3.4配合物和超分子 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦配合物和超分子，涵盖配位键的概念、形成条件及配合物组成，超分子的分子识别与自组装等核心知识。通过生活实例（血红素、叶绿素）和铜盐颜色实验导入，构建从生活到化学、现象到本质的学习支架。 其亮点在于结合实验探究（铜氨配合物制备、AgCl溶解实验）和证据推理（冠醚空腔与离子直径匹配表格），体现科学探究与实践、科学思维，强化“结构决定性质”的化学观念。学生能提升实验分析与模型建构能力，教师可高效落实核心素养教学。

第三章第四节配合物和超分子 1课时 配合物和超分子 适用精简高效 生活中常见的配合物 血红素 人和动物血液中起着输送氧作用的血红素，是一种含有亚铁的配合物 叶绿素 维生素B12 一、配合物 固体 溶液颜色 无色离子： CuSO4 CuCl2•2H2O CuBr2 NaCl K2SO4 KBr 什么离子呈天蓝色： 白色 白色 白色 白色 绿色 深褐色 实验现象 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色 Cu2+显蓝色 SO42 – Na+ Cl- K + Br - CuSO4晶体 CuCl2晶体 CuBr2晶体 白色 棕色 深褐色 CuSO4·5H2O晶体 CuCl2·2H2O晶体 蓝色 绿色 固态二价铜盐不一定显蓝色 五水合硫酸铜也显蓝色 Cu2+固体颜色 结论解释：Cu2+与水结合显蓝色 孤电子对 O H H Cu2+ （具有空轨道） 二、配位键 1、概念 成键原子或离子一方提供空轨道，另一方提供孤电子对而形成的一类“电子对给予-接受”键被称为配位键。 2、形成条件 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。 Cl C N 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、特点 配位键是一种特殊的共价键，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。 4、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 5、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 6、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 ④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。 ⑤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。 ⑥配位数：直接同中心原子(离子)配位的分子或离子的数目 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- 配合物的形成对性质的影响： (1)颜色改变，当简单离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。 如[Fe(SCN)n]3－n 的形成 (2)溶解度改变，一些难溶于水的金属氢氧化物，可以溶解于氨水中，或溶解于含过量的OH-、Cl－、Br－、I－、CN－的溶液中，形成可溶性的配合物 (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 二、超分子 1、概念： 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 ①这种分子间的相互作用有人概括为非共价键（包括氢键、静电作用、以及 一些分子与金属离子形成的弱配位键等），有人则将其限于分子间作用力。 ②大小：超分子这种分子聚集体有的是有限的，有的是无限伸展的 2、重要特征：分子识别和自组装 实例1：“杯酚”分离C60与C70 分子识别 C60 C70 实例2：冠醚识别碱金属离子 O O O O O O O O O 15-冠-5 填充模型 15-冠-5 键线式 12-冠-4 球棍模型 14-冠-4 键线式 冠醚识别钾离子 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-冠-5 170～220 Na+（204） 18-冠-6 260～320 K+（276）、Rb+（304） 21-冠-7 340～430 Cs+（334） 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 注意： ①冠醚靠氧原子吸引阳离子，碳原子是骨架，稳定了整个冠醚。环的大小与金属离子匹配，才能识别 ②冠醚与碱金属离子之间的配位键属于离子键、共价键 ③冠醚与碱金属离子形成配合物得到的离子晶体 冠醚识别碱金属离子的应用 ①相转移催化剂 甲苯与高锰酸钾溶液的反应 冠醚能与阳离子尤其是碱金属阳离子作用，并且随环的大小不同而与不同的金属离子作用，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，因而成为有机反应中很好的催化剂 ②表面活性剂：分子结构上说，也可以叫“两亲分子”，分子的一端有极性，称为亲水基团，分子的另一端没有或者几乎没有极性，称为疏水基团 纯水 胶束 洗洁精 丁达尔效应 自发 过程 自组装 超分子组装的过程称为分子自组装(Molecular self-assembly)，自组装过程(Self-organization)是使超分子产生高度有序的过程 配合物 成键特征 配位键 概念 配合物的制备 概念 表示方法 形成条件 组成 配合物的形成对性质的影响 第四节 配合物与超分子 第1课时 课堂小结 15 $