化学人教版（2019）选择性必修2 3.4配合物与超分子（共36张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修2 3.4配合物与超分子（共36张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-01-17 13:34:43 | ||
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文档简介
(共36张PPT)
第三章 晶体结构与性质
第四节 配合物与超分子
教学目标
1、教学目标
1) 知道配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特征，能举例说明某些配位化合物的典型性质、存在与应用。
2) 认识配位键与共价键、离子键的异同，能运用配位键解释某些沉淀溶解、颜色变化等实验现象。
3) 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。
2、教学重点和难点
1) 重点：配位键、配合物、超分子的概念，配合物的合成。
2) 难点：配合物、超分子的结构特点。
配位键和配合物在生命体中大量存在，对于生命活动具有重要意义
叶绿素
血红蛋白
维生素B12
疑问
什么是配位键和配合物？配位键是怎样形成的？
一、配合物
观察思考
无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，这是为什么呢？
CuSO4
CuSO4·5H2O
一、配合物
实验探究
实验3 2：探究离子在溶液中的颜色
下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格
①CuSO4白色
②CuCl2
绿色
③CuBr2
深褐色
④NaCl
白色
⑤K2SO4
白色
⑥KBr
白色
无色离子
什么离子呈天蓝色
固体
溶液颜色
一、配合物
实验探究
实验3 2：探究离子在溶液中的颜色
下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格
①CuSO4白色
②CuCl2
绿色
③CuBr2
深褐色
④NaCl
白色
⑤K2SO4
白色
⑥KBr
白色
无色离子
什么离子呈天蓝色
固体
溶液颜色
天蓝色 天蓝色 天蓝色
无色 无色 无色
Na＋、K＋、 Cl 、 SO42 、Br 在溶液中均无色
Cu2+ ？
[Cu(H2O)4]2＋
四水合铜离子
Cu2＋与H2O间是如何结合形成[Cu(H2O)4]2＋呢？
观察
一、配合物
依据反应 NH3 ＋ H＋ ＝ NH4＋，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？
思考讨论
配位键
NH3：提供孤电子对；H＋：提供空轨道
一、配合物
类比NH4＋的形成，推测Cu2＋与H2O间是怎样形成[Cu(H2O)4]2＋的？
思考讨论
NH3
H＋
＋
NH4＋
H2O
Cu2＋
＋
[Cu(H2O)4]2＋
提供孤电子对
提供空轨道
配位键
一、配合物
1、配位键
(1)定义：成键原子或离子一方提供空轨道，另一方提供孤电子对而形成的，这类“电子对给予—接受”键称为配位键。
(2)形成条件：
①中心原子或离子要有空轨道；
②配体中的原子要有孤电子对。
(3)表示方法：
A→B 或 A─B
电子对给予体
电子对接受体
一、配合物
思考
请根据球棍模型尝试画出以下两个微粒中的配位键
[Cu(H2O)4]2＋
NH4＋
H
N
H
H
H
＋
Cu
H2O
H2O
H2O
OH2
2＋
配位键其实就是一种特殊的共价键，也具有方向性和饱和性。
一、配合物
2、配合物
(1)定义：
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)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。
(2)组成：
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。
[ Cu (NH3)4 ] SO4
内界
外界
中心离子
配位体
配位数
一、配合物→配合物结构小结
思考讨论
请根据给出的配合物完成下表
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。
一、配合物
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。
如：[Co(NH3)5Cl]Cl2＝[Co(NH3)5Cl]2＋＋2Cl 。
2、配合物
(3)性质特点：
一、配合物
学以致用
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
随堂检测
练、某物质A的实验式为CoCl3·4NH3，1 mol A中加入足量的AgNO3溶液中能生成1mol白色沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是( )
A．Co3＋只与NH3形成配位键
B．配合物配位数为3
C．该配合物可能是平面正方形结构
D．此配合物可写成[Co(NH3)4Cl2]Cl
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
在生产、生活中的应用
热水瓶胆镀银
[Ag(NH3)2]OH
电解氧化铝的助熔剂
Na3[AlF6]
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
在生命体中的应用
叶绿素
血红蛋白
维生素B12
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
在医药中的应用
第二代铂类抗癌药(碳铂)
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
用于某些离子的检验
KSCN溶液
实验3 4：制取Fe(SCN)3
向盛有少量 0.1 mol/L FeCl3溶液(或任何含Fe3＋的溶液)的试管中滴加1滴0.1 mol/L硫氰化钾(KSCN)溶液，观察实验现象。
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
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
用于某些离子的检验
Fe3＋＋n SCN → [Fe(SCN)n]3 n
思考：该反应的反应类型是？
配合物内界难电离
复分解体系中生成配合物而发生反应的案例还有很多：
如：氢氧化铜沉淀或者氯化银沉淀中加入氨水，也会形成配合物促进沉淀的溶解，这便利用配合物的形成来促进沉淀的溶解。
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
可促进某些沉淀的溶解
实验3 3：制取[Cu(NH3)4](OH)2
向盛有4mL 0.1 mol/L CuSO4溶液的试管里滴加几滴1 mol/L 氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水并振荡试管，观察实验现象；再向试管中加入极性较小的溶剂(如加入8mL95%乙醇)，并用玻璃棒摩擦试管壁，观察实验现象。
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
可促进某些沉淀的溶解
实验步骤 实验现象 结论及解释
少量
氨水
产生蓝色
难溶物
Cu2＋+2NH3·H2O
＝Cu(OH)2↓+2NH4＋
继续加
氨水
难溶物溶解
得到深蓝色透明溶液
一、配合物→配合物的应用
思考
为什么继续滴加氨水后氢氧化铜会溶解？
Cu(OH)2(s) Cu2＋(aq) ＋ 2OH (aq)
＋
4NH3
[Cu(NH3)4]2＋
[Cu(H2O)4]2＋
Cu(OH)2
[Cu(NH3)4]2＋
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。
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
可促进某些沉淀的溶解
实验步骤 实验现象 结论及解释
少量
氨水
产生蓝色
难溶物
Cu2＋+2NH3·H2O
＝Cu(OH)2↓+2NH4＋
继续加
氨水
难溶物溶解
得到深蓝色透明溶液
Cu(OH)2+ 4NH3
＝[Cu(NH3)4]2＋+2OH
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
可促进某些沉淀的溶解
实验步骤 实验现象 结论及解释
加95%
乙醇
析出深蓝
色的晶体
溶剂极性：乙醇 < 水
[Cu(NH3)4]SO4·H2O
在乙醇中的溶解度小
思考：加入乙醇后，晶体未能立刻析出，用玻璃棒摩擦试管壁，晶体便迅速析出，你知道原理是什么吗？
通过摩擦，可在试管内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核，容易诱导结晶，这与加入晶种来加速结晶的原理是一样的。
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
可促进某些沉淀的溶解
实验3 5：制取[Ag(NH3)2]Cl
向盛有少量 0.1 mol/L NaCl溶液的试管里滴几滴0.1 mol/L
AgNO3溶液，产生难溶于水的白色的AgCl沉淀，再滴入1mol/L
氨水，振荡，观察实验现象。
实验步骤 实验现象 结论及解释
AgNO3
溶液
氨水
产生白色沉淀
白色沉淀溶解
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
可促进某些沉淀的溶解
实验步骤 实验现象 结论及解释
AgNO3
溶液
氨水
产生白色沉淀
白色沉淀溶解
AgCl(s) Ag＋(aq) + Cl (aq)
+
2NH3
[Ag(NH3)2]＋
AgCl＋2NH3＝[Ag(NH3)2]Cl
高考真题中的配合物问题
[2021全国乙卷] Cr3＋能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中提供电子对形成配位键的原子是_____________，中心离子的配位数为___。
N、O、Cl
6
[2021八省联考河北卷] 过渡金属与O形成羰基配合物时，每个CO分子向中心原子提供2个电子，最终使中心原子的电子总数与同周期的稀有气体原子相同，称为有效原子序数规则。根据此规则推断，镍与CO形成的羰基配合物Ni(CO)x中，x＝_____。
4
[2021河北省第二次模拟演练] BF3与NH3可通过________键形成氨合三氟化硼(BF3·NH3)，在该键中由_______原子提供空轨道。
配位键
B
Ni为28号元素，Kr为36号元素
高考真题中的配合物问题
(20 天津) 已知：[Co(H2O)6]2+呈粉红色，[CoCl4]2 呈蓝色，[ZnCl4]2 为无色。现将 CoCl2 溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl [CoCl4]2 + 6H2O ΔH
用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下：
蓝色溶液
分为3份
③加少量ZnCl2固体
②加水稀释
①置于冰水浴中
粉红色
溶液
以下结论和解释正确的是( )
A. 等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2 中σ键数之比为3:2
B. 由实验①可推知 ΔH < 0
C. 实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动
D. 由实验③可知配离子的稳定性：[ZnCl4]2 > [CoCl4]2
9:2
降温，逆向移动，逆向放热，正向吸热
Q > K
生成更稳定的[ZnCl4]2 ，c(Cl )降低，平衡逆向移动
科技前沿展望
科技前沿展望
配合物在生命体中大量存在，对生命活动有重要意义。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
什么是超分子呢？
有的是有限的 有的是无限伸展的
二、超分子
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
二、超分子
4、应用实例：分子识别
(1)“杯酚”分离 C60 和 C70
二、超分子
4、应用实例：分子识别
(2)冠醚识别碱金属离子
碳原子：2×4＝8 氧原子：4
8＋4＝12
12 冠 4
认识冠醚
15 冠 5
思考：冠醚靠什么原子吸引阳离子？？
二、超分子
(2)冠醚识别碱金属离子
思考：碱金属离子或大或小，猜想冠醚是如何识别它们的？
冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子(直径/pm)
15 冠 5 170 ~ 220 Na＋ (204)
18 冠 8 260 ~ 320
21 冠 7 340 ~ 430
思考：K＋直径为276 pm，应该选择哪种冠醚呢？
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。
二、超分子
(2)冠醚识别碱金属离子
实例分析：高锰酸钾氧化烯烃
高锰酸钾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。
超分子方面的诺贝尔奖：“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。
二、超分子
4、应用实例：自组装
细胞和细胞器的双分子膜
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：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。
第三章 晶体结构与性质
第四节 配合物与超分子
教学目标
1、教学目标
1) 知道配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特征，能举例说明某些配位化合物的典型性质、存在与应用。
2) 认识配位键与共价键、离子键的异同，能运用配位键解释某些沉淀溶解、颜色变化等实验现象。
3) 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。
2、教学重点和难点
1) 重点：配位键、配合物、超分子的概念，配合物的合成。
2) 难点：配合物、超分子的结构特点。
配位键和配合物在生命体中大量存在，对于生命活动具有重要意义
叶绿素
血红蛋白
维生素B12
疑问
什么是配位键和配合物？配位键是怎样形成的？
一、配合物
观察思考
无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，这是为什么呢？
CuSO4
CuSO4·5H2O
一、配合物
实验探究
实验3 2：探究离子在溶液中的颜色
下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格
①CuSO4白色
②CuCl2
绿色
③CuBr2
深褐色
④NaCl
白色
⑤K2SO4
白色
⑥KBr
白色
无色离子
什么离子呈天蓝色
固体
溶液颜色
一、配合物
实验探究
实验3 2：探究离子在溶液中的颜色
下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格
①CuSO4白色
②CuCl2
绿色
③CuBr2
深褐色
④NaCl
白色
⑤K2SO4
白色
⑥KBr
白色
无色离子
什么离子呈天蓝色
固体
溶液颜色
天蓝色 天蓝色 天蓝色
无色 无色 无色
Na＋、K＋、 Cl 、 SO42 、Br 在溶液中均无色
Cu2+ ？
[Cu(H2O)4]2＋
四水合铜离子
Cu2＋与H2O间是如何结合形成[Cu(H2O)4]2＋呢？
观察
一、配合物
依据反应 NH3 ＋ H＋ ＝ NH4＋，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？
思考讨论
配位键
NH3：提供孤电子对；H＋：提供空轨道
一、配合物
类比NH4＋的形成，推测Cu2＋与H2O间是怎样形成[Cu(H2O)4]2＋的？
思考讨论
NH3
H＋
＋
NH4＋
H2O
Cu2＋
＋
[Cu(H2O)4]2＋
提供孤电子对
提供空轨道
配位键
一、配合物
1、配位键
(1)定义：成键原子或离子一方提供空轨道，另一方提供孤电子对而形成的，这类“电子对给予—接受”键称为配位键。
(2)形成条件：
①中心原子或离子要有空轨道；
②配体中的原子要有孤电子对。
(3)表示方法：
A→B 或 A─B
电子对给予体
电子对接受体
一、配合物
思考
请根据球棍模型尝试画出以下两个微粒中的配位键
[Cu(H2O)4]2＋
NH4＋
H
N
H
H
H
＋
Cu
H2O
H2O
H2O
OH2
2＋
配位键其实就是一种特殊的共价键，也具有方向性和饱和性。
一、配合物
2、配合物
(1)定义：
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)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。
(2)组成：
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。
[ Cu (NH3)4 ] SO4
内界
外界
中心离子
配位体
配位数
一、配合物→配合物结构小结
思考讨论
请根据给出的配合物完成下表
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。
一、配合物
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。
如：[Co(NH3)5Cl]Cl2＝[Co(NH3)5Cl]2＋＋2Cl 。
2、配合物
(3)性质特点：
一、配合物
学以致用
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
随堂检测
练、某物质A的实验式为CoCl3·4NH3，1 mol A中加入足量的AgNO3溶液中能生成1mol白色沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是( )
A．Co3＋只与NH3形成配位键
B．配合物配位数为3
C．该配合物可能是平面正方形结构
D．此配合物可写成[Co(NH3)4Cl2]Cl
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
在生产、生活中的应用
热水瓶胆镀银
[Ag(NH3)2]OH
电解氧化铝的助熔剂
Na3[AlF6]
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
在生命体中的应用
叶绿素
血红蛋白
维生素B12
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
在医药中的应用
第二代铂类抗癌药(碳铂)
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
用于某些离子的检验
KSCN溶液
实验3 4：制取Fe(SCN)3
向盛有少量 0.1 mol/L FeCl3溶液(或任何含Fe3＋的溶液)的试管中滴加1滴0.1 mol/L硫氰化钾(KSCN)溶液，观察实验现象。
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
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
用于某些离子的检验
Fe3＋＋n SCN → [Fe(SCN)n]3 n
思考：该反应的反应类型是？
配合物内界难电离
复分解体系中生成配合物而发生反应的案例还有很多：
如：氢氧化铜沉淀或者氯化银沉淀中加入氨水，也会形成配合物促进沉淀的溶解，这便利用配合物的形成来促进沉淀的溶解。
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
可促进某些沉淀的溶解
实验3 3：制取[Cu(NH3)4](OH)2
向盛有4mL 0.1 mol/L CuSO4溶液的试管里滴加几滴1 mol/L 氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水并振荡试管，观察实验现象；再向试管中加入极性较小的溶剂(如加入8mL95%乙醇)，并用玻璃棒摩擦试管壁，观察实验现象。
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
可促进某些沉淀的溶解
实验步骤 实验现象 结论及解释
少量
氨水
产生蓝色
难溶物
Cu2＋+2NH3·H2O
＝Cu(OH)2↓+2NH4＋
继续加
氨水
难溶物溶解
得到深蓝色透明溶液
一、配合物→配合物的应用
思考
为什么继续滴加氨水后氢氧化铜会溶解？
Cu(OH)2(s) Cu2＋(aq) ＋ 2OH (aq)
＋
4NH3
[Cu(NH3)4]2＋
[Cu(H2O)4]2＋
Cu(OH)2
[Cu(NH3)4]2＋
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。
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
可促进某些沉淀的溶解
实验步骤 实验现象 结论及解释
少量
氨水
产生蓝色
难溶物
Cu2＋+2NH3·H2O
＝Cu(OH)2↓+2NH4＋
继续加
氨水
难溶物溶解
得到深蓝色透明溶液
Cu(OH)2+ 4NH3
＝[Cu(NH3)4]2＋+2OH
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
可促进某些沉淀的溶解
实验步骤 实验现象 结论及解释
加95%
乙醇
析出深蓝
色的晶体
溶剂极性：乙醇 < 水
[Cu(NH3)4]SO4·H2O
在乙醇中的溶解度小
思考：加入乙醇后，晶体未能立刻析出，用玻璃棒摩擦试管壁，晶体便迅速析出，你知道原理是什么吗？
通过摩擦，可在试管内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核，容易诱导结晶，这与加入晶种来加速结晶的原理是一样的。
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
可促进某些沉淀的溶解
实验3 5：制取[Ag(NH3)2]Cl
向盛有少量 0.1 mol/L NaCl溶液的试管里滴几滴0.1 mol/L
AgNO3溶液，产生难溶于水的白色的AgCl沉淀，再滴入1mol/L
氨水，振荡，观察实验现象。
实验步骤 实验现象 结论及解释
AgNO3
溶液
氨水
产生白色沉淀
白色沉淀溶解
一、配合物→配合物的应用
配合物的应用
可促进某些沉淀的溶解
实验步骤 实验现象 结论及解释
AgNO3
溶液
氨水
产生白色沉淀
白色沉淀溶解
AgCl(s) Ag＋(aq) + Cl (aq)
+
2NH3
[Ag(NH3)2]＋
AgCl＋2NH3＝[Ag(NH3)2]Cl
高考真题中的配合物问题
[2021全国乙卷] Cr3＋能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中提供电子对形成配位键的原子是_____________，中心离子的配位数为___。
N、O、Cl
6
[2021八省联考河北卷] 过渡金属与O形成羰基配合物时，每个CO分子向中心原子提供2个电子，最终使中心原子的电子总数与同周期的稀有气体原子相同，称为有效原子序数规则。根据此规则推断，镍与CO形成的羰基配合物Ni(CO)x中，x＝_____。
4
[2021河北省第二次模拟演练] BF3与NH3可通过________键形成氨合三氟化硼(BF3·NH3)，在该键中由_______原子提供空轨道。
配位键
B
Ni为28号元素，Kr为36号元素
高考真题中的配合物问题
(20 天津) 已知：[Co(H2O)6]2+呈粉红色，[CoCl4]2 呈蓝色，[ZnCl4]2 为无色。现将 CoCl2 溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl [CoCl4]2 + 6H2O ΔH
用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下：
蓝色溶液
分为3份
③加少量ZnCl2固体
②加水稀释
①置于冰水浴中
粉红色
溶液
以下结论和解释正确的是( )
A. 等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2 中σ键数之比为3:2
B. 由实验①可推知 ΔH < 0
C. 实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动
D. 由实验③可知配离子的稳定性：[ZnCl4]2 > [CoCl4]2
9:2
降温，逆向移动，逆向放热，正向吸热
Q > K
生成更稳定的[ZnCl4]2 ，c(Cl )降低，平衡逆向移动
科技前沿展望
科技前沿展望
配合物在生命体中大量存在，对生命活动有重要意义。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
什么是超分子呢？
有的是有限的 有的是无限伸展的
二、超分子
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
二、超分子
4、应用实例：分子识别
(1)“杯酚”分离 C60 和 C70
二、超分子
4、应用实例：分子识别
(2)冠醚识别碱金属离子
碳原子：2×4＝8 氧原子：4
8＋4＝12
12 冠 4
认识冠醚
15 冠 5
思考：冠醚靠什么原子吸引阳离子？？
二、超分子
(2)冠醚识别碱金属离子
思考：碱金属离子或大或小，猜想冠醚是如何识别它们的？
冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子(直径/pm)
15 冠 5 170 ~ 220 Na＋ (204)
18 冠 8 260 ~ 320
21 冠 7 340 ~ 430
思考：K＋直径为276 pm，应该选择哪种冠醚呢？
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。
二、超分子
(2)冠醚识别碱金属离子
实例分析：高锰酸钾氧化烯烃
高锰酸钾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。
超分子方面的诺贝尔奖：“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。
二、超分子
4、应用实例：自组装
细胞和细胞器的双分子膜
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：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。