3.4 配合物 教学设计-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

该高中化学教学设计聚焦配位键与配合物的概念、组成、结构及性质应用，通过CuSO₄固体、溶液、晶体的颜色差异问题导入，联系学生已有离子认知，搭建从宏观现象到微观结构的学习支架。 以实验探究为核心，通过实验3-2验证离子与配体作用、实验3-3配制配合物等，结合微观结构分析（如配位键形成条件），培养科学思维与探究能力，联系血红素、顺铂等应用实例渗透科学态度与责任，助力学生深化微观认知，提升教师教学效率。

《第四节 配合物》教学设计 素养目标 1. 通过学习，认识配位键、配合物的概念，了解配合物的组成和形成条件，丰富化学学科知识体系，提升对微观结构的认知能力。 2. 能够理解配合物的结构特点和性质，掌握配合物在实际应用中的原理，提高运用化学知识解决实际问题的能力。 3. 激发学生对化学微观世界的兴趣，培养勇于探索、创新的科学精神，增强将化学知识应用于生活和生产的意识，树立正确的科学价值观。 重难点 1. 重点：认识配位键和配合物的概念，掌握配合物的组成和结构特点。 2. 难点：理解配位键的形成本质，运用配合物的结构和性质解决实际问题。 教学方法 教法：讲授法、实验演示法、问题引导法、小组合作法。 学法：自主学习法、观察法、对比分析法、归纳总结法。 教学环节 教师活动 学生活动 板书 展示 一、新课导入 问题引入：引导学生回忆并展示CuSO4 固体、CuSO4溶液、CuSO4·5H2O晶体颜色差异，提出疑问：同样都有Cu2+和SO42-， 但为什么无水CuSO4固体是白色的，而CuSO4水溶液和CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的呢？ 回忆思考，提出猜想：Cu2+与水结合才会显蓝色，SO4 2- 不显颜色。 配合物 二、配位键 1.实验验证猜想 实验3-2：点滴板中分别放置CuSO4、 CuCl2•2H2O、CuBr2、NaCl、K2SO4 、KBr固体，观察加水前后固体和水溶液颜色变化。 2.理论分析颜色变化之因 讲解[Cu(H2O)4]2+的形成过程 3.讲解配位键的概念：以[Cu(H2O)4]2+为例，说明水分子中的氧原子有一对孤电子对，铜离子（Cu2+）有空轨道，氧分子的孤电子对进入铜离子的空轨道，从而形成一种特殊的共价键—配位键。用电子式和结构式表示[Cu(H2O)4]²⁺的形成过程。引导学生回忆讨论H+与NH3是如何形成NH4+的？加深对配位键的理解。 4.强调配位键的形成条件、表示方法： 形成条件：一方提供孤电子对，一方提供空轨道；提供孤电子对，如分子NH3、H2O、HF、CO 等，离子Cl- 、OH-、 CN-、SCN- 等；提供孤空轨道，如H+、Al3+、B、过渡金属的原子或离子Fe3+、Cu2+、Zn2+等。 表示方法：A→B或A-B（A提供孤电子对，B提供空轨道）。 以[Cu(H2O)4]2+为例，展示其配位键结构式的表示方法。 5.练习巩固 1、下列不能形成配位键的组合是(　　) A、Ag+、NH3 B、H2O、H+ C、Co3+、CO D、Ag+、H+ 2、书写 [Cu(NH3)4]2+ 的结构简式： 1. 认真观察实验现象，积极思考并回答老师的问题，描述观察到的现象， 2. 认真倾听教师对配位键的讲解，观察电子式和结构式的表示，理解配位键的形成条件。 3. 认真聆听记忆并做笔记。 4. 积极回答问题，通过练习巩固加深配位键的形成和表示。 一、配位键 1.概念：一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的特殊共价键。 2.形成条件：一方提供孤电子对，一方提供空轨道 3. 表示方法：A→B（或A-B） 三、配合物的概念 1. 给出配合物的定义：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叫做配合物。举例说明常见的配合物，如[Ag(NH3)2]⁺、[Fe(SCN)]2+等。 2.以[Cu(H2O)4]SO₄为例，讲解配合物的组成部分。 指出配合物由内界和外界组成，[Cu(H2O)4]2+是内界，SO₄²⁻是外界。内界中，Cu²⁺是中心离子，H2O是配位体，配位体中提供孤电子对的原子（如水分子中的氧原子）是配位原子，中心离子与配位体的个数比（如[Cu(H2O)4]2+中Cu²⁺与H2O的个数比为1:4）称为配位数。 3. 练习巩固 让学生分组讨论教材100页第7题， K2[Cu(CN)4]、(NH4)2[PtCl6]、[Cd(NH3)4](OH)2等配合物的组成，填写学习表格，明确各配合物的内外界、中心离子、配位体、配位原子和配位数。 4. 分享交流 请小组代表汇报讨论结果，教师进行点评和总结，强调判断中心离子、配位体、配位原子和配位数的方法和要点。 教师补充：配体中有多原子能提供孤电子对时，电负性小的原子会优先提供孤电子对做配位原子，如CO中C为配位原子。 5. 提出问题：“配合物的内界和外界之间是通过什么化学键结合的呢？”引导学生思考并回答，然后总结内界和外界之间通常以离子键结合。 1. 认真倾听教师对配合物组成的讲解，理解内界、外界、中心离子、配位体、配位原子和配位数的概念。 2. 分组讨论指定配合物的组成，填写学习表格，积极交流和分析。 3. 小组代表汇报讨论结果，认真倾听其他小组的发言和老师的点评。 4. 思考老师提出的问题，积极回答，如认为内界和外界之间可能通过离子键结合。 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.组成部分：[Cu(H2O)4]SO4 内界：[Cu(H2O)4]2+ 外界：SO42-中心离子：Cu2+ 配位体：H2O 配位原子：O 配位数：4 四、配合物的配制 1. 进行实验： 【实验3-3】向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水，先产生蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液的实验。 引导学生分析实验产生现象，并要求对应写出其化学方程式。 2.提出问题： 引导学生思考3个问题 问题1：加乙醇后析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O，乙醇有什么作用？ 问题2：用玻璃棒摩擦试管壁的作用？ 问题3：从 [Cu(H2O)4]2+ 向 [Cu(NH3)4]2+ 的转化，哪个配位离子更稳定？ 1.认真观察实验现象，思考并解释向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水产生现象之因并尝试书写对应方程式。 2.思考并回答问题： ①乙醇减小溶剂极性，降低 [Cu(NH3)4]SO4·H2O 的溶解度 ②加速结晶 ③提供孤电子对的能力：H2O<NH3， 配位键的强弱：H2O→Cu< Cu←NH3 稳定性： [Cu(H2O)4]2+<[Cu(NH3)4]2+ 三、配合物的配制 以配制[Cu(NH3)4]SO4·H2O为例 ①产生蓝色沉淀：Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2 ↓ + 2NH4+ ②沉淀消失，产生深蓝色溶液：Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH- 五、配合物对性质的影响 （一）通过以上分析引导总结配合物对物质稳定性的影响 1.稳定性增强 配位键越强，配合物越稳定，配离子越难电离， ① 中心原子：H+ > 过渡金属 > 主族金属 ② 配位原子：电负性小，配位能力强 讲解配合物稳定性的影响因素，如中心离子的电荷数、半径大小，配位体的性质等。以[Cu(NH₃)₄]²⁺和[Cu(H₂O)₄]²⁺为例，说明不同配位体对配合物稳定性的影响。 （二）完成实验【3-4】 向FeCl3中滴加KSCN，产生血红色[[Fe(SCN)₃]，引导学生观察实验现象。 2.颜色改变： 当简单离子形成配合物时颜色会发生改变。 如 Fe(SCN)3 的形成，利用此性质可检验 Fe3+ 的存在。 解析产生血红色之因：Fe3+ +3SCN- Fe(SCN)3 讲解配合物颜色产生的原因与中心离子的d轨道电子跃迁有关。通过简单的示意图和比喻，帮助学生理解这一较为抽象的概念。并举例举例说明配合物颜色在实际应用中的体现，如利用[Fe(SCN)]²⁺的血红色检验Fe3+ （三）完成实验【3-4】 向AgCl中逐滴加入氨水，引导学生观察现象并分析成因。 解析产生现象： ①出现白色沉淀Ag+ + Cl- = AgCl ↓②沉淀溶解，溶液呈无色AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + Cl- 3.溶解性改变： 在水溶液中的电离：配合物 = 内界 + 外界 讲解一些难溶于水的金属化合物形成配合物后，易溶于水。 如AgCl → [Ag(NH3)2]+ Cu(OH)2 → [Cu(NH3)4]2+ （四）习题巩固 练习：已知氯化铬的水合物为 CrCl3·6H2O，其中铬离子的配位数是6，将含 0.1 mol 氯化铬的水溶液用过量硝酸银溶液处理时，只得到0.2 mol AgCl沉淀，则氯化铬溶于水中的含铬阳离子为(　　) A、Cr3+ B、[CrCl2(H2O)4]+ C、[CrCl(H2O)5]2+ D、[Cr(H2O)6]3+ 1. 倾听教师对配合物稳定性影响因素的讲解，理解相关概念，并认真做笔记。 2. 观察配合物颜色，思考配合物颜色不同的原因，重温实验，感官体验配合物对颜色变化的影响 ，积极回答老师的问题。 2. 参与讨论，举例说明配合物颜色在实际应用中的体现，如用[Fe(SCN)]²⁺检验Fe³⁺ 3. 认真观察实验现象，并思考先出现沉淀后沉淀消失之因，并尝试写出对应化学方程式。 4.思考并尝试解答相关问题，巩固所学知识。 四、配合物对物质性质的影响 1. 稳定性增强 2.颜色改变 3.溶解性改变 六、配合物的应用 1. 通过多媒体展示配合物在 ①在生命体中的应用，如血红素、叶绿素、维生素B12等的形成； ②在医药中的应用，如抗癌药物——顺铂； ③配合物与生物固氮，如固氮酶； ④在生产生活中的应用，如热水瓶胆镀银（银镜反应）、电解氧化铝的助熔剂Na3[AlF6] 、王水溶金配合物H[AuCl4] 观看多媒体展示的配合物应用实例，了解配合物在不同领域的重要作用。 五、配合物的应用 七、课后作业布置 完成课本上相关的习题，巩固课堂所学知识。 记录作业内容，明确作业要求。 板书设计 配合物 一、配位键 1.概念：一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的特殊共价键。 2.形成条件：一方提供孤电子对，一方提供空轨道 3. 表示方法：A→B（或A-B） 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.组成部分：[Cu(H2O)4]SO4 内界：[Cu(H2O)4]2+ 外界：SO42-中心离子：Cu2+ 配位体：H2O 配位原子：O 配位数：4 三、配合物的配制 以配制[Cu(NH3)4]SO4·H2O为例 ①产生蓝色沉淀：Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2 ↓ + 2NH4+ ②沉淀消失，产生深蓝色溶液：Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH- 四、配合物对物质性质的影响 1. 稳定性增强 2.颜色改变 3.溶解性改变 五、配合物的应用 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $