高中化学人教版 (2019)选择性必修2第四节 配合物与超分子获奖ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第四节 配合物与超分子获奖ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了素养目标，课前篇素养初探，配合物，配位键，1实验探究，孤电子对，2配位键，3形成条件，课前篇素养提升，1概念等内容，欢迎下载使用。
知道配位键的特点,认识简单的配位化合物的成键特征,了解配位化合物 的存在与应用。认识配位键的特点与配位化合物某些性质的关系。
3. 了解人类探索物质结构的过程,认同“物质结构的探索是无止境的”观点, 了解从原子、分子、超分子等不同尺度认识物质结构的意义。
无水CuSO4是 色的,CuSO4·5H2O晶体是 色, CuSO4 溶液是 色的。
FeCl3溶液是 色的,向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为 色。
[Cu(H2O)4]2+
由一个原子单方面提供 而另一个原子接受孤电子对形成的共价键,即“电子对给予 —— 接受”键被称为 。
[Cu(H2O)4]2+可表示为:
形成配位键的一方(如A)是能够提供孤电子对的原子，另一方(如B)是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子。①孤电子对：分子或离子中，没有跟其他原子共用的电子对就是孤电子对。如 、 、 分子中中心原子分别有1、2、3对孤电子对。含有孤电子对的微粒：分子如CO、NH3、H2O等，离子如Cl－、CN－等。②含有空轨道的微粒：过渡金属的原子或离子。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目基本上是固定的，如Ag＋形成2个配位键，Cu2＋形成4个配位键等。
深化拓展:配位键与非极性键、极性键的区别与联系
通常把金属离子或原子(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 结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。
配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示：
①中心原子： 的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子)，最常见的有过渡金属离子：Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。②配体： 的阴离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配体中 的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子等。③配位数：直接与中心原子形成的 的数目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为 。
提供空轨道接受孤电子对
(3)形成条3.配合物的形成实验件
有关离子方程式或化学方程式
Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2
Cu(OH)2+4NH3=== [Cu(NH3)4](OH)2
[Cu(NH3)4]2++ +H2O=== [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
Ag++Cl-===AgCl↓
AgCl+2NH3=== [Ag(NH3)2]Cl-
(1) 中的配位键与其他三个N—H键的键参数是否相同?
提示: 相同。 可看成NH3分子结合1个H+后形成的,在NH3分子中中心原子氮采取sp3杂化,孤电子对占据一个杂化轨道,3个未成对电子分别占据另3个杂化轨道,分别结合3个H原子形成3个σ键,由于孤电子对的排斥,所以NH3分子的空间结构为三角锥形,键角压缩至107°。当遇到H+时,N原子的孤电子对会进入H+的空轨道,以配位键形成 ,这样N原子就不再存在孤电子对,键角恢复至109°28',故 为正四面体形,4个N—H键完全相同,配位键与普通共价键形成过程不同,但各种键参数完全相同。
(2)配合物 [Cu(NH3)4]SO4 中含有的化学键类型有哪些?提示: [Cu(NH3)4]SO4 中含有的化学键有离子键、共价键和配位键。(3)NH3 和 BF3 可以通过配位键形成 NH3·BF3 ,试分析提供孤电子对、空轨道的分别是哪种原子?提示: N 原子提供孤电子对,B 原子提供空轨道。(4)配制银氨溶液时,向 AgNO3 溶液中滴加氨水,先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,为什么?提示: 氨水呈弱碱性,滴入 AgNO3 溶液中会生成 AgOH 白色沉淀;继续滴加氨水时,NH3 分子与 Ag+ 形成 [Ag(NH3)2]+ 配合离子,使 AgOH 逐渐溶解,反应过程如下:
(1)对溶解性的影响一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含过量的OH－、Cl－、Br－、I－、CN－的溶液中，形成可溶性的配合物。如Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。(2)颜色的改变当简单离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3＋与SCN－形成硫氰化铁配离子，其溶液显红色。
4.配合物的形成对性质的影响
(3)稳定性增强配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心离子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。例如，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，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。
配合物广泛存在于自然界中,跟人类生活有密切关系。例如,在人和动物体内起输送氧气作用的血红素,是 Fe2+ 的配合物。配合物在生产和科学技术方面的应用也很广泛。
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。超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
2. 微粒间作用力—非共价键
主要是静电作用、范德华力和氢键等
4. 重要特征及其应用——分子识别：
a. 分离 C60 和 C70
这个例子反映出来的超分子的特性被称为“分子识别”。
b. 冠醚识别碱金属离子
C 原子：2×5 = 10 O 原子：5 10 + 5 = 15
冠醚环的大小与金属离子匹配，才能识别
“杯酚”与冠醚形成的超分子，虽然识别的分子、离子不同，但环状结构异曲同工，且尺寸可控。1987 年，诺贝尔化学奖授予三位化学家，以表彰他们在超分子化学理论方面的开创性工作，这是人类在操控分子方面迈出的重要一步。
4. 重要特征及其应用——超分子组装：
超分子组装的过程称为分子自组装（Mlecular self-assembly)，自组装过程（Self-rganizatin)是使超分子产生高度有序的过程。
1. 下列各种说法中错误的是（ ）A. 形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对B. 配位键是一种特殊的共价键C. 配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子D. 共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子
2.下列关于配位化合物的叙述中,不正确的是(　　)A.配位化合物中必定存在配位键B.配位化合物中只有配位键C.[Fe(SCN)6]3-中的Fe3+提供空轨道,SCN-中的硫原子提供孤电子对形成配位键D.许多过渡元素的离子(如Cu2+、Ag+等)和某些主族元素的离子或分子(如Cl-、NH3等)能形成配合物
解析:配位化合物中一定含有配位键,但也可能含有离子键等其他化学键,A正确,B错误;Fe3+、Cu2+、Ag+等过渡元素的离子有空轨道,可与有孤电子对的分子或离子形成配合物;NH3中的氮原子、SCN-中的硫原子等有孤电子对,可以形成配合物,C、D均正确。
3.下列微粒中含配位键的是(　 　)A.①②④⑦⑧B.③④⑤⑥⑦C.①④⑤⑥⑦⑧D.①②③④⑤⑥⑦⑧
解析:形成配位键的条件是一个原子(或离子)有孤电子对,另一个原子(或离子)有空轨道。
4. 某物质的结构如图所示：
下列有关该物质的分析中正确的是( )A. 该物质分子中不存在σ键B. 该物质的分子内只存在共价键和配位键两种作用力C. 该物质是一种配合物，其中Ni为中心原子D. 该物质的分子中C、N、O均存在孤电子对
5.胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图所示，下列有关胆矾的说法正确的是( )A. 所有氧原子都采取sp3杂化B. 氧原子存在配位键和氢键两种化学键C. Cu2＋的价电子排布式为3d84s1D. 胆矾中的水在不同温度下会分步失去
CLASS SUMMARY