溶于甲苯 溶于氯仿 不溶于氯仿 氯仿 循环使用 课堂学习 超分子 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。 18-冠-6 15-冠-5 12-冠-4 C 原子：8 O 原子：4 C 原子：10 O 原子：5 C 原子：12 O 原子：6 课堂学习 超分子 冠醚，是分子中含有多个-氧-亚甲基-结构单元的大环多醚。冠醚的空穴结构对离子有选择作用，不同冠醚的空腔尺寸不同，与不同的阳离子相匹配(配位作用)，从而实现选择性结合(识别不同大小的碱金属离子)，在有机反应中可作催化剂。 冠醚 冠醚空腔直径/pm 合适的粒子(直径/pm) 12-冠-4 120～150 Li+(152) 15-