4.2 配合物的形成和应用 第2课时（教学课件） 化学苏教版选择性必修2

专题4 分子空间结构与物质性质 第二单元 配合物的形成与应用 第2课时 配合物的性质与应用 苏教版选择性必修2 配合物的应用的性质 2 配合物的性质 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 1.认识配位化合物的常见性质； 2.了解生命体中配位化合物的功能，列举配合物在化学分析、 生产生活、药物化学等方面的应用。 引·新课导入 树叶为什么是绿色，血液为什么是红色呢？ 01 配合物的性质 探·知识奥秘 一、配合物的性质 配合物的颜色 大多数配合物具有特定的颜色。 [Cu(NH3)4]2+ 深蓝色 Fe(SCN)3 血红色 [CuCl4]2- 黄色 探·知识奥秘 一、配合物的性质 配合物的溶解性 如:AgCl→[Ag(NH3)2]Cl,由不溶于水的沉淀,转变为易溶于水的物质。 离子方程式：AgCl+ 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl- 二氨合银离子 中心离子：Ag+ 配位体：NH3 配位数：2 探·知识奥秘 一、配合物的性质 配合物的稳定性 配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当中心离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。 思考：[Cu(H2O)4]2+和[Cu(NH3)4]2+哪个配位离子更稳定？原因是什么？ 因为N和O都有孤电子对，但O电负性大，吸引孤电子对的能力强， 故NH3提供孤电子对的能力比H2O大。 [Cu(NH3)4]2+更稳定。 A．1 mol [Cu(NH3)4]2＋含有16 mol σ键 B．NH3和H2O均为含有非极性键的分子晶体 C．与Cu2＋形成配位键的能力：H2O强于NH3 D．在[Cu(H2O)4]2＋中，H2O中的H提供孤电子对 1．将一定量的CuSO4固体溶于水后得到蓝色[Cu(H2O)4]2＋溶液，再向溶液中逐滴滴加氨水至过量，观察到先有蓝色沉淀Cu(OH)2生成，后蓝色沉淀溶解，得到深蓝色[Cu(NH3)4]2＋的透明溶液。下列说法正确的是(　　) 析·典型范例 A 2．金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体，同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液，加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4]SO4溶液。下列有关物质结构或性质的比较中，正确的是 （ ） 析·典型范例 B A．与H+结合的能力：OH- > NH B．与氨形成配位键的能力：H+ > Cu2+ C．和分子中的键长：O－H > N－H D．微粒所含电子数：NH > NH 02 配合物的应用 探·知识奥秘 二、配合物的应用 1.在化学分析中，人们常用形成配合物的方法来检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成。 【实验1】在5%的硝酸银溶液中逐滴加入2mol/L氨水，直至生成的沉淀恰好全部溶解为止，制得银氨溶液。取银氨溶液5mL于试管中，加入2-3mL10%的葡萄糖溶液，将试管放在盛水得烧杯中缓慢加热，静置片刻。 ①反应现象：先_____________，后_________ ②滴加葡萄糖后加热现象： _____________ 产生白色沉淀 沉淀溶解 有银镜生成 探·知识奥秘 二、配合物的应用 【实验2】在一支试管中加入3mL 2%的氯化铁溶液，再加入2-3滴2% KSCN溶液，观察实验现象。 注意：Fe3+与SCN-生成[Fe(SCN)n](3-n)+在（n6）配合物，该配合物在水溶液中呈血红色。 实验现象：溶液变为血红色 探·知识奥秘 二、配合物的应用 【实验3】在两支试管中分别加入2mL 0.01mol/L的硫酸铜溶液和0.01mol/L的硫酸铁混合溶液，向一支试管中滴加10%的氢氧化钠溶液（记作试管A），另一支试管滴加氨水（记作试管B） ，观察实验现象。 A试管生成蓝色和红褐色两种沉淀 B试管生成红褐色沉淀，溶液变为深蓝色 Cu2+ Fe3+ NaOH Cu(OH)2 蓝色沉淀 Fe(OH)3 红褐色沉淀 Cu2+ Fe3+ NH3•H2O [Cu(NH3)4]2+ 深蓝色溶液 Fe(OH)3 红褐色沉淀 探·知识奥秘 二、配合物的应用 2.在生产中，配合物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域。 夹心配位化合物二茂铁具有高度的热稳定性，常被用作燃料的催化剂和抗爆剂，它的节能消烟效果也非常好。 我们可以在染色过程中，使用金属盐（如铬、铝、铁、铜盐等）对其进行处理。因羊毛和染料中都含有可与金属离子配位的基团（—NH2、—COOH），染色时，金属离子和染料及羊毛之间发生反应，生成体积较大、溶解度小的配合物，使染料坚固地附着在纤维上，从而改变羊毛的颜色。 探·知识奥秘 二、配合物的应用 提取Au的原理为 4Au＋8CN－＋2H2O＋O2===4[Au(CN)2]－＋4OH－ 加冰晶石Na3[AlF6]降低熔点 2 Al2O3(熔融)==4 Al+3 O2↑ 电解 配合物和金属冶炼 再用Zn还原成单质金： Zn＋2[Au(CN)2]－===2Au＋[Zn(CN)4]2－ 探·知识奥秘 二、配合物的应用 3.在生命科学、抗癌药物、催化剂研制、激光材料、超导材料等许多尖端研究领域中，配合物发挥的作用也越来越大。 许多酶的作用与其结构中含有形成配位键的金属离子有关。生物体内的许多酶都包含锌的配合物，已报道的含锌酶有80多种，如羧肽酶A和碳酸酶等。当人体缺锌时，许多酶的活性降低，引起相关代谢紊乱，可使人体发育和生长受阻。 生物体中能量的转换、传递或电荷转移，化学键的形成或断裂以及伴随这些过程出现的能量变化和分配等，常与金属离子和有机体生成的复杂配合物所起的作用有关。 探·知识奥秘 二、配合物的应用 绿色植物生长过程中，起光合作用的是叶绿素，是一种含镁的配合物 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 探·知识奥秘 二、配合物的应用 CO使人体中毒也与配合物有关 血红素中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键强,因此血红素中的Fe2+与CO分子结合后,就很难再与O2分子结合,导致血红素失去输送氧气的功能。 配位化合物在生命体中扮演着十分重要的角色，而金属中毒的一个重要原因就是高浓度的外来金属离子取代了生物分子中的已有金属元素，生成了较为稳定的配位化合物，如Be2+取代激活酶中的Mg2+使激活酶失去活性，从而使人中毒。如果选用合适的物质（如柠檬酸钠等）提供配位体，可以减轻金属中毒对人体造成的伤害。 探·知识奥秘 二、配合物的应用 药物中的配合物 有些具有治疗作用的金属离子因其毒性大、刺激性强、难吸收等缺点而不能直接应用于临床实践，但若把它们变成配合物就能降低毒性和刺激性，利于吸收。 例如，顺铂（顺式二氯二氨合铂）是美国化学家罗森伯格（B. Rosenborg）等人于1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物，但它对肾脏产生的明显伤害以及动物实验表明的致畸作用使它难以推广。20世纪80年代出现的第二代铂类抗癌药物，如碳铂等已用于临床。 碳铂的结构模型 探·知识奥秘 二、配合物的应用 配合物与生物固氮 模拟生物固氮首先要了解固氮酶的组成。化学家实现常温常压固氮的努力沿两条不同的途径进行。 一条途径是设法通过模型化合物的研究，合成生物固氮酶。1992年，J. Kim和D. C. Rees成功地分离出固氮酶并给出X射线分析的结构。 另一条途径是通过过渡金属的N2分子配合物活化 N N键。我们相信，通过科学家坚持不懈的努力，人工常温常压固氮一定能实现。 固氮酶中Fe-Mo中心结构示意图 3．下列过程与配合物的形成无关的是(　　) 析·典型范例 A A．除去Fe粉中的SiO2可用强碱溶液 B．向一定量的AgNO3溶液中加浓氨水至沉淀消失 C．向Fe3＋溶液中加入KSCN溶液 D．向一定量的CuSO4溶液中加浓氨水至沉淀消失 4．铁强化酱油中加有NaFeEDTA，其配离子结构如图所示，则Fe3＋的配位数为(　　) 析·典型范例 D A．3　　B．4　　C．5　　D．6 第二单元 配合物的形成和应用 第2课时 配合物的性质 配合物的应用 颜色 溶解性 稳定性 化学分析中应用 生产生活中应用 药物中的配合物 理·核心要点 配合物与生物 固氮 1．某配合物W的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，下列说法正确的是(　　) A．中心离子Ti4＋提供空轨道 B．0.01 mol·L－1的W溶液中c(Cl－)＝0.02 mol·L－1 C．基态钛原子的外围电子数为2 D．该配合物的配体为H2O 练·技能实战 B 2．下列过程与配合物无关的是(　　) 练·技能实战 C A．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液出现血红色 B．用Na2S2O3溶液溶解照相底片上没有感光的AgBr C．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色加深 D．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先出现白色沉淀，继而沉淀消失 3．配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是(　　) 练·技能实战 D A.CuSO4溶液呈蓝色是因为含有[Cu(H2O)4]2+ B.魔术表演中常用一种含硫氰化铁配离子的溶液来代替血液 C.[Ag(NH3)2]+是化学镀银的有效成分 D.除去硝酸铵溶液中的Ag+,可向其中逐滴加入氨水 感谢 您的聆听 THANKS 苏教版2019选择性必修2 $