高中第三章 晶体结构与性质第四节 配合物与超分子备课课件ppt

这是一份高中第三章 晶体结构与性质第四节 配合物与超分子备课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了知识点一，知识点一配合物，孤电子对，中心离子或原子，配体或配位体，配位键，空轨道，配离子，阳离子或阴离子，蓝色沉淀等内容，欢迎下载使用。
[素养发展目标]1．能从微观角度理解配位键的形成条件和表示方法，能判断常见的配合物，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2．能利用配合物的性质去推测配合物的组成，从而形成“结构决定性质”的认知模型。3．结合具体实例，了解超分子的含义、结构特点及其简单性质。
1．配位键(1)概念：由一个原子单方面提供__________，另一个原子(或离子)提供空轨道接受__________而形成的共价键，即“电子对给予—接受”键。(2)表示方法：配位键可以用A→B来表示，其中A是_____孤电子对的原子，叫给予体，B是_____孤电子对的原子，叫接受体。例如： 
(3)形成条件①成键原子一方能提供孤电子对。如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。②成键原子另一方能提供空轨道。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子。③配位键同样具有饱和性和方向性。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。
2．配合物(1)概念：通常把金属离子或原子(称为__________________)与某些分子或离子(称为_______________)以________结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。(2)形成条件：①配体有__________；②中心离子或原子有________。(3)组成 一般中心离子(或原子)的配位数为2、4、6。
①中心离子(或原子)配合物的中心离子一般都是带正电的阳离子，过渡金属离子最常见，但也有呈电中性的原子，甚至还有极少数的阴离子。②配体配体可以是阴离子，如X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－(羧酸根离子)、C2O 、PO 等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。配体中直接同中心离子(或原子)配位的原子称为配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的氮原子、H2O中的氧原子，常是ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族的元素原子。
③配位数直接同中心离子(或原子)配位的原子的数目叫中心离子(或原子)的配位数。如[Fe(CN)6]4－ 中Fe2＋的配位数为6。④内界和外界配合物分为内界和外界，其中________称为内界，与内界发生电性匹配的__________________称为外界，外界和内界以_____键相结合。
3．常见配合物的形成实验
沉淀逐渐溶解，得到深蓝色透明溶液
白色沉淀溶解，得到澄清的无色溶液
AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－
4.应用配合物广泛存在于自然界中，跟人类生活有密切的关系。例如，在人和动物体内起输送氧气作用的血红素，是_______的配合物。配合物在生产和科学技术方面的应用也很广泛，例如，在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域都有着广泛的应用。
1．向AgNO3溶液中逐滴滴入氨水，现象：生成白色沉淀；随氨水的增加，沉淀逐渐溶解，生成了[Ag(NH3)2]＋。(1)利用化学平衡移动原理解释配离子是如何形成的。(2)[Ag(NH3)2]＋中哪一个提供孤电子对，哪一个提供空轨道？提示：(1)AgOH水溶液中存在沉淀溶解平衡：AgOH(s)⇌Ag＋(aq)＋OH－(aq)，继续滴入氨水时，NH3分子与Ag＋形成[Ag(NH3)2]＋配离子，且配离子很稳定，促使上述平衡右移，AgOH逐渐溶解。(2)[Ag(NH3)2]＋中，氨分子提供孤电子对，银离子提供空轨道。
2．(1)人体内血红蛋白是Fe2＋的卟啉配合物，Fe2＋能与O2结合形成配合物，而CO也能与血红蛋白中的Fe2＋形成配合物。根据生活常识，比较说明其配合物的稳定性。(2)配离子[Cu(NH3)4]2＋与[Cu(H2O)4]2＋哪个更稳定？原因是什么？(3)NH3能与Cu2＋形成配合物，但NF3很难与Cu2＋形成配合物，原因是什么？提示：(1)血红蛋白中的Fe2＋与CO形成的配合物更稳定。(2)[Cu(NH3)4]2＋更稳定。因为N和O都有孤电子对，但O的电负性大，吸引孤电子对的能力更强，故NH3提供孤电子对的能力比H2O强。(3)电负性：F＞H，使得NF3提供孤电子对的能力弱于NH3。
配合物形成时性质的改变(1)溶解度的改变：一些难溶于水的金属化合物形成配合物后，易溶解，如AgCl→[Ag(NH3)2]＋。(2)颜色的改变：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。利用此性质可检验某些离子的存在。(3)稳定性的改变：形成配合物后，物质的稳定性增强。
1．若X、Y两种粒子之间可形成配位键，则下列说法正确的是(　　)A．X、Y只能均是分子B．X、Y只能均是离子C．若X提供空轨道，则Y至少要提供一个孤电子对D．若X提供空轨道，则配位键表示为X→Y解析：形成配位键的两种微粒可以均是离子，还可以一种是分子、另一种是离子或原子，但必须是一种微粒提供空轨道、另一种微粒提供孤电子对，A、B项错误，C项正确；配位键中箭头应指向提供空轨道的X，D项错误。
2．向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加浓氨水，先生成难溶物，继续滴加浓氨水，难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象的说法正确的是(　　)A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变B．沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2＋C．反应后的溶液中Cu2＋的浓度增大D．在配离子[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供孤电子对，NH3提供空轨道
解析：发生的反应为Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH ，Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，Cu2＋转化为配离子，浓度减小，A、C错误；[Cu(NH3)4]2＋是深蓝色的，B正确；Cu2＋提供空轨道，NH3提供孤电子对，D错误。
3．某物质A的实验式为CCl3·4NH3，将1 ml A加入足量的AgNO3溶液中能生成1 ml白色沉淀，以强碱处理并没有NH3放出。下列关于此化合物的说法正确的是(　　)A．C3＋只与NH3形成配位键B．该配合物的配位数为3C．该配合物可能是平面正方形结构D．此配合物可写成[C(NH3)4Cl2]Cl
解析：由题意可知，该配合物可写成[C(NH3)4Cl2]Cl，Cl－和NH3均与C3＋形成配位键，配位数为6，A、B错误，D正确；该配合物应呈八面体结构，C与6个配体成键，C错误。
1．定义：由__________________的分子通过__________________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．重要特征(1)分子识别。(2)自组装。
1．冠醚与碱金属离子之间的配位键属于离子键、共价键、氢键还是分子间作用力？提示：共价键。2．冠醚与碱金属离子形成配合物得到的晶体里还有什么粒子？这类晶体是离子晶体、共价晶体还是分子晶体？提示：阴离子；离子晶体。
1．(2022·沈阳高二质检)下列有关超分子的说法正确的是(　　)A．超分子即大分子或高分子B．超分子的重要特征是分子识别C．超分子一定是电中性的D．超分子中仅存在共价键解析：超分子是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，不属于大分子或高分子，超分子中存在分子间相互作用；超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
2．已知冠醚15-冠-5的空腔直径为170～220 pm，Li＋、Na＋、K＋、Rb＋的直径分别为152 pm、204 pm、276 pm、304 pm。下列适合用冠醚15-冠-5识别的是(　　)A．Li＋B．Na＋ C．K＋D．Rb＋
3．我国科学家制得了SiO2超分子纳米管。下列叙述正确的是(　　)A．SiO2与干冰的晶体结构相似B．SiO2耐腐蚀，不与任何酸反应C．该SiO2超分子纳米管具有分子识别和自组装特征D．光纤的主要成分是SiO2，具有导电性解析：SiO2是共价晶体，而干冰是分子晶体，二者的晶体结构不相似，A项错误；SiO2耐腐蚀，但可与氢氟酸反应，B项错误；超分子的两个重要特征是分子识别和自组装，C项正确；光纤的主要成分是SiO2，二氧化硅不导电，D项错误。
1．下列各种说法错误的是(　　)A．形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对B．配位键是一种特殊的共价键C．NH4NO3、H2SO4中都含有配位键D．共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子解析：配位键是成键的两个原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道而形成的共价键，则共价键的成键原子不一定有未成对电子，故A、B对，D错；NH4NO3、H2SO4中都含有配位键，故C对。
2．下列关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是(　　)A．配体为水分子，外界为Br－B．中心离子的配位数为6C．中心离子采取sp3杂化D．中心离子的化合价为＋1价解析：[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中内界为[Cr(H2O)4Br2]＋，Cr3＋为中心离子，配体为H2O、Br－，配位数为6，外界为Br－，Cr3＋提供的空轨道数为6，中心离子不是采取sp3杂化。
3．下列过程与配合物的形成无关的是(　　)A．除去Fe粉中的SiO2可用强碱溶液B．向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失C．向FeCl3溶液中加入KSCN溶液D．向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失
解析：A项，除去Fe粉中的SiO2是利用SiO2可与强碱反应的化学性质，与配合物的形成无关；B项，AgNO3 与氨水反应先生成AgOH沉淀，继续反应生成配离子[Ag(NH3)2]＋；C项，Fe3＋与SCN－反应生成配合物Fe(SCN)3；D项，CuSO4与氨水反应先生成Cu(OH)2沉淀，继续反应生成配离子 [Cu(NH3)4]2＋。
4．利用分子间相互作用形成的超分子进行“分子识别”，实现分子分离，是超分子化学的重要研究和应用领域。如图表示用“杯酚”对C60和C70进行分离的过程。下列对该过程的说法错误的是(　　)A．C70能溶于甲苯，C60不溶于甲苯B．C60能与“杯酚”形成超分子C．C70不能与“杯酚”形成超分子D．“杯酚”能够循环使用
解析：由题图可知，C60能够与“杯酚”通过分子间相互作用形成超分子，而C70不能，C60与“杯酚”形成的超分子不能溶于甲苯，不能证明C60不溶于甲苯，A错误，B、C正确；通过溶剂氯仿的作用，破坏“杯酚”与C60形成的超分子，可将C60与C70分离，且“杯酚”能够循环使用，D正确。
(4)硼酸的结构式为　　　　　，属于一元酸，试写出其电离方程式：______________________________。解析：根据H3BO3的结构式，若羟基(—OH)中的H原子电离，则形成三元酸，而实际上H3BO3是以配位键结合水中的OH－，电离出H＋。
H3BO3＋H2O⇌H＋＋[B(OH)4]－
6．(2022·龙岩高二检测)冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z是常见的三种冠醚，其结构如图所示。它们能与碱金属离子作用，并随着环的大小不同而与不同金属离子作用。    
(1)Li＋的体积与X的空腔大小相近，恰好能进入X的环内，且Li＋与氧原子的一个孤电子对作用形成稳定结构W(如图)。①基态锂离子核外能量最高的电子所处能层符号为________。②W中Li＋与孤电子对之间的作用属于________(填字母)。A．离子键B．配位键C．氢键　D．以上都不是解析：①基态锂离子核外只有1s能级上有电子，为K层上的电子，所以其能层符号为K。②Li＋提供空轨道、O原子提供孤电子对，二者形成配位键。
(2)冠醚Y能与K＋形成稳定结构，但不能与Li＋形成稳定结构。理由是_____________________________________________________________________________。解析：冠醚Y的空腔较大，Li＋的体积较小，导致该离子不易与氧原子上的孤电子对形成配位键，所以得不到稳定结构。
Li＋的体积比Y的空腔小很多，不易与空腔内O原子上的孤电子对作用形成稳定结构
(3)烯烃难溶于水，被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶入冠醚Z，氧化效果明显提升。①水分子中键角________(填“>”“