高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三章 晶体结构与性质第四节 配合物与超分子说课ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三章 晶体结构与性质第四节 配合物与超分子说课ppt课件，共29页。PPT课件主要包含了溶于水后，四水合铜离子，配位键，提供孤电子对，提供空轨道，生活中的应用，生命体中中的应用，在医药中的应用，KSCN溶液，配合物内界难电离等内容，欢迎下载使用。
无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，为什么呢？
CuSO4 CuSO4·5H2O
观察固体溶于水后形成溶液的颜色，填写在表格中
无色 无色 无色
天蓝色 天蓝色 天蓝色
Cu2+与H2O间是通过什么化学键形成[Cu(H2O)4]2+呢？
依据反应 NH3 +H＋ =NH4 ＋ ，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？
配位键：由一个原子单独提供孤电子对，另一个原子提供空轨道而形成的化学键，即“电子对给予—接受”键。实质上是一种特殊的共价键。
类比NH4＋ 的形成，推测Cu2+与H2O间是怎样形成[Cu(H2O)4]2＋的？
[Cu(H2O)4]2＋
1.概念：由一个原子单独提供孤电子对，另一个原子提供空轨道而形成的化学键，即“电子对给予—接受”键。2.形成条件：①成键原子一方要有孤电子对（如H2O、NH3 、 CO、OH-、Cl-等）；②成键原子另一方有空轨道（如H+、Al3+、B及过渡金属的原子或离子） 3.表示方法：
1.配位化合物：通常由金属离子或原子（称为中心离子或原子）与某些分子或离子（称为配位体或配体）以配位键结合形成的化合物，简称配合物。
[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4] SO4
2.组成结构：一般是由内界和外界构成，内界由中心离子（或原子）、配位体构成。
配位原子：配位体中提供孤电子对的原子。常见的配位原子有 X、O、S、N、P 等
请根据给出的配合物完成下表
配合物结构小结：配合物有些存在外界、有些无外界；中心粒子可以是阳离子，也可以是中性原子；配位体可以是离子或分子，可以有一种或同时存在多种；配位数通常为2、4、6、8这样的偶数。对于具有内外界的配合物，内外界之间以离子键结合，在水溶液中内外界之间完全电离，但内界离子较稳定一般不能电离出来。 [Cu(NH3)4]SO4＝[Cu(NH3)4]2＋＋SO42－
胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如上：
天蓝色[Cu(H2O)4]2+
电解氧化铝的助熔剂 Na3[AlF6]
热水瓶胆镀银（银镜反应） [Ag(NH3)2]OH
叶绿素 血红蛋白 维生素B12
第二代铂类抗癌药（碳铂）
配合物应用于离子的检验
回顾：FeCl3 溶液中滴加 KSCN 溶液发生了什么反应？
【实验 3-4】—三价铁的检验
CuSO4 + 2 NH3·H2O = Cu(OH)2↓ + (NH4)2SO4
难溶物溶解得到深蓝色透明溶液
Cu(OH)2 + 4 NH3·H2O = [Cu(NH3)4](OH)2 + 4 H2O
配位键的强度有大有小，有的配合物较稳定，有的配合物较不稳定。通常情况，较稳定的配合物可以转化为稳定性更强的配合物
溶剂极性：乙醇 < 水[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小
[Cu(NH3)4] 2+ + SO42- + H2O = [Cu(NH3)4]SO4·H2O
【实验 3-5】 氯化银与氨水的反应
AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl
配合物在生命体中大量存在，对生命活动具有重要意义。另外，配合物尖端技术、医药科学等有着广泛的应用。对生命活动、尖端技术等有着广泛的应用前景的还有超分子等物质。
生命体中超分子体系：叶绿体中的光系统I蛋白
1. 概念：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. 超分子内部分子之间通过非共价键结合。
主要是静电作用、范德华力和氢键以及一些分子与金属离子之间形成的弱配位键。
有的是有限的 有的是无限伸展的
4. 超分子特征 （1）分子识别 （2）自组装
分子识别两种实例 ① “杯酚”分离 C60 和 C70 ② 冠醚识别碱金属离子
“杯酚”分离 C60 和 C70
C 原子：2×5 = 10 O 原子：5 10 + 5 = 15
C 原子：2×4 = 8 O 原子：48 + 4 = 12
思考：冠醚靠什么原子吸引阳离子？
②冠醚识别碱金属离子的应用
冠醚环的大小与金属离子匹配，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，因而成为有机反应中很好的催化剂。
思考： K+ 直径为276 pm，应该选择哪种冠醚呢？
KMnO4水溶液对烯烃氧化效果差，在烯烃中加入冠醚时，冠醚通过与K+结合而将高锰酸根也带入烯烃中；而冠醚不与高锰酸根结合，使游离的高锰酸根反应活性很高，从而快速发生反应。
“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。
细胞膜的两侧都是水溶液，水是极性分子，而构成膜的两性分子的头基是极性基团而尾基是非极性基团。头基为亲水基团，头部会朝向水溶液一侧，从而实现自组装。
2020年，我国博士后王振元：潜心创新，成功开发出超分子生物催化技术，打破了国外巨头在化妆品高端原料市场的垄断地位。
超分子的未来发展：通过对超分子研究，人们可以模拟生物系统，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。