3.4 配合物与超分子 课件-2026-2027学年高二下学期化学人教版选择性必修2

《配合物与超分子》 人教高中化学选择性必修二 第三章 第4节 学习目标 通过观察实验，知道配位键的特点，认识配位键与共价键、离子键的异同，能举例说明某些配位化合物的典型性质、存在与应用。 通过资料阅读，认识简单的配位化合物的成键特征，能运用配位键解释某些沉淀溶解、颜色变化等实验现象。 通过阅读课本和资料，了解从原子、分子、超分子等不同尺度认识物质结构的意义，能举例说明超分子的特征。 新课导入 叶绿素 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 生活中常见的配合物 新课导入 生活中常见的配合物 血红素 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 维生素B12 维生素B12(含钴的配合物)是一种需要肠道分泌物帮助才能被吸收的维生素 新课导入 生活中常见的配合物 新课导入 思考：无水硫酸铜是白色的，但CuSO4·5H2O却是蓝色的，这是为什么呢？ 配位键 超分子 【任务一】认识配位键 活动1：观察课本P95实验3-2，思考下列问题，勾画相关概念。 物质 CuSO4 CuCl2 CuBr2 K2SO4 NaCl KBr 固体颜色 白色 绿色 深褐色 白色 白色 白色 溶液颜色 思考：实验说明哪些离子没有颜色，什么离子呈天蓝色？ 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色 配合物 配位键 【任务一】认识配位键 活动1：观察课本P95实验3-2，思考下列问题，勾画相关概念。 四水合铜离子 思考：Cu2+与H2O结合形成[Cu(H2O)4]2+显蓝色，从成键角度它们是怎么结合的？ Cu2+ + 4H2O = [Cu(H2O)4]2＋（天蓝色） CuSO4·5H2O晶体 CuCl2·2H2O晶体 配位键 超分子 配合物 配位键 【任务一】认识配位键 思考：Cu2+与H2O结合形成[Cu(H2O)4]2+显蓝色，从成键角度它们是怎么结合的？ 激发杂化 H2O H2O H2O H2O 配位键 孤电子对 29Cu [Ar]3d104s1 失去2e- 29Cu2+ [Ar]3d9 价层电子排布图 配位键 超分子 配合物 活动1：观察课本P95实验3-2，思考下列问题，勾画相关概念。 配位键 【任务一】认识配位键 Cu2+ 有空轨道 H2O 有孤电子对 配位键 电子对给予-接受 [Cu(H2O)4]2+ 四水合铜离子 表示方法 配位键 超分子 配合物 活动1：观察课本P95实验3-2，思考下列问题，勾画相关概念。 【任务一】认识配位键 形成条件 ①一方能提供孤电子对(配位体) 称为电子对给予体 ②另一方能提供空轨道（中心原子或离子） 称为电子对接受体 如分子有NH3、H2O、HF、CO等； 离子有Cl－、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。 特征 配位键是特殊的共价单键，具有饱和性和方向性。 例如：一般来说，多数过渡金属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。 配位键 超分子 配合物 思考：依据反应 NH3 ＋ H＋ ＝ NH4＋，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？ 【任务一】认识配位键 配位键 NH3：提供孤电子对；H＋：提供空轨道 形成NH4＋后，4个N-H键键长、键角、键能相同 构型为正四面体形 配位键 超分子 配合物 【任务二】认识配合物 活动1：勾画课本P96相关概念，认识简单的配位化合物的成键特征。 [Ag(NH3)2]OH [Cu(NH3)4] SO4 K3[Fe(CN)6] 氢氧化二氨合银 硫酸四氨合铜 六氰合铁(Ⅲ)酸钾 思考：NH4Cl是配合物吗？ 配合物一定含有配位键，但含有配位键的化合物不一定是配合物。例如： CO、NH4+、H3O+、SO42-、P2O5 组成 配位原子：配体中给出孤电子对与中心形成配位键的原子。 如H2O中O，CO中的C，NH3中的N 。 = [Cu(NH3)4]2+ + SO42- 内界与外界以离子键结合，在水中完全电离，内界较稳定。 超分子 配合物 配位键 【任务二】认识配合物 配合物 内界 外界 中心粒子 配位体 配位数 [Ag(NH3)2]OH K3[Fe(CN)6] [Co(NH3)5Cl]Cl2 Ni(CO)4 [Ag(NH3)2]＋ OH− Ag＋ NH3 2 [Fe(CN)6]3− K＋ Fe3＋ CN− 6 6 4 [Co(NH3)5Cl]2＋ Cl− Co3＋ NH3、Cl− Ni(CO)4 无 Ni CO 1、配合物有些存在外界、有些无外界； 2、中心粒子可以是阳离子，也可以是中性原子； 3、配位体可以是离子或分子，可以有一种或同时存在多种； 4、配位数通常为2、4、6、8这样的偶数。 超分子 配合物 配位键 【任务二】认识配合物 配位键 思考：无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，为什么呢？ 天蓝色[Cu(H2O)4]2＋ 注：胆矾 (CuSO4·5H2 O) 可写 [Cu(H2O)4]SO4·H2O 超分子 配合物 配位键 【任务二】认识配合物 配位键 活动2：观看视频，阅读资料卡片，了解配合物的制备和应用 热水瓶胆镀银 [Ag(NH3)2]OH 电解氧化铝的助熔剂Na3[AlF6] 第二代铂类抗癌药(碳铂) 叶绿素 血红蛋白 维生素B12 超分子 配合物 配位键 【任务二】认识配合物 配位键 活动2：观看视频，阅读资料卡片，了解配合物的制备和应用 配合物的制备 实验3−3：制取[Cu(NH3)4](OH)2 加入 氨水 蓝色沉淀 继续加 入氨水 蓝色沉淀溶解 加入 95% 乙醇 深蓝色晶体 超分子 配合物 配位键 【任务二】认识配合物 配位键 活动2：观看视频，阅读资料卡片，了解配合物的制备和应用 Cu2＋＋2NH3·H2O === Cu(OH)2↓＋ 2NH4+ 加入氨水 Cu(OH)2＋4NH3=== [Cu(NH3)4]2＋＋2OH－ 继续加入氨水 [Cu(NH3)4]2＋＋ 2SO42- ＋H2O =====[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 乙醇 加入乙醇 超分子 配合物 配位键 配合物的制备 实验3−3：制取[Cu(NH3)4](OH)2 【任务二】认识配合物 配位键 活动2：观看视频，阅读资料卡片，了解配合物的制备和应用 离子检验 实验3−4：制取Fe(SCN)3 KSCN溶液 原理：Fe3＋＋n SCN− → [Fe(SCN)n]3−n (n＝1~ 6，随c(SCN−)大小而异) (红色) 应用：鉴定溶液中存在Fe3＋；电影特技和魔术表演 超分子 配合物 配位键 【任务二】认识配合物 活动2：观看视频，阅读资料卡片，了解配合物的制备和应用 实验3−5：制取[Ag(NH3)2]Cl 产生 白色沉淀 沉淀溶解， 溶液呈无色 AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－ 超分子 配合物 配位键 配合物的制备 【任务三】了解超分子 活动1：观看视频，阅读课本，了解超分子的概念和特征。 超分子 配合物 配位键 有的是有限的 有的是无限伸展的 1、概念：由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。 2、超分子内部分子之间通过非共价键结合 包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。 3、分子聚集体大小 超分子 配合物 配位键 微判断2 (1)超分子一定是由呈电中性的分子组成的,不可能含有离子。 (　　) (2)超分子属于高分子。(　　) (3)(2024广东卷改编)某冠醚与Li+能形成超分子,与K+则不能,说明Li+与K+的离子半径不同。 (　　) × × √ 大本P112 【任务三】了解超分子 超分子 配合物 配位键 活动2：阅读资料，了解超分子的应用。 “杯酚”分离 C60 和 C70 “杯酚” C60 C70 C60 C70 C70 C60 C60 超分子 循环使用 溶于氯仿 甲苯，过滤 不溶于氯仿 超分子不溶于甲苯 溶于甲苯 氯仿 【任务三】了解超分子 超分子 配合物 配位键 活动2：阅读资料，了解超分子的应用。 冠醚识别碱金属离子 1、冠醚靠什么原子吸引阳离子？ C 原子是环的骨架，稳定了整个冠醚 O 原子吸引阳离子 【任务三】了解超分子 超分子 配合物 配位键 细胞和细胞器的双分子膜 超分子的未来发展：可以模拟生物系统，复制出一些新材料，如：新催化剂、新药物、分子器件、生物传感器等功能材料。 自组装 细胞外部 磷脂分子 双分子层 细胞质 疏水端 亲水端 亲水端 较大分子通过分子间作用力（非共价键）自发地形成特殊结构和全新物化性质的超分子的过程。 教材P53-54 Lavf58.28.100 $