第三章第四节配合物与超分子课件（共35张ppt）2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 第三章第四节配合物与超分子课件（共35张ppt）2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-26 17:41:21 | ||
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文档简介
第四节 配合物与超分子
第三章 晶体结构与性质
温故知新
1. 如何检验酒精中是否混有水？
取少量样品，加入无水硫酸铜固体，若固体变蓝，则说明酒精中混有水。
思考：
无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体或CuSO4溶液却是蓝色的，为什么呢？
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}固体
CuSO4
CuCl2
CuBr2
NaCl
K2SO4
KBr
固体颜色
白色
绿色
深褐色
白色
白色
白色
溶液颜色
目标任务一 配位键与配合物
【实验3-2】
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。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}天蓝色
天蓝色
天蓝色
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}无色
无色
无色
→
溶于水后
（1）通过对以上实验现象，你认为溶液呈天蓝色跟什么离子有关，原因是什么？
【思考讨论】
含Cu2+的CuSO4、CuCl2、CuBr2水溶液均为天蓝色，说明一定天蓝色必然与Cu2+有关。
这些固体中都含有Cu2+，但是颜色不同，溶解在水中后三种铜盐均电离产生Cu2+，Cu2+与水作用，形成[Cu(H2O)4]2+，四水合铜离子是天蓝色。
经过测定， [Cu(H2O)4]2+的结构如图所示，分析一下铜离子和水分子之间是属于哪种类型的化学键？
在[Cu(H2O)4]2+中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤对电子给予铜离子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。这类“电子对给予-接受”键被称为配位键。（是一种特殊的共价键）
一、配位键
思考:铜离子为什么能接受孤电子对？
铜离子有空的轨道，带有孤电子对的轨道可以与空的轨道重叠，产生相互作用，形成了配位键，整体上降低体系的能量。
只要是具有能量合适的空轨道的离子都可以接受孤电子对，如Fe3+，Ag+等大多数过渡金属离子都可以。
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。
一、配位键
2.形成条件
③配位键同样具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属元素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,Fe3+形成6个配位键等。
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Al3+及过渡金属的原子或离子，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等）
3.表示方法
A—B
提供孤电子对的原子，叫配体
提供空轨道的原子
（或A B）
例如：[Cu(H2O)4]2＋中的配位键可表示为
1.概念
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。
二、配合物
如[Cu(NH3)4]（OH)2、[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。
[Cu(NH3)4 ]SO4
配离子(内界)
(外界)
中
心
离
子
配
体
配
位
数
2.组成
一般是由内界和外界构成，内界由中心离子（或原子）和配体构成。
中心离子(或原子)：提供空轨道
配体：提供孤电子对。如Cl－、NH3、H2O等。配体中直接同中心原子配位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，H2O中的O等。
配位数：直接与中心原子形成的配位键的配体的数目。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}配合物
内界
外界
中心粒子
配体
配位数
[Ag(NH3)2]OH
氢氧化二氨合银
K3[Fe(CN)6]
六氰合铁酸钾
[Co(NH3)5Cl]Cl2
Ni(CO)4
四羰基镍
请根据给出的配合物完成下表
[Ag(NH3)2]＋
OH-
Ag+
NH3
2
[Fe(CN)6]3－
K＋
Fe3＋
CN－
6
[Co(NH3)5Cl]2＋
Cl－
Co3＋
NH3、Cl
6
Ni(CO)4
无
Ni
CO
4
向盛有 4 mL 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 8 mL 95%乙醇），并用玻璃棒摩擦试管壁，观察实验现象。
【实验3-3】
3. 配合物的的相关实验
氨水
氨水
产生蓝色沉淀
Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH4+
?
氨水过量后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色的透明溶液
Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－
Cu(OH)2(s) Cu2+(aq) + 2OH－(aq)
+
4NH3
[Cu(NH3)4]2+
=
析出深蓝色的晶体
铜氨配合物
95% 乙醇
[Cu(NH3)4]2＋＋SO42?＋H2O ===[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
?
乙醇
溶剂极性：乙醇 < 水
[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小
CuSO4溶液
沉淀溶解平衡
结构测定的实验证明，无论在加入氨水后得到的深蓝色的透明溶液中，还是在析出的深蓝色晶体中，深蓝色都是由于存在[Cu(NH3)4]2+ ，它是Cu2+的另一种常见配离子，中心离子仍然是Cu2+，而配体是NH3，配位数为4。
在[Cu(NH3)4]2+里，NH3的N给出孤对电子，Cu2+接受孤电子对，以配位键形成了[Cu(NH3)4]2+ 。
（2）实验中加入极性较小的溶剂(95%乙醇)，并用玻璃棒摩擦试管壁，这两个操作各自的目的是什么？
【思考讨论】
[Cu(NH3)4]SO4在水中（极性大）的溶解度大，加入极性小的溶剂后，混合溶剂的极性减小，配合物在其中的溶解度下降，使其达到饱和析出。
玻璃棒摩擦试管壁可以加快结晶速度，与加入晶种来加速结晶的原理一样。
取洗净的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体，溶解于水中，将溶液分为两份，一份加入NaOH溶液，一份加入BaCl2溶液，观察实验现象。
【实验探究】
加入NaOH溶液的溶液，无蓝色沉淀生成；
加入加入BaCl2溶液，生成大量白色沉淀。
说明：溶液中几乎没有游离的Cu2+，但有大量的SO42-。
[Cu(NH3)4]SO4溶解后发生了如下电离：
[Cu(NH3)4]SO4 = [Cu(NH3)4]2+ + SO42-
配合物发生电离时，内界和外界分开，内界一般很难电离。
向 0.1 mol/L FeCl3溶液中滴加1滴 0.1 mol/L的KSCN溶液，观察实验现象。
【实验3-4】
溶液由黄色变为血红色，这是Fe3+与SCN-形成了配合物Fe(SCN)3、 Fe(SCN)2+等。
利用硫氰化铁配离子的特征颜色，可以鉴定溶液中存在Fe3+，Fe2+与SCN-不显红色。
又由于该配离子的颜色极似血液，常被用于电影特技和魔术表演。
KSCN 溶液
溶液变为红色
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
向 0.1 mol/L NaCl溶液中滴加几滴 0.1 mol/L的AgNO3溶液，产生难溶于水的白色的AgCl沉淀，再滴入1 mol/L 氨水，振荡，观察实验现象。
【实验3-5】
通过实验我们看到，白色的AgCl沉淀消失，得到澄清的无色溶液，这是由于AgCl与NH3发生了如下反应：
AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl
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。如：
[Cu(H2O)4]2+
[Cu(NH3)4]2+
Cu(OH)2
氨水
氨水
思考1：[Cu(NH3)4]2＋比[Cu(H2O)4]2＋更稳定？原因是什么？
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强，故NH3提供孤电子对的能力比H2O大。
电负性：F＞H，使得NF3提供孤电子对的能力小于NH3。
思考2：NH3与Cu2＋形成配合物，但NF3很难与Cu2＋形成配合物，原因是什么？
又如冬天为什么要防CO中毒？
人体内血红蛋白中的Fe2＋能与O2结合形成配合物，而CO与血红蛋白中的Fe2＋也能形成配合物。
血红蛋白中Fe2＋与CO形成的配合物更稳定。
配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当中心原子(或离子)相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。（配体提供孤电子对）
①配体中提供孤电子对的原子电负性越小，吸引孤电子对的能力弱，越容易给出电子，配位键越强，则配合物越稳定。
②相反，配体中提供孤电子对的原子电负性越大，吸引孤电子对的能力强，越难给出电子，配位键越弱，则配合物越不稳定。
4.配合物的稳定性
如：[Cu(NH3)4]2＋比[Cu(H2O)4]2＋更稳定
如：NH3与Cu2＋形成配合物，但NF3很难与Cu2＋形成配合物，电负性：F＞H，使得NF3提供孤电子对的能力小于NH3。
③当配体中提供孤电子对的是同一原子，但不同物质，这时候看另一原子的电负性，电负性越大吸引能力越强，使得提供孤电子对的原子的能力变弱，难形成配合物。
许多过渡金属元素的离子对多种配体具有很强的结合力，因而，过渡金属配合物远比主族金属配合物多。
配合物广泛存在于自然界中，跟人类的生活关系密切。如动物体内运输氧气的血红素（左图），植物进行光合作用的的叶绿素（右图）。
课堂练习
1. 现有Ti3+的配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，其中配离子中含有的化学键类型分别是（ ）
A. 离子键、配位键
B. 非极性共价键、配位键
C. 极性共价键、非极性共价键
D. 极性共价键、配位键
D
解析 [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中配离子是中括号[]之中的部分，即[TiCl(H2O)5]2+，中心离子与氯离子水分子之间是配位键，水分子之中是极性共价键。
课堂练习
2. 能区别[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3两种溶液的试剂是（ ）
A. AgNO3溶液
B. NaOH溶液
C. CCl4
D. 浓氨水
A
解析 [Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3在溶液中电离方程式分别为[Co(NH3)4Cl2]Cl = [Co(NH3)4Cl2]+ + Cl- 、
[Co(NH3)4Cl2]NO3= [Co(NH3)4Cl2]+ + NO3-，前者溶液中存在大量游离的氯离子，加入AgNO3能形成难溶沉淀AgCl，而后者无沉淀。
1.定义
目标任务二 超分子
超分子有的是有限的，有的是无限伸展的
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。
分子是广义的，包括离子。
主要是静电作用、范德华力和氢键等
第一种超分子“杯酚”。杯酚一般是由亚甲基桥联苯酚单元所构成的大环化合物，因其结构像一个酒杯而被称为杯芳烃或杯酚。杯酚具有大小可调节的空腔，可盛装不同尺寸的分子或离子。
1942年，奥利地人金克在研究酚醛树脂的过程中，由对叔丁基苯酚与甲醛溶液的反应，意外合成了杯酚。
2. 超分子的实例（杯酚和冠醚）
从组成的碳原子数来可知，C70要比C60大一些。
将C60和C70的混合物加入一种空腔大小适配C60的杯酚中，杯酚像个碗似的把C60装起来而不能装下C70；加入甲苯溶剂，甲苯将未装入碗里的C70溶解了，过滤后分离C70；再向不溶物中加入氯仿，氯仿溶解杯酚而将不溶解的C60释放出来并沉淀。
3. 重要特征及应用
(1)分子识别
a. 杯酚用于分离 C60 和 C70
上面的分离过程是借助分子间力形成超分子的例子，这个例子反映出来的超分子的特性被称为“分子识别”。
C60
C70
另一种超分子——冠醚。观察12-冠-4（左）和15-冠-5（右）两种冠醚的结构简式和球棍模型.
思考，冠醚的分子形状有何特点？名称中的数字含义是怎样的？
冠醚的形状酷似皇冠。冠醚的名称中，前面数字代表组成环的总原子数，冠后面数字代表环上的氧原子的个数。如下面两种冠醚分别叫18-冠-6和21-冠-7。
不同的冠醚拥有不同大小的空穴，而这些空穴恰好可以适配不同大小的碱金属离子，可用于识别碱金属离子。
b. 冠醚识别碱金属离子
(1)分子识别
氧原子有两对孤对电子，有较高的负电密度，它能与阳离子强烈吸引；
碳原子是环的骨架，稳定了整个冠醚。
思考:为什么可用于识别碱金属离子？即冠醚靠什么吸引阳离子？
超分子自组装示意图简介
(2)自组装
3. 重要特征及应用
超分子自组装示意图简介
课堂小结
1. 配体提供孤电子对，中心离子或原子接受孤电子对，通过电子对的给予、接受形成配位键。
2. 配体与中心离子或原子以配位键形成的化合物称为配位化合物。
3. 过渡金属离子和主族金属离子都可以作中心离子，Fe3+、Ag+、Cu2+是常见的中心离子，H2O、NH3、SCN-是常见的配体。
4.配合物由内界和外界组成，电离时一般内界和外界分开，内界只会少量的解离。内界由中心原子和配体组成，配体的数目称为配位数。
一、配位键与配合物
二、超分子
1. 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。
2. 超分子有两个重要特征：分子识别和自组装。分子识别可以用于高选择性的混合物的分离、可用于催化反应等。自组装可以得到空间结构奇妙特殊的超分子，可用于医学组织替代，构建生物体内电路等。
课堂练习
1. 已知图1所示为冠醚18-冠-6。氯化钾可以较好的溶解在其中，得到的物质结构如图2所示。根据以上信息，下列说法不正确的是（ ）
A．阳离子被冠醚固定在空穴中依靠的主要是静电相互作用
B．如果要溶解NaCl，用图4所示的冠醚比图3所示的冠醚效果更好
C．图中所示的几种冠醚互为同系物
D．冠醚的化学式通式为(CH2CH2O)n
BC
课堂练习
解析 B项，Na+的半径比K+半径小，因此与Na+作用形成超分子的冠醚应比与K+作用形成超分子的冠醚小，由题干知钾离子可以与冠醚18-冠-6形成超分子，因此用图3所示的较小的冠醚才能更好的溶解氯化钠；C项，同系物之间彼此只相差n个CH2，而不同的大小的冠醚还相差了若干个O原子，不符合同系物的定义。
课堂练习
2. 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。已知：冠醚Z与KMnO4可发生如图所示的变化。加入冠醚Z后，烯烃的氧化效果明显提升的原因是什么？
解析 最初高锰酸钾溶解在水中，烯烃难溶于水，二者接触机会极少。在烯烃中加入冠醚时，冠醚通过与K+结合而将MnO4-也一并携带进入烯烃；冠醚不与 MnO4-结合，使游离或裸露的MnO4-反应活性很高，从而使氧化反应能够迅速发生。
第三章 晶体结构与性质
温故知新
1. 如何检验酒精中是否混有水？
取少量样品，加入无水硫酸铜固体，若固体变蓝，则说明酒精中混有水。
思考：
无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体或CuSO4溶液却是蓝色的，为什么呢？
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}固体
CuSO4
CuCl2
CuBr2
NaCl
K2SO4
KBr
固体颜色
白色
绿色
深褐色
白色
白色
白色
溶液颜色
目标任务一 配位键与配合物
【实验3-2】
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。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}天蓝色
天蓝色
天蓝色
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}无色
无色
无色
→
溶于水后
（1）通过对以上实验现象，你认为溶液呈天蓝色跟什么离子有关，原因是什么？
【思考讨论】
含Cu2+的CuSO4、CuCl2、CuBr2水溶液均为天蓝色，说明一定天蓝色必然与Cu2+有关。
这些固体中都含有Cu2+，但是颜色不同，溶解在水中后三种铜盐均电离产生Cu2+，Cu2+与水作用，形成[Cu(H2O)4]2+，四水合铜离子是天蓝色。
经过测定， [Cu(H2O)4]2+的结构如图所示，分析一下铜离子和水分子之间是属于哪种类型的化学键？
在[Cu(H2O)4]2+中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤对电子给予铜离子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。这类“电子对给予-接受”键被称为配位键。（是一种特殊的共价键）
一、配位键
思考:铜离子为什么能接受孤电子对？
铜离子有空的轨道，带有孤电子对的轨道可以与空的轨道重叠，产生相互作用，形成了配位键，整体上降低体系的能量。
只要是具有能量合适的空轨道的离子都可以接受孤电子对，如Fe3+，Ag+等大多数过渡金属离子都可以。
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。
一、配位键
2.形成条件
③配位键同样具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属元素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,Fe3+形成6个配位键等。
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Al3+及过渡金属的原子或离子，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等）
3.表示方法
A—B
提供孤电子对的原子，叫配体
提供空轨道的原子
（或A B）
例如：[Cu(H2O)4]2＋中的配位键可表示为
1.概念
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。
二、配合物
如[Cu(NH3)4]（OH)2、[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。
[Cu(NH3)4 ]SO4
配离子(内界)
(外界)
中
心
离
子
配
体
配
位
数
2.组成
一般是由内界和外界构成，内界由中心离子（或原子）和配体构成。
中心离子(或原子)：提供空轨道
配体：提供孤电子对。如Cl－、NH3、H2O等。配体中直接同中心原子配位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，H2O中的O等。
配位数：直接与中心原子形成的配位键的配体的数目。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}配合物
内界
外界
中心粒子
配体
配位数
[Ag(NH3)2]OH
氢氧化二氨合银
K3[Fe(CN)6]
六氰合铁酸钾
[Co(NH3)5Cl]Cl2
Ni(CO)4
四羰基镍
请根据给出的配合物完成下表
[Ag(NH3)2]＋
OH-
Ag+
NH3
2
[Fe(CN)6]3－
K＋
Fe3＋
CN－
6
[Co(NH3)5Cl]2＋
Cl－
Co3＋
NH3、Cl
6
Ni(CO)4
无
Ni
CO
4
向盛有 4 mL 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 8 mL 95%乙醇），并用玻璃棒摩擦试管壁，观察实验现象。
【实验3-3】
3. 配合物的的相关实验
氨水
氨水
产生蓝色沉淀
Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH4+
?
氨水过量后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色的透明溶液
Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－
Cu(OH)2(s) Cu2+(aq) + 2OH－(aq)
+
4NH3
[Cu(NH3)4]2+
=
析出深蓝色的晶体
铜氨配合物
95% 乙醇
[Cu(NH3)4]2＋＋SO42?＋H2O ===[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
?
乙醇
溶剂极性：乙醇 < 水
[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小
CuSO4溶液
沉淀溶解平衡
结构测定的实验证明，无论在加入氨水后得到的深蓝色的透明溶液中，还是在析出的深蓝色晶体中，深蓝色都是由于存在[Cu(NH3)4]2+ ，它是Cu2+的另一种常见配离子，中心离子仍然是Cu2+，而配体是NH3，配位数为4。
在[Cu(NH3)4]2+里，NH3的N给出孤对电子，Cu2+接受孤电子对，以配位键形成了[Cu(NH3)4]2+ 。
（2）实验中加入极性较小的溶剂(95%乙醇)，并用玻璃棒摩擦试管壁，这两个操作各自的目的是什么？
【思考讨论】
[Cu(NH3)4]SO4在水中（极性大）的溶解度大，加入极性小的溶剂后，混合溶剂的极性减小，配合物在其中的溶解度下降，使其达到饱和析出。
玻璃棒摩擦试管壁可以加快结晶速度，与加入晶种来加速结晶的原理一样。
取洗净的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体，溶解于水中，将溶液分为两份，一份加入NaOH溶液，一份加入BaCl2溶液，观察实验现象。
【实验探究】
加入NaOH溶液的溶液，无蓝色沉淀生成；
加入加入BaCl2溶液，生成大量白色沉淀。
说明：溶液中几乎没有游离的Cu2+，但有大量的SO42-。
[Cu(NH3)4]SO4溶解后发生了如下电离：
[Cu(NH3)4]SO4 = [Cu(NH3)4]2+ + SO42-
配合物发生电离时，内界和外界分开，内界一般很难电离。
向 0.1 mol/L FeCl3溶液中滴加1滴 0.1 mol/L的KSCN溶液，观察实验现象。
【实验3-4】
溶液由黄色变为血红色，这是Fe3+与SCN-形成了配合物Fe(SCN)3、 Fe(SCN)2+等。
利用硫氰化铁配离子的特征颜色，可以鉴定溶液中存在Fe3+，Fe2+与SCN-不显红色。
又由于该配离子的颜色极似血液，常被用于电影特技和魔术表演。
KSCN 溶液
溶液变为红色
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
向 0.1 mol/L NaCl溶液中滴加几滴 0.1 mol/L的AgNO3溶液，产生难溶于水的白色的AgCl沉淀，再滴入1 mol/L 氨水，振荡，观察实验现象。
【实验3-5】
通过实验我们看到，白色的AgCl沉淀消失，得到澄清的无色溶液，这是由于AgCl与NH3发生了如下反应：
AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl
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。如：
[Cu(H2O)4]2+
[Cu(NH3)4]2+
Cu(OH)2
氨水
氨水
思考1：[Cu(NH3)4]2＋比[Cu(H2O)4]2＋更稳定？原因是什么？
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强，故NH3提供孤电子对的能力比H2O大。
电负性：F＞H，使得NF3提供孤电子对的能力小于NH3。
思考2：NH3与Cu2＋形成配合物，但NF3很难与Cu2＋形成配合物，原因是什么？
又如冬天为什么要防CO中毒？
人体内血红蛋白中的Fe2＋能与O2结合形成配合物，而CO与血红蛋白中的Fe2＋也能形成配合物。
血红蛋白中Fe2＋与CO形成的配合物更稳定。
配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当中心原子(或离子)相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。（配体提供孤电子对）
①配体中提供孤电子对的原子电负性越小，吸引孤电子对的能力弱，越容易给出电子，配位键越强，则配合物越稳定。
②相反，配体中提供孤电子对的原子电负性越大，吸引孤电子对的能力强，越难给出电子，配位键越弱，则配合物越不稳定。
4.配合物的稳定性
如：[Cu(NH3)4]2＋比[Cu(H2O)4]2＋更稳定
如：NH3与Cu2＋形成配合物，但NF3很难与Cu2＋形成配合物，电负性：F＞H，使得NF3提供孤电子对的能力小于NH3。
③当配体中提供孤电子对的是同一原子，但不同物质，这时候看另一原子的电负性，电负性越大吸引能力越强，使得提供孤电子对的原子的能力变弱，难形成配合物。
许多过渡金属元素的离子对多种配体具有很强的结合力，因而，过渡金属配合物远比主族金属配合物多。
配合物广泛存在于自然界中，跟人类的生活关系密切。如动物体内运输氧气的血红素（左图），植物进行光合作用的的叶绿素（右图）。
课堂练习
1. 现有Ti3+的配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，其中配离子中含有的化学键类型分别是（ ）
A. 离子键、配位键
B. 非极性共价键、配位键
C. 极性共价键、非极性共价键
D. 极性共价键、配位键
D
解析 [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中配离子是中括号[]之中的部分，即[TiCl(H2O)5]2+，中心离子与氯离子水分子之间是配位键，水分子之中是极性共价键。
课堂练习
2. 能区别[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3两种溶液的试剂是（ ）
A. AgNO3溶液
B. NaOH溶液
C. CCl4
D. 浓氨水
A
解析 [Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3在溶液中电离方程式分别为[Co(NH3)4Cl2]Cl = [Co(NH3)4Cl2]+ + Cl- 、
[Co(NH3)4Cl2]NO3= [Co(NH3)4Cl2]+ + NO3-，前者溶液中存在大量游离的氯离子，加入AgNO3能形成难溶沉淀AgCl，而后者无沉淀。
1.定义
目标任务二 超分子
超分子有的是有限的，有的是无限伸展的
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。
分子是广义的，包括离子。
主要是静电作用、范德华力和氢键等
第一种超分子“杯酚”。杯酚一般是由亚甲基桥联苯酚单元所构成的大环化合物，因其结构像一个酒杯而被称为杯芳烃或杯酚。杯酚具有大小可调节的空腔，可盛装不同尺寸的分子或离子。
1942年，奥利地人金克在研究酚醛树脂的过程中，由对叔丁基苯酚与甲醛溶液的反应，意外合成了杯酚。
2. 超分子的实例（杯酚和冠醚）
从组成的碳原子数来可知，C70要比C60大一些。
将C60和C70的混合物加入一种空腔大小适配C60的杯酚中，杯酚像个碗似的把C60装起来而不能装下C70；加入甲苯溶剂，甲苯将未装入碗里的C70溶解了，过滤后分离C70；再向不溶物中加入氯仿，氯仿溶解杯酚而将不溶解的C60释放出来并沉淀。
3. 重要特征及应用
(1)分子识别
a. 杯酚用于分离 C60 和 C70
上面的分离过程是借助分子间力形成超分子的例子，这个例子反映出来的超分子的特性被称为“分子识别”。
C60
C70
另一种超分子——冠醚。观察12-冠-4（左）和15-冠-5（右）两种冠醚的结构简式和球棍模型.
思考，冠醚的分子形状有何特点？名称中的数字含义是怎样的？
冠醚的形状酷似皇冠。冠醚的名称中，前面数字代表组成环的总原子数，冠后面数字代表环上的氧原子的个数。如下面两种冠醚分别叫18-冠-6和21-冠-7。
不同的冠醚拥有不同大小的空穴，而这些空穴恰好可以适配不同大小的碱金属离子，可用于识别碱金属离子。
b. 冠醚识别碱金属离子
(1)分子识别
氧原子有两对孤对电子，有较高的负电密度，它能与阳离子强烈吸引；
碳原子是环的骨架，稳定了整个冠醚。
思考:为什么可用于识别碱金属离子？即冠醚靠什么吸引阳离子？
超分子自组装示意图简介
(2)自组装
3. 重要特征及应用
超分子自组装示意图简介
课堂小结
1. 配体提供孤电子对，中心离子或原子接受孤电子对，通过电子对的给予、接受形成配位键。
2. 配体与中心离子或原子以配位键形成的化合物称为配位化合物。
3. 过渡金属离子和主族金属离子都可以作中心离子，Fe3+、Ag+、Cu2+是常见的中心离子，H2O、NH3、SCN-是常见的配体。
4.配合物由内界和外界组成，电离时一般内界和外界分开，内界只会少量的解离。内界由中心原子和配体组成，配体的数目称为配位数。
一、配位键与配合物
二、超分子
1. 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。
2. 超分子有两个重要特征：分子识别和自组装。分子识别可以用于高选择性的混合物的分离、可用于催化反应等。自组装可以得到空间结构奇妙特殊的超分子，可用于医学组织替代，构建生物体内电路等。
课堂练习
1. 已知图1所示为冠醚18-冠-6。氯化钾可以较好的溶解在其中，得到的物质结构如图2所示。根据以上信息，下列说法不正确的是（ ）
A．阳离子被冠醚固定在空穴中依靠的主要是静电相互作用
B．如果要溶解NaCl，用图4所示的冠醚比图3所示的冠醚效果更好
C．图中所示的几种冠醚互为同系物
D．冠醚的化学式通式为(CH2CH2O)n
BC
课堂练习
解析 B项，Na+的半径比K+半径小，因此与Na+作用形成超分子的冠醚应比与K+作用形成超分子的冠醚小，由题干知钾离子可以与冠醚18-冠-6形成超分子，因此用图3所示的较小的冠醚才能更好的溶解氯化钠；C项，同系物之间彼此只相差n个CH2，而不同的大小的冠醚还相差了若干个O原子，不符合同系物的定义。
课堂练习
2. 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。已知：冠醚Z与KMnO4可发生如图所示的变化。加入冠醚Z后，烯烃的氧化效果明显提升的原因是什么？
解析 最初高锰酸钾溶解在水中，烯烃难溶于水，二者接触机会极少。在烯烃中加入冠醚时，冠醚通过与K+结合而将MnO4-也一并携带进入烯烃；冠醚不与 MnO4-结合，使游离或裸露的MnO4-反应活性很高，从而使氧化反应能够迅速发生。