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

晶体结构与性质 第四节 配合物和超分子 思考 CuSO4晶体 CuCl2晶体 CuBr2晶体 白色 棕色 深褐色 为什么水溶液都是蓝色？ 思考 CuSO4晶体 CuCl2晶体 为什么带结晶水后，晶体颜色变了？ CuSO4·5H2O晶体 CuCl2·2H2O晶体 Cu2+ (aq) +4H2O (l) [Cu (H2O)4]2+ (aq) 思考：Cu2+ 与H2O是怎么结合的？ 4 思考 NH4+中N与H是如何成键的？ 配位键 孤电子对 有空轨道 孤电子对 O H H 配体 中心离子 Cu2+ （有空轨道） Cu2+ OH2 H2O H2O H2O 配位键 Cu2+ (aq) +4H2O (l) [Cu (H2O)4]2+ (aq) 6 Cu2+ (aq) +4H2O (l) [Cu (H2O)4]2+ (aq) Cu OH2 OH2 OH2 H2O 2+ 配体 配位键 配体 中心离子 四水合铜离子 配位数＝4 CuSO4粉末是白色的，CuSO4·5H2O 晶体却是蓝色的，这是为什么呢？ [Cu (H2O)4] SO4. H2O [Cu(NH3)4]2+ 中心离子 配体 配位数 配位原子 配离子 回忆 你还知道哪些配离子？ [Cu(NH3)4] SO4 外界 内 界 （配离子） 中心离子 配体 配位数 配位原子 配位化合物 实验1 思考：该过程发生的化学反应？ 14 Cu2+ + 2NH3·H2O Cu(OH)2 ↓+ 2NH4+ 实验1 2mL0.1mol/LCuSO4溶液 滴加氨水 滴加氨水 95% 乙醇 1mol/L 1mol/L 15 实验1 2mL0.1mol/LCuSO4溶液 滴加氨水 滴加氨水 95% 乙醇 1mol/L 1mol/L Cu(OH)2(s) Cu2+(aq) + 2OH－(aq) + 4NH3 [Cu(NH3)4]2+ Cu2+ + 2NH3·H2O Cu(OH)2 ↓+ 2NH4+ 16 实验1 2mL0.1mol/LCuSO4溶液 滴加氨水 滴加氨水 95% 乙醇 1mol/L 1mol/L Cu2+ + 2NH3·H2O Cu(OH)2 ↓+ 2NH4+ Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4](OH)2 CuSO4 + 4NH3 [Cu(NH3)4SO4 17 四氨合铜离子 Cu NH3 NH3 H3N NH3 2+ SO4 配体：NH3 18 实验1 2mL0.1mol/LCuSO4溶液 滴加氨水 滴加氨水 95% 乙醇 1mol/L 1mol/L CuSO4 + 4NH3 [Cu(NH3)4]SO4 思考：为什么加入乙醇后会有晶体析出？ 19 思考 配位键与普通共价键的异同？ 哪些原子可以做中心原子？ 哪些离子或分子可以做配体？ 向NaCl溶液中滴加AgNO3溶液和氨水 实验2 写出涉及的化学反应的离子方程式。 21 思考 CuCl2晶体 CuCl2·2H2O晶体为什么不是蓝色，而是蓝绿色？ CuCl2·2H2O晶体 Cu[(H2O)4]2+ (aq) +4Cl- (aq) [CuCl4]2-(aq)+4H2O (l) 蓝色 黄色 改变什么条件，是体系中四氯合铜离子浓度增大？ 思考 配离子一定很稳定性吗？ 如何比较不同配离子的稳定性？ pH = 1.5~3.0 N(Fe3+):N(Cl-) = 1:1 K = 1014.4 pH = 4.0~9.0 N(Fe3+):N(Cl-) = 1:2 K = 1025.2 [Fe(SCN)2]+ K = 103.64 [Fe(SCN)3] K = 105.0 稳定常数 邻二氮菲 EDTA-2Na 乙二胺四乙酸二钠盐 ——DNA碱基配对 双螺旋DNA的两条分子链是通过什么结合的？ 超分子 28 常见的DNA碱基配对结构 A T G C DNA碱基对是通过氢键相互识别并结合的 超分子 ——DNA碱基配对 29 超分子是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 氢键 超分子 ——DNA碱基配对 30 杯酚与C60通过范德华力相结合，通过尺寸匹配实现分子识别 ——杯酚与C60 超分子 31 冠醚 18-冠醚-6的结构 ——冠醚与阳离子 超分子 32 冠醚与金属阳离子通过非共价键作用相结合 ——冠醚与阳离子 超分子 33 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） 不同冠醚的空腔尺寸不同，与不同的阳离子相匹配，从而实现选择性结合。 ——冠醚与阳离子 超分子 34 问题背景： 高锰酸钾溶液可以氧化甲苯，从而褪色。 但是高锰酸钾溶解在水中，难溶于甲苯，难以和甲苯充分接触。 相转移催化剂 超分子 35 甲苯中冠醚的浓度 褪色时间 30 g/L 5 min不褪色 60 g/L 5 min明显褪色 120 g/L 4.5 min明显褪色 溶有18-冠-6的甲苯与高锰酸钾水溶液反应 超分子 36 甲苯 K+ MnO4 K+ MnO4 - - 37 分子识别 超分子的特征 自组装 38 任务 补铁剂中铁元素的检验 如何检验补铁剂中铁是Fe2+？ 如何检验补铁剂中是否Fe2+变质？ $