化学人教版（2019）选择性必修2 3.4.1配合物 （共39张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修2 3.4.1配合物 （共39张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 7.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-29 18:07:41 | ||
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文档简介
(共39张PPT)
第三章 第四节 配合物与超分子
第1课时 《配合物》
人教版 选择性必修2
玻尔
金溶于王水中
黄金为什么可以溶于王水中？
Mg
叶绿素
血红素
Fe
维生素B12
+
Co
生活中常见的配合物
核心素养发展目标：
（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；
（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。
无水硫酸铜是白色的，但CuSO4 5H2O晶体却是蓝色的，这是为什么呢？
思考与讨论：
硫酸铜晶体
硫酸铜粉末
实验探究
取下表中的少量固体溶于足量的水中，观察实现现象并填写表格
课本95页【实验 3-2】
固体颜色 CuSO4 白色 CuCl2 绿色 CuBr2 深褐色 K2SO4 白色 NaCl 白色 KBr
白色
溶液颜色
无色离子
什么离子呈天蓝色
NaCl溶液
CuSO4溶液
CuCl2溶液
CuBr2溶液
K2SO4溶液
KBr溶液
CuSO4
CuCl2
CuBr2
实验探究
取下表中的少量固体溶于足量的水中，观察实现现象并填写表格
课本95页【实验 3-2】
固体颜色 CuSO4 白色 CuCl2 绿色 CuBr2 深褐色 K2SO4 白色 NaCl 白色 KBr
白色
溶液颜色
无色离子
什么离子呈天蓝色
天蓝色
天蓝色
天蓝色
无色
无色
无色
SO42－
Na+
Cl－
K+
Br－
Cu2+ ？
[Cu(H2O)4]2+
四水合铜离子
Cu2+与H2O结合形成[Cu(H2O)4]2+显蓝色，它们是怎么结合的？
思考讨论
依据反应 NH3 +H+ =NH4+ ，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？
思考讨论
类比NH4＋ 的形成，推测Cu2+与H2O是怎样形成[Cu(H2O)4]2＋的？
孤电子对
O
H
H
Cu2+
（具有空轨道）
Cu2+
OH2
H2O
H2O
H2O
思考讨论
NH3
H＋
NH4＋
H2O
Cu2＋
[Cu(H2O)4]2＋
＋
＋
化学键
类比NH4＋ 的形成，推测Cu2+与H2O是怎样形成[Cu(H2O)4]2＋的？
提供孤电子对
提供空轨道
概 念
1.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。
配位键
[Cu(H2O)4]2＋
有空轨道接受孤电子对
提供孤电子对
电子对给予体
电子对接受体
Cu2+
H2O
2.表示方法：
电子对给予体
电子对接受体
A B
配位键
[Cu(H2O)4]2＋
NH4＋
思考
尝试画出以下两个微粒中的配位键
四个 N－H 键性质完全相同
H2O
↓
H2O→Cu←OH2
↑
H2O
2＋
H
N
H
H
H
[ ]
+
←
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。
形成配位键的原子应该具备什么条件？
配位键
3.形成条件：
①成键原子一方要有孤电子对。
②成键原子另一方有空轨道。
分子：H2O、NH3 、CO等
离子：OH-、Cl-、CN-等；
（如H+、Al3+、B及过渡金属的原子或离子）
配合物
概 念
1.配位化合物：通常由金属离子或原子与某些分子或离子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
（称为中心离子或原子）
（称为配位体或配体）
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。
[Cu(NH3)4] SO4
外界
内界
（配离子）
中心离子
配体
配位数
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 C、O、N、P、S、X等
思考讨论
配合物 内界 外界 中心粒子 配位体 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
配合物结构小结：
1、配合物有些存在外界、有些无外界；
Ni(CO)4
K3[Fe(CN)6]
Ni(CO)4
[Co(NH3)5Cl]Cl2
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。
常见配合物的形成实验
思考：如何检验Fe3+？
Fe3+与SCN-如何反应？
常见配合物的形成实验
思考：如何检验Fe3+？Fe3+与SCN-如何反应？
Fe3+ + SCN- Fe(SCN)2+
Fe(SCN)5 + SCN- Fe(SCN)6
…………
SCN-作为配体与Fe3+配位，显红色，用于检验Fe3+
3-
Fe(SCN)2+ + SCN- Fe(SCN)2
+
常见配合物的形成实验
实验步骤
实验现象
解释
生成蓝色絮状沉淀
Cu2＋＋2NH3·H2O
=Cu(OH)2↓＋2NH4+
难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液
Cu(OH)2＋4NH3=
[Cu(NH3)4] (OH) 2
析出深蓝色的晶体
乙醇的极性较小，配合物的溶解度变小而从溶液中析出
【实验3-3】向硫酸铜溶液中加入氨水
实验步骤
实验现象
解释
生成白色沉淀
白色沉淀溶解，溶液变澄清
Ag＋＋Cl=AgCl↓
AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2] Cl
【实验3-5】向氯化钠溶液中滴加AgNO3和氨水
常见配合物的形成实验
（1）颜色。大多数过渡元素的配合物（配离子）都有颜色。如[Cu(H2O)4]2+呈天蓝色、 [Cu(NH3)4]2+呈深蓝色、 [CuCl4]2+呈黄色等
配合物的性质特点
配合物的性质：
无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，为什么呢？
胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如上：
学以致用
天蓝色[Cu(H2O)4]2+
（1）颜色。大多数过渡元素的配合物（配离子）都有颜色。如[Cu(H2O)4]2+呈天蓝色、 [Cu(NH3)4]2+呈深蓝色、 [CuCl4]2+呈黄色等
配合物的性质特点
配合物的性质：
思考
向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液，不能生成AgCl沉淀的是（ ）
A .[Co(NH3) 4Cl2] Cl B.Co(NH3) 3Cl3
C.[Co(NH3) 6] Cl3 D.[Co(NH3) 5Cl] Cl2
（1）颜色。大多数过渡元素的配合物（配离子）都有颜色。如[Cu(H2O)4]2+呈天蓝色、 [Cu(NH3)4]2+呈深蓝色、 [CuCl4]2+呈黄色等
配合物的性质特点
配合物的性质：
（2）在水溶液的电离。
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－
配合物的性质特点
配合物的性质：
（3）稳定性。有的配合物很稳定，有的很不稳定，这与配合物中配位键的强弱有关，配位键越强，配合物越稳定。
当作为中心原子(或离子)的金属原子(或离子)相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。
例如：[Cu(NH3)4]2＋比[Cu(H2O)4]2＋更稳定
[Cu(NH3)4 (H2O)2]2＋加热时首先失去的组分是H2O
配合物的结构
知识拓展：
配离子的空间结构由其中心原子的杂化方式决定，常见的配位数为2的配离子的空间结构为直线形，配位数为4的配离子空间结构为平面四边形或四面体，配位数为6的配离子的空间结构为八面体形
配合物的应用
在生产、生活中的应用
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
血红蛋白
维生素 B12
配合物的应用
生命体中中的应用
叶绿素
配合物的应用
在医药中的应用
第二代铂类抗癌药（碳铂）
生命体中超分子体系：叶绿体中的光系统I蛋白
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
【科技前沿展望】
什么是超分子呢？
二、超分子
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
1. 概念
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
二、超分子
4. 超分子特征 （1）分子识别 （2）自组装
3. 大小
认识“杯酚”
①“杯酚”分离 C60 和 C70
（1）分子识别
“杯酚”
“杯酚”分离 C60 和 C70
C60
C70
（1）分子识别
15-冠-5 12-冠-4
C 原子：2×5 = 10 O 原子：5
10 + 5 = 15
C 原子：2×4 = 8 O 原子：4
8 + 4 = 12
思考：冠醚靠什么原子吸引阳离子？
O 原子吸引阳离子。
认识冠醚
②冠醚识别碱金属离子
（1）分子识别
15-冠-5
思考：碱金属离子或大或小，猜想冠醚是如何识别它们的？
②冠醚识别碱金属离子的应用
冠醚 冠醚空腔 直径/pm 适合的粒子 （直径/pm）
15-冠-5 18-冠-6 21-冠-7 170~220 260~320 340~430 Na+（204）
思考： K+ 直径为276 pm，应该选择哪种冠醚呢？
4. 重要特征及其应用
细胞和细胞器的双分子膜
（2）自组装
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。
【工匠精神】
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。
超分子的未来发展
第三章 第四节 配合物与超分子
第1课时 《配合物》
人教版 选择性必修2
玻尔
金溶于王水中
黄金为什么可以溶于王水中？
Mg
叶绿素
血红素
Fe
维生素B12
+
Co
生活中常见的配合物
核心素养发展目标：
（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；
（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。
无水硫酸铜是白色的，但CuSO4 5H2O晶体却是蓝色的，这是为什么呢？
思考与讨论：
硫酸铜晶体
硫酸铜粉末
实验探究
取下表中的少量固体溶于足量的水中，观察实现现象并填写表格
课本95页【实验 3-2】
固体颜色 CuSO4 白色 CuCl2 绿色 CuBr2 深褐色 K2SO4 白色 NaCl 白色 KBr
白色
溶液颜色
无色离子
什么离子呈天蓝色
NaCl溶液
CuSO4溶液
CuCl2溶液
CuBr2溶液
K2SO4溶液
KBr溶液
CuSO4
CuCl2
CuBr2
实验探究
取下表中的少量固体溶于足量的水中，观察实现现象并填写表格
课本95页【实验 3-2】
固体颜色 CuSO4 白色 CuCl2 绿色 CuBr2 深褐色 K2SO4 白色 NaCl 白色 KBr
白色
溶液颜色
无色离子
什么离子呈天蓝色
天蓝色
天蓝色
天蓝色
无色
无色
无色
SO42－
Na+
Cl－
K+
Br－
Cu2+ ？
[Cu(H2O)4]2+
四水合铜离子
Cu2+与H2O结合形成[Cu(H2O)4]2+显蓝色，它们是怎么结合的？
思考讨论
依据反应 NH3 +H+ =NH4+ ，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？
思考讨论
类比NH4＋ 的形成，推测Cu2+与H2O是怎样形成[Cu(H2O)4]2＋的？
孤电子对
O
H
H
Cu2+
（具有空轨道）
Cu2+
OH2
H2O
H2O
H2O
思考讨论
NH3
H＋
NH4＋
H2O
Cu2＋
[Cu(H2O)4]2＋
＋
＋
化学键
类比NH4＋ 的形成，推测Cu2+与H2O是怎样形成[Cu(H2O)4]2＋的？
提供孤电子对
提供空轨道
概 念
1.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。
配位键
[Cu(H2O)4]2＋
有空轨道接受孤电子对
提供孤电子对
电子对给予体
电子对接受体
Cu2+
H2O
2.表示方法：
电子对给予体
电子对接受体
A B
配位键
[Cu(H2O)4]2＋
NH4＋
思考
尝试画出以下两个微粒中的配位键
四个 N－H 键性质完全相同
H2O
↓
H2O→Cu←OH2
↑
H2O
2＋
H
N
H
H
H
[ ]
+
←
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。
形成配位键的原子应该具备什么条件？
配位键
3.形成条件：
①成键原子一方要有孤电子对。
②成键原子另一方有空轨道。
分子：H2O、NH3 、CO等
离子：OH-、Cl-、CN-等；
（如H+、Al3+、B及过渡金属的原子或离子）
配合物
概 念
1.配位化合物：通常由金属离子或原子与某些分子或离子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
（称为中心离子或原子）
（称为配位体或配体）
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。
[Cu(NH3)4] SO4
外界
内界
（配离子）
中心离子
配体
配位数
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 C、O、N、P、S、X等
思考讨论
配合物 内界 外界 中心粒子 配位体 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
配合物结构小结：
1、配合物有些存在外界、有些无外界；
Ni(CO)4
K3[Fe(CN)6]
Ni(CO)4
[Co(NH3)5Cl]Cl2
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。
常见配合物的形成实验
思考：如何检验Fe3+？
Fe3+与SCN-如何反应？
常见配合物的形成实验
思考：如何检验Fe3+？Fe3+与SCN-如何反应？
Fe3+ + SCN- Fe(SCN)2+
Fe(SCN)5 + SCN- Fe(SCN)6
…………
SCN-作为配体与Fe3+配位，显红色，用于检验Fe3+
3-
Fe(SCN)2+ + SCN- Fe(SCN)2
+
常见配合物的形成实验
实验步骤
实验现象
解释
生成蓝色絮状沉淀
Cu2＋＋2NH3·H2O
=Cu(OH)2↓＋2NH4+
难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液
Cu(OH)2＋4NH3=
[Cu(NH3)4] (OH) 2
析出深蓝色的晶体
乙醇的极性较小，配合物的溶解度变小而从溶液中析出
【实验3-3】向硫酸铜溶液中加入氨水
实验步骤
实验现象
解释
生成白色沉淀
白色沉淀溶解，溶液变澄清
Ag＋＋Cl=AgCl↓
AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2] Cl
【实验3-5】向氯化钠溶液中滴加AgNO3和氨水
常见配合物的形成实验
（1）颜色。大多数过渡元素的配合物（配离子）都有颜色。如[Cu(H2O)4]2+呈天蓝色、 [Cu(NH3)4]2+呈深蓝色、 [CuCl4]2+呈黄色等
配合物的性质特点
配合物的性质：
无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，为什么呢？
胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如上：
学以致用
天蓝色[Cu(H2O)4]2+
（1）颜色。大多数过渡元素的配合物（配离子）都有颜色。如[Cu(H2O)4]2+呈天蓝色、 [Cu(NH3)4]2+呈深蓝色、 [CuCl4]2+呈黄色等
配合物的性质特点
配合物的性质：
思考
向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液，不能生成AgCl沉淀的是（ ）
A .[Co(NH3) 4Cl2] Cl B.Co(NH3) 3Cl3
C.[Co(NH3) 6] Cl3 D.[Co(NH3) 5Cl] Cl2
（1）颜色。大多数过渡元素的配合物（配离子）都有颜色。如[Cu(H2O)4]2+呈天蓝色、 [Cu(NH3)4]2+呈深蓝色、 [CuCl4]2+呈黄色等
配合物的性质特点
配合物的性质：
（2）在水溶液的电离。
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－
配合物的性质特点
配合物的性质：
（3）稳定性。有的配合物很稳定，有的很不稳定，这与配合物中配位键的强弱有关，配位键越强，配合物越稳定。
当作为中心原子(或离子)的金属原子(或离子)相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。
例如：[Cu(NH3)4]2＋比[Cu(H2O)4]2＋更稳定
[Cu(NH3)4 (H2O)2]2＋加热时首先失去的组分是H2O
配合物的结构
知识拓展：
配离子的空间结构由其中心原子的杂化方式决定，常见的配位数为2的配离子的空间结构为直线形，配位数为4的配离子空间结构为平面四边形或四面体，配位数为6的配离子的空间结构为八面体形
配合物的应用
在生产、生活中的应用
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
血红蛋白
维生素 B12
配合物的应用
生命体中中的应用
叶绿素
配合物的应用
在医药中的应用
第二代铂类抗癌药（碳铂）
生命体中超分子体系：叶绿体中的光系统I蛋白
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
【科技前沿展望】
什么是超分子呢？
二、超分子
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
1. 概念
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
二、超分子
4. 超分子特征 （1）分子识别 （2）自组装
3. 大小
认识“杯酚”
①“杯酚”分离 C60 和 C70
（1）分子识别
“杯酚”
“杯酚”分离 C60 和 C70
C60
C70
（1）分子识别
15-冠-5 12-冠-4
C 原子：2×5 = 10 O 原子：5
10 + 5 = 15
C 原子：2×4 = 8 O 原子：4
8 + 4 = 12
思考：冠醚靠什么原子吸引阳离子？
O 原子吸引阳离子。
认识冠醚
②冠醚识别碱金属离子
（1）分子识别
15-冠-5
思考：碱金属离子或大或小，猜想冠醚是如何识别它们的？
②冠醚识别碱金属离子的应用
冠醚 冠醚空腔 直径/pm 适合的粒子 （直径/pm）
15-冠-5 18-冠-6 21-冠-7 170~220 260~320 340~430 Na+（204）
思考： K+ 直径为276 pm，应该选择哪种冠醚呢？
4. 重要特征及其应用
细胞和细胞器的双分子膜
（2）自组装
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。
【工匠精神】
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。
超分子的未来发展