3.4 配合物与超分子 第1课时（教学设计表格型）化学人教版选择性必修2

3.4 配合物与超分子 第1课时 配合物 教学设计 课题 配合物 课型 新授课 教材 选择性必修二第三章第四节第1课时（人教版） 一、教学目标 知识目标 1. 明确配位键的特点、形成条件、表示方法及特征。 1. 认识简单配合物的成键特征、组成结构，包括中心离子、配位体、配位数等概念。 1. 清晰区分配位键与共价键、离子键的异同。 素养目标 1. 宏观辨识与微观探析：从宏观上观察物质颜色变化，如无水(CuSO_4)固体和(CuSO_4·5H_2O)晶体颜色差异；从微观上理解配位键的形成和配合物的结构。 1. 证据推理与模型认知：通过对铵根离子、([Cu(H_2O)_4]^{2+})等微粒结构的分析，建立配位键和配合物的模型，进行推理和判断。 1. 科学探究与创新意识：通过实验现象的观察和分析，探究配位键和配合物的性质，培养创新思维和探究能力。 二、教学重难点 教学重点 配位键的概念、形成条件和特征；配合物的概念、组成结构和性质。 教学难点 配位键和配合物结构的理解，以及运用相关知识解决实际问题。 三、教学分析 本节教学内容出自新课标人教版（2019 年版）高中化学选择性必修 2 第三章《晶体的结构与性质》第四节《配合物与超分子》的第 1 课时。配合物知识是对前面所学化学键和分子结构等知识的延伸和拓展，它不仅加深了学生对物质结构的理解，还为后续研究物质的性质和化学反应奠定了基础，在高中化学知识体系中起着承上启下的重要作用。 教材围绕配位键和配合物展开，先通过无水 CuSO₄ 固体和 CuSO₄·5H₂O 晶体颜色差异这一有趣现象引入配位键的概念，激发学生的探究欲望。接着详细阐述了配位键的概念、形成条件、表示方法和特征，并通过铵根离子的形成过程等实例帮助学生理解。之后介绍配合物的相关知识，包括配合物的定义、组成结构、内外界之间的相互作用以及配位数等重要概念，并通过多个典型配合物的实例让学生巩固所学内容。最后通过练习题和对课前问题的解答，进一步加深学生对配位键和配合物知识的掌握和应用。 四、学情分析 教学对象是高二学生，他们已经具备了一定的化学基础知识，如化学键、共价键、离子键等概念，为学习配位键和配合物奠定了基础。在思维能力方面，高二学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们能够进行一定的逻辑推理和分析，但对于一些抽象的概念，如配位键的形成过程和配合物的结构，理解起来可能仍存在一定困难。 在学习过程中，学生可能会对配位键和配合物的概念感到陌生和抽象，难以理解其本质。此外，学生在书写配位键和分析配合物的组成结构时，可能会出现错误。因此，在教学过程中，教师应结合具体实例，采用直观的教学手段，如球棍模型、动画演示等，帮助学生理解配位键和配合物的概念和结构。同时，要注重引导学生进行思考和分析，通过练习题和讨论等方式，让学生在实践中掌握配位键和配合物的相关知识，提高学生的分析问题和解决问题的能力。 五、教学过程 教学环节 教学内容 设计意图 课堂导入 【展示实物或图片】同学们，老师今天给大家带来了两样东西，一个是白色的无水硫酸铜固体，另一个是蓝色的五水硫酸铜晶体。大家可以仔细观察一下它们颜色的差异。（展示实物或相关图片，让学生直观感受颜色不同） 【提出问题引导思考】大家有没有想过，同样是硫酸铜相关的物质，为什么无水硫酸铜固体是白色的，而五水硫酸铜晶体却是蓝色的呢？这里面究竟隐藏着怎样的化学奥秘呢？ 【联系生活实际拓展】其实，这种现象在我们的生活和化工生产中也有很多类似的例子。比如在一些电镀工艺中，金属离子与特定的物质结合后，溶液的颜色和性质会发生明显变化，这都和我们接下来要学习的知识密切相关。现在，就让我们一起揭开这个神秘的面纱，去探究其中的化学原理。 1.激发学生兴趣：通过展示颜色差异明显的实物或图片，直接刺激学生的视觉感官，引发他们的好奇心和探究欲望，使学生快速进入学习状态。 2.联系实际：提及电镀工艺中类似的现象，将抽象的化学知识与生活和化工生产实际相联系，让学生明白化学知识在实际中的广泛应用，提高学生对化学学习的重视程度和积极性。 3.自然导入新课：以无水硫酸铜和五水硫酸铜颜色差异的问题为切入点，自然地引出本节课关于配位键和配合物的主题，让学生带着问题去学习，明确学习目标，增强学习的主动性。 任务一 配位键 活动一 配位键的引入 【引入】同学们，我们来看这样一个现象，无水 固体是白色的，但 晶体却是蓝色的，这是为什么呢？带着这个疑问，我们来学习今天的新知识——配位键。 【问题】观察下列固体和溶液的颜色，填写表格，思考什么离子使溶液呈天蓝色呢？ 固体颜色 溶液颜色 无色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色 无色离子 、、、、 呈天蓝色离子 【学生思考】学生观察表格，分析得出是 使溶液呈天蓝色。 【讲解】评价、强调：经过分析我们发现， 与 形成了 ，那它们之间是通过什么化学键形成的呢？这就是我们接下来要学习的配位键。 【对应训练1】下列物质中，溶液颜色与其他不同的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 溶液无色，而 、、 溶液中都含有 ，溶液呈天蓝色。 【对应训练2】下列离子在溶液中呈无色的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】、 在溶液中呈蓝色， 在溶液中呈黄色， 在溶液中无色。 活动二 配位键的概念、形成条件、表示方法和特征 【问题】请同学们阅读教材相关内容，思考配位键的概念、形成条件、表示方法和特征分别是什么？ 【学生思考】 1. 回答配位键的概念：一方提供孤电子对，另一个方接受孤电子对，形成“电子对给予—接受”键称为“配位键”。通过形成配位键可以让元素的原子突破常见的成键数目。例如 中， 有空轨道接受孤电子对， 提供孤电子对。 1. 形成条件：①成键原子一方要有孤电子对（如 、、、、 等）；②成键原子另一方有空轨道（如 、、 及过渡金属的原子或离子）。 1. 表示方法：（电子对给予体→电子对接受体）（或 ）。 1. 特征：饱和性与方向性。如 和 中，四个 键性质完全相同。 【讲解】评价、强调：同学们总结得很准确。配位键是一种特殊的化学键，它的形成需要满足特定的条件。在表示方法中，箭头指向接受电子对的原子。对于特征，饱和性是指一个原子的空轨道和另一个原子的孤电子对结合后就不能再结合其他的孤电子对；方向性是指配位键的形成具有一定的方向。 【学生任务】请根据提供的球棍模型尝试画出 和 中的配位键。 【对应训练1】下列微粒中存在配位键的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 中， 原子提供孤电子对， 提供空轨道，形成配位键；、、 中不存在一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的配位键。 【对应训练2】下列不能形成配位键的组合是（ ） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 【答案】D 【解析】形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对。 和 都有空轨道，没有一方能提供孤电子对，所以不能形成配位键； 有空轨道， 有孤电子对； 有空轨道， 有孤电子对； 有空轨道， 有孤电子对，都能形成配位键。 1. 通过生活中常见的 和 颜色差异这一现象，引发学生的好奇心和求知欲，自然地引入配位键的概念。 2.通过自主阅读和思考，培养学生的自主学习能力和总结归纳能力。球棍模型的使用可以让学生更直观地理解配位键的形成。 任务二 配合物 活动一 配合物的概念和组成结构 【引入】我们学习了配位键，那由配位键结合形成的化合物又有什么特点呢？这就是我们接下来要学习的配合物。 【问题】请同学们阅读教材，思考配合物的概念和组成结构分别是什么？ 【学生思考】1. 回答配合物的概念：通常由金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物，简称配合物。例如 、。 1. 组成结构：一般是由内界和外界构成，内界由中心离子（或原子）、配位体构成。以 为例，外界是 ，内界是 （配离子），中心离子是 ，配位体是 ，配位数是 4，配位原子是 。 【讲解】评价、强调：同学们理解得很到位。配合物的组成结构是我们学习的重点，要注意中心离子、配位体、配位数和配位原子的概念。对于具有内外界的配合物，内外界之间以离子键结合，在水溶液中内外界之间完全电离，但内界离子较稳定一般不能电离出来。 【学生任务】请根据给出的配合物 、、、 完成下表： 配合物 内界 外界 中心粒子 配位体 配位数 2 6 、 6 无 4 【对应训练1】下列关于配合物的说法正确的是（ ） A. 配合物都有内界和外界 B. 中心粒子只能是阳离子 C. 配位体只能是分子 D. 配位数通常为 2、4、6、8 这样的偶数 【答案】D 【解析】配合物有些存在外界、有些无外界，A 错误；中心粒子可以是阳离子，也可以是中性原子，B 错误；配位体可以是离子或分子，可以有一种或同时存在多种，C 错误；配位数通常为 2、4、6、8 这样的偶数，D 正确。 【对应训练2】配合物 的中心离子、配体、中心离子的化合价和配位数分别为（ ） A. 、、、4 B. 、、、4 C. 、、、2 D. 、、、2 【答案】A 【解析】在 中，中心离子是 ，配体是 ，中心离子的化合价为 ，配位数是 4。 活动二 配合物的性质和应用 【问题】向下列配合物的水溶液中加入 溶液，不能生成 沉淀的是（ ） A. B. C. D. 【学生思考】学生分析每个配合物在水溶液中的电离情况，得出 中 都在内界，不能电离出 ，加入 溶液不能生成 沉淀；而 、、 外界都有 ，能电离出 ，加入 溶液能生成 沉淀。 【讲解】评价、强调：这道题考查了配合物在水溶液中的电离性质。对于具有内外界的配合物，内外界之间以离子键结合，在水溶液中内外界之间完全电离，但内界离子较稳定一般不能电离出来。 【问题】回到我们课前的问题：无水 固体是白色的，但 晶体却是蓝色的，为什么呢？ 【学生思考】学生回答：胆矾 可写成 ，其中 呈天蓝色，所以晶体是蓝色的。 【讲解】评价、强调：同学们回答得很好。这就是配合物在生活中的一个应用实例，通过形成配合物改变了物质的颜色。 【对应训练1】向 的溶液中加入 溶液，下列说法正确的是（ ） A. 能生成 沉淀 B. 不能生成 沉淀 C. 溶液颜色变浅 D. 溶液颜色变深 【答案】B 【解析】 中 都在内界，不能电离出 ，所以加入 溶液不能生成 沉淀，溶液颜色不变。 【对应训练2】下列关于配合物应用的说法错误的是（ ） A. 配合物在生物体内有重要作用 B. 配合物可以用于金属的提取和分离 C. 配合物不能用于催化反应 D. 配合物可以用于医药领域 【答案】C 【解析】配合物在生物体内有重要作用，如血红蛋白；可以用于金属的提取和分离；也可以用于医药领域。 1.通过问题引导和表格填写，让学生深入理解配合物的概念和组成结构，培养学生的分析和归纳能力。 2.通过具体的题目和实际问题，让学生理解配合物的性质和应用，提高学生运用知识解决问题的能力。 六、课堂小结 七、板书设计 3.4 配合物与超分子 第 1课时 配合物 一、配位键 1. 概念 一方提供孤电子对，另一方接受孤电子对，形成“电子对给予—接受”键 2. 形成条件 · 成键原子一方要有孤电子对（如H₂O、NH₃、CO、OH⁻、Cl⁻等） · 成键原子另一方有空轨道（如H⁺、Al³⁺、B及过渡金属的原子或离子） 3. 表示方法 A—B（或A→B） 4. 特征 饱和性与方向性 二、配合物 1. 概念 由金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物 2. 组成结构 · 内界：中心离子（或原子）、配位体 · 外界 · 中心离子/原子 · 配位体 · 配位数 · 配位原子 3. 性质特点 · 有些存在外界、有些无外界 · 中心粒子可以是阳离子，也可以是中性原子 · 配位体可以是离子或分子，可以有一种或同时存在多种 · 配位数通常为2、4、6、8这样的偶数 · 有内外界的配合物，内外界之间以离子键结合，水溶液中内外界完全电离，内界离子较稳定一般不电离 8、 随堂练习 1. 下列物质中，不能作为配合物的配位体的是（ ） A. NH₃ B. NH₄⁺ C. H₂O D. SCN⁻ 【答案】B 【解析】作为配合物的配位体需要有孤电子对。A选项，NH₃中氮原子有一对孤电子对，可以作为配位体；B选项，NH₄⁺中氮原子的孤电子对已经与氢离子形成配位键，没有多余的孤电子对，不能作为配位体；C选项，H₂O中氧原子有两对孤电子对，可以作为配位体；D选项，SCN⁻中硫原子和氮原子都可能有孤电子对，可以作为配位体。所以答案选B。 1. 下列化合物属于配合物的是( ) A. Cu₂(OH)₂SO₄ B. NH₃ C. [Zn(NH₃)₄]SO₄ D. KAl(SO₄)₂ 【答案】C 【解析】配合物是由金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物。A选项，Cu₂(OH)₂SO₄是碱式盐，不存在配位键，不属于配合物；B选项，NH₃是简单的分子，不属于配合物；C选项，[Zn(NH₃)₄]SO₄中锌离子与氨分子之间形成了配位键，属于配合物；D选项，KAl(SO₄)₂是复盐，不存在配位键，不属于配合物。所以答案选C。 1. 下列分子或离子中，能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是( ) ①H₂O ②NH₃ ③F⁻ ④CN⁻ ⑤CO A. ①② B. ①②③ C. ①②④ D. ①②③④⑤ 【答案】D 【解析】①H₂O中氧原子有两对孤电子对，可以提供孤电子对与金属离子形成配位键；②NH₃中氮原子有一对孤电子对，可以提供孤电子对与金属离子形成配位键；③F⁻有三对孤电子对，可以提供孤电子对与金属离子形成配位键；④CN⁻中碳和氮原子都有孤电子对，可以提供孤电子对与金属离子形成配位键；⑤CO中碳和氧原子都有孤电子对，可以提供孤电子对与金属离子形成配位键。所以①②③④⑤都能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键，答案选D。 1. 某物质A的实验式为CoCl₃·4NH₃，1molA中加入足量的AgNO₃溶液中能生成1mol白色沉淀，以强碱处理并没有NH₃放出，则关于此化合物的说法中正确的是( ) A. Co³⁺只与NH₃形成配位键 B. 配合物配位数为3 C. 该配合物可能是平面正方形结构 D. 此配合物可写成[Co(NH₃)₄Cl₂]Cl 【答案】D 【解析】1molA中加入足量的AgNO₃溶液中能生成1mol白色沉淀，说明1mol该配合物中有1molCl⁻在外界；以强碱处理并没有NH₃放出，说明NH₃都在内界。A选项，Co³⁺不仅与NH₃形成配位键，还与Cl⁻形成配位键，A错误；B选项，配合物中Co³⁺的配位数为6，B错误；C选项，该配合物中配位数为6，不可能是平面正方形结构，C错误；D选项，根据分析，此配合物可写成[Co(NH₃)₄Cl₂]Cl，D正确。所以答案选D。 九、教学反思 在本次教学中，通过实验现象引入配位键和配合物的概念，能有效激发学生的学习兴趣。在讲解配位键的形成条件和特征时，结合具体例子，学生理解起来相对容易。但在配合物的组成结构讲解中，部分学生对中心离子、配位体、配位数等概念易混淆，后续应多通过实例练习强化。在教学方法上，以讲授法为主，互动环节较少，学生主动参与度有待提高。今后可增加小组讨论、学生上台讲解等活动，让学生更积极地投入学习。同时，应加强课堂练习的反馈，及时解决学生的疑惑。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $