化学选择性必修2第三章 晶体结构与性质第四节 配合物与超分子教案配套课件ppt

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3.配位化合物(1)配位化合物:通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以  　配位键    结合形成的化合物称为配位化合物。 (2)[Cu(H2O)4]2+中Cu2+称为 　中心离子    ,H2O称为 　配体    ,4称为 　配位数    。
知识拓展超分子是组成复杂的、有组织的聚集体,并保持一定的完整性使其具有明确的微 观结构和宏观特性。已报道的超分子大环主体有DNA、冠醚、环糊精、杯芳 烃、杯吡咯、杯咔唑、瓜环葫芦脲、柱芳烃等。
1.由于成功地提取了叶绿素,1915年,韦尔斯泰特荣获了诺贝尔化学奖。叶绿素 ( )中Mg是中心原子 (　√　)2.据说18世纪初德国的一个染料工人把草木灰和牛血混合在一起进行焙烧,再用水 浸取焙烧后的物质,过滤掉不溶的物质后,向滤液中加入氯化铁溶液得到了一种颜 色很鲜艳的蓝色沉淀,该蓝色沉淀是普鲁士蓝{Fe4[Fe(CN)6]3},普鲁士蓝中含有离子 键和配位键 (　√　)3.氰化法提金废水中含有[Au(CN)2]+,[Au(CN)2]+中含有配位键 (　√　)
判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
4.配位键的形成过程与共价键完全相同 (    ✕　)提示:形成配位键的共用电子是由一方提供而不是由双方共同提供的,配位键的形 成过程与共价键不同,但是一旦形成之后与共价键没有区别。5.含有配位键的化合物中一定含过渡元素 (    ✕　)提示:含配位键的化合物不一定含过渡元素,如NH4Cl。6.配合物[Cu(H2O)4]SO4中,中心离子是Cu2+,配体是S ,配位数是1  (    ✕　)提示:[Cu(H2O)4]SO4中配体是H2O,配位数是4。7.配合物[Cu(H2O)4]SO4中,Cu2+提供孤电子对 (    ✕　)提示:配合物[Cu(H2O)4]SO4中,Cu2+为中心离子,提供空轨道,H2O中氧原子提供孤电 子对。8.在[Cu(NH3)4] 2+中,Cu2+提供孤电子对,NH3提供空轨道 (    ✕　)提示:在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供空轨道,NH3中N原子提供孤电子对。
9.过渡金属的原子或离子一般都有接受孤电子对的空轨道,易形成配合物 (　√　)提示:过渡金属的原子或离子一般都存在空轨道,所以能接受孤电子对形成配位 键。10.中心离子采取sp3杂化形成的配离子均呈正四面体结构 (    ✕　)提示:中心离子采取sp3杂化轨道形成的配离子,只有当4个配体完全相同时,其空间 结构才是正四面体形。11.当中心离子的配位数为6时,配离子常呈八面体结构 (　√　)提示:按价层电子对互斥模型,配位数为6的配离子,空间结构呈八面体时最稳定。12.用“杯酚”分离C60和C70反映了超分子的“分子识别”特征 (　√　) 
在血液中氧气的输送是由血红蛋白来完成的。载氧前,血红蛋白中Fe2+与卟啉环中 的四个氮原子和蛋白质上咪唑环的氮原子均通过配位键相连。此时,Fe2+没有嵌入 卟啉环平面,而是位于其下方约0.08 nm处。载氧后,氧分子通过配位键与Fe2+连接, 使Fe2+滑入卟啉环中。一氧化碳分子也能通过配位键与血红蛋白中的Fe2+结合,并且其结合能力比氧气分 子与Fe2+的结合能力强得多,因而会导致血红蛋白与一氧化碳结合失去载氧能力。 当一氧化碳的浓度超过一定量时,会导致人体因缺氧而中毒。
问题1.配位键是一类单独的化学键吗?提示:配位键不是一类单独的化学键,它是一种特殊的共价键。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中含有离子键、极性共价键和配位键。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 哪个原子?你能写出NH3·BF3的结构式吗?提示:N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,NH3·BF3的结构式可表示为  。
　 配位键与共价键的关系(1)形成过程不同:配位键实质上是一种特殊的共价键,在配位键中一方提供孤电子 对,另一方提供空轨道;普通共价键的共用电子对是由成键原子双方共同提供的。(2)配位键与普通共价键实质是相同的:它们都被成键原子双方共用。如N 中有三个普通共价键、一个配位键。(3)同普通共价键一样,配位键可以存在于分子之中[如Ni(CO)4],也可以存在于离子 之中(如N )。
　配合物的构成(1)定义:金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形 成的化合物称为配位化合物,简称配合物。(2)配位化合物[C(NH3)6]Cl3中,C3+称为中心离子(C称为中心原子),NH3称为配 体。中心离子与配体构成了配合物的内配位层(或称内界),通常把它们放在方括号 内。内界中配体的总数叫配位数,Cl-称为外配位层(或称外界)。内、外界之间是 离子键,在水中完全电离。如图所示: 
　配合物的形成对物质性质的影响(1)对溶解性的影响:一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物,可以 分别溶于含过量Cl-、Br-、I-、CN-的溶液中,形成可溶性的配合物。难溶于水的金属化合物还可溶于过量氨水中,如银氨溶液的制备原理:Ag++NH3·H2O  AgOH↓+N AgOH+2NH3·H2O  [Ag(NH3)2]++OH-+2H2O或AgCl+2NH3·H2O  Ag(NH3)2Cl+2H2O(2)颜色的改变:当简单离子形成配离子时,颜色常发生变化,根据颜色的变化可以判 断是否有配离子生成。如Fe3+与SCN-在溶液中可生成配离子,形成的配离子的颜色 是红色的,反应的离子方程式如下:Fe3++nSCN-  [Fe(SCN)n]3-n(n=1~6)
(3)稳定性增强:配合物具有较强的稳定性,配合物中的配位键越强,配合物越稳定。 当配离子的中心原子相同时,配合物的稳定性与配体的性质有关。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,使血红蛋白失去输送O2的功能,从而导 致人体CO中毒。
  Cu2+能与NH3、H2O、OH-、Cl-等形成配位数为4的配合物。(1)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。①画出配离子[Cu(OH)4]2-中的配位键:　　　　　　    。②Na2[Cu(OH)4]中除了配位键外,还存在的化学键的类型有　　　    (填字母)。A.离子键　　B.金属键 C.极性共价键　　D.非极性共价键(2)金属铜单独与氨水或过氧化氢溶液不能反应,但可与氨水和过氧化氢溶液的混 合物发生反应:Cu+H2O2+4NH3·H2O [Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,其原因是　　    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。
(3)Cu2+可以与乙二胺(H2N—CH2CH2—NH2)形成配离子。①H、O、N三种元素的电负性从大到小的顺序为　　　　　　    ; ②乙二胺分子中N原子成键时采取的杂化类型是　　　    。
解析    (1)①Cu2+含有空轨道,OH-含有孤电子对,可形成配位键,配离子[Cu(OH)4]2-中 1个Cu2+与4个OH-形成配位键,可表示为 ;②Na2[Cu(OH)4]含有离子键,[Cu(OH)4]2-中O—H键为极性共价键。(2)过氧化氢可将Cu氧化为Cu2+,Cu2+与氨分子形成配离子。(3)①同周期元素,从左到右,电负性逐渐增大,三种元素中H的电负性最小,则电负 性:O>N>H;②乙二胺分子中N原子采取sp3杂化。
思路点拨明确配合物的形成条件、配合物的组成以及配合物的性质是解题的关键。