2027届高三化学一轮复习-第23讲配合物、超分子和物质聚集状态 课件

2027届一轮复习课件 1课时 考点23配合物、超分子分子和物质聚集状态 适用精简高效 1、配位键： ①概念: ②条件：中心原子(离子)提供空轨道，配体提供孤电子对 考点一、配合物 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，称为配位键 形成条件 一方能提供孤电子对 另一方能提供空轨道 如分子有NH3、H2O、HF、CO 等； 离子有F-、Cl-、Br-、I- 、OH－、CN－、SCN－等 如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等 = : : C O 配位键：中心原子(离子)空的价层轨道首先进行杂化，然后以空的杂化轨道接受配体提供的孤电子对，从而形成配位键。注意CO中存在一个西格玛键、一个π键和一个有O提供2电子，C提供p轨道的特殊π键。且CO做配体，一般是碳原子提供孤电子对 2 ③特点： ④表示方法： 或 (A提供孤电子对) A→B (B提供空轨道) 或 A—B 配位键是共价键，具有方向性和饱和性 多数金属原子的配位数等于它的电荷的2倍 如[Cu(H2O)4]2+平面正方形 SP2d杂化 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 多数金属原子的配位数等于它的电荷的2倍。（经验规律) 3 ⑤相同原子间形成的配位键与它们之间形成的共价单键相同，如 中的4个N-H(键能、键长和键角)完全相同， ⑥配位键一般是共价单键，属于σ键 2、配位化合物 ①概念：把金属离子或原子(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 结合形成的化合物称为配位化合物， 简称配合物 如氢氧化二氨合银[Ag(NH3)2]OH、硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]SO4 ②组成： 配合物由内界和外界构成，配合单元是内界， 内界由中心离子(原子)和配体构成。外界是带异号电荷的离子。 内界 外界 中心离子 配体 配 位 原 子 配位数 配 位 原 子 = [Cu(H2O)4]2+ + SO42- 内界与外界以离子键结合，完全电离，内界是整体，不拆分 如 [Co(NH3)5Cl]Cl2 = [Co(NH3)5C1]2+ + 2C1— [Co(NH3)5C1]Cl2内界中的C1—不能被Ag+沉淀，只有外界的C1—才能与AgNO3溶液反应产生沉淀 有些配合物没有外界；如 Ni(CO)4 、Fe(CO)5 中心原子(离子)：提供空轨道的金属离子或原子，大多是过渡金属，必须有空轨道 配位体：含有孤电子对的分子或离子，如 NH3 H2O CO Cl- SCN- CN- 配位原子：配位体中具有孤电子对的原子N O P S，一般是ⅤA Ⅵ A ⅦA的非金属原子如H2O中O，CO中的C，NH3中的N 配位数：直接同中心原子配位的分子或原子数目，一般是2、4、6、8 配离子的电荷：等于中心离子和配体总电荷的代数和，如[Fe(SCN)6]3- 3、制取 [Cu(NH3)4](OH)2 ① ② ③ 反应①： Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+ 反应②： Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－ 深蓝色溶液 反应③： [Cu(NH3)4]2+ + SO42- + H2O ＝ [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 乙醇 深蓝色晶体 该晶体在乙醇中的溶解度较小 硫酸四氨合铜晶体 4、[Ag(NH3)2]Cl制取 AgNO3溶液 加NaCl溶液 AgCl沉淀 逐滴加氨水 沉淀消失，得澄清的无色溶液 Ag++Cl-=AgCl↓ AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl 5、配合物的应用 ①对于难溶于水的金属氢氧化物、卤化物、氰化物，可以溶解于氨水、、过量OH-、Cl-、Br-、I-、CN-的溶液，形成可溶性的配合物 ②当简单离子形成配离子时，颜色会发生变化， 如 Fe3＋与SCN－形成硫氰化铁配离子，其溶液显红色 0.1mol/L CuCl2溶液 [Cu(H2O)4]2+蓝色 2mol/L CuCl2溶液 蓝 [Cu(H2O)4]2+＋ 黄CuCl42- ＝ 绿 ③形成配合物稳定性增强 考点二、超分子 1、由两种或两种以上的分子(包括离子)通过分子间相互作用形成的分子聚集体 2、超分子内分子间的作用力：氢键和范德华力 3、超分子不是高分子，还是小分子 4. 超分子应用 ①分子识别： a. “杯酚”分离 C60 和 C70 C60 C70 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 b. 冠醚识别碱金属离子 冠醚，是分子中含有多个-氧-亚甲基(CH2)-结构单元的大环多醚。 12-冠-4 C 原子：8 O 原子：4 环上总原子数：8 + 4 = 12 冠醚有不同大小的空穴，能与正离子，尤其是碱金属离子络合 冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子(直径/pm) 12-冠-4 15-冠-5 18-冠-6 21-冠-7 120~150 170~220 260~320 340~430 Li＋（152） Na＋（204） K＋（276） Rb＋（304） Cs＋（334） Li+ Na+ K+ ②、超分子自组装：在不受外力介入下，分子自行聚集、组织成规则结构的现象 考点三、物质聚集状态 1、物质有三态：固态、液态和气态 现代科技发现物质的聚集状态还有：等离子体、离子液体、晶态、非晶态，介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态 气态 固态 液态 物 质 的 聚 集 状 态 晶态 晶态 塑晶态 液晶态 非晶态 液晶 等离子体 离子液体 晶体 非晶体 2、等离子体： 1.概念：是由 、 和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈 的气态物质， 电子 阳离子 电中性 是除去固、液、气外，物质存在的第四态。 日光灯和霓虹灯，蜡烛的火焰，极光和雷电，可找到等离子体 2.形成：气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生分解，产生电子和阳离子等 3.特点：是离子化的气体状物质，具有良好的导电性、流动性。 4.应用：制造等离子体显示器；进行化学合成；核聚变等。 3、离子液体： 室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物，称为室温离子液体，或低温熔融盐 高温下的KCl，KOH呈液体状态，此时就是离子液体 成分：常见的阴离子如四氯铝酸根(AlCl4-)、六氟磷酸根(PF6-)、四氟硼酸根(BF4-)等，常见的阳离子如季铵离子(R4N+ ，即 NH4+的 H 被烃基R取代)、带烃基侧链的咪唑、嘧啶等有环状含氮结构的有机胺正离子等。 形成离子液体的阴、阳离子半径较大，离子间的作用力较弱 性质：难挥发、有良好的导电性。 应用：作溶剂。用作电化学研究的电解质、有机合成的溶剂和催化剂等 4、液晶： 介于 液态 和 晶态 之间的物质状态 ①制法：将固体加热到熔点后，先呈浑浊态，再加热达到一定温度，浑浊态变透明清亮态 固体 液体 液晶的温度范围 液晶 T1(熔点) T2(澄清点) 温度逐渐升高 ②特点：有液体流动性、黏度、形变性和晶体导热性、光学性质 ③应用 ：手机、电脑和电视的液晶显示器； 合成高强度液晶纤维已广泛应用于飞机、火箭、坦克、防弹衣 4、准晶：准晶体亦称准晶、拟晶，介于晶体和非晶体之间的固体，不具备晶体的平移对称性，坚硬又有弹性，导电、导热性很差，在日常生活中可用来制造不粘锅、发光二极管、热电转化设备 经典题1、下列关于物质聚集状态的叙述中,错误的是(　　) A.物质只有气、液、固三种聚集状态 B.气态是高度无序的体系存在状态 C.固态中的原子或者分子结合得较紧凑,相对运动较弱 D.液态物质的微粒间距离和作用力的强弱介于固态和气态之间, 表现出明显的流动性 A 经典题2.下列关于等离子体的叙述正确的是(　 　) A．物质一般有固态、液态和气态三种常见状态， 等离子体却被认为是物质存在的第四状态 B．为了使气体变成等离子体，必须使其通电 C．等离子体通过电场时，所有粒子的运动方向都发生改变 D．等离子体性质稳定，不易发生化学反应 A 高温加热、激光照射也可以使气体转变为等离子体 等离子体中也存在电中性微粒， 电中性微粒在电场中运动方向不发生改变 等离子体性质活泼，可发生在一般条件下无法进行的化学反应 $