新授课
第三章 晶体结构与性质
第10课时 配合物 超分子
【学习目标】
1.知道配位键的特点，认识配位化合物的成键特征与应用。 2.了解超分子概念及其特性。
【学习活动】
学习任务
目标一：知道配位键的特点，认识配位化合物的成键特征与应用。 任务1：阅读教材p95内容，完成下列问题。 1.配位键实质是一种特殊的共价键，配位键的共用电子对由成键原子单方面提供，普通共价键的共用电子对则由成键原子双方共同提供，但实质是相同的。形成配位键需要哪些条件 参考答案：配位键的形成条件 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H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子。 2.常见的哪些物质中含有配位键 参考答案：铵盐、配位化合物如Ag(NH3)2OH、Cu(NH3)4SO4等。 3.N中的配位键与其他三个N—H键的键参数是否相同 参考答案：相同。NH可看成NH3分子结合1个H＋后形成的，在NH3中中心原子氮采取sp3杂化，孤电子对占据一个轨道，3个未成键电子占据另3个杂化轨道，分别结合3个H原子形成3个σ键，由于孤电子对的排斥，所以空间结构为三角锥形，键角压缩至107°。但当有H＋时，N原子的孤电子对会进入H＋的空轨道，以配位键形成NH，这样N原子就不再存在孤电子对，键角恢复至109°28′，故NH为正四面体形，4个N—H键完全一致，配位键与普通共价键形成过程不同，但性质相同。 4.配位键与共价键的关系怎样 配位化合物中一定含过渡元素吗 参考答案：如果仅从共用电子的角度考虑,配位键与共价键有类似之处,但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。配位化合物是含配位键的化合物,不一定含过渡元素,如NH4Cl。 任务2：阅读教材p96-p97内容，完成下列问题。 1.实验3-3、3-4、3-5——配合物的形成 实验操作实验现象有关离子方程式滴加氨水后，试管中首先出现蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，滴加乙醇后析出深蓝色晶体 [Cu(NH3)4]SO4· H2OCu2＋＋2NH3·H2O ===Cu(OH)2↓＋2NH、Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－溶液变血红色Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3白色的AgCl沉淀消失，得到澄清的无色溶液AgCl＋2NH3===[Ag(NH3) 2]Cl
思考：配制银氨溶液时,向AgNO3溶液中滴加氨水,先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,为什么 参考答案：因为氨水呈弱碱性,滴入AgNO3溶液中,会形成AgOH白色沉淀,继续滴加氨水时,NH3分子与Ag+形成[Ag(NH3)2]+配合离子,配合离子很稳定,会使AgOH逐渐溶解,反应过程如下:Ag++NH3·H2OAgOH↓+N, AgOH+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O。 2.配合物[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键类型有哪些？NH3和BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，试分析提供孤电子对、空轨道的分别是哪种原子？你能写出NH3·BF3的结构式吗？ 参考答案：[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键有离子键、共价键和配位键。 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。 3.配合物的形成对性质有哪些影响？ 参考答案： ①对溶解性的影响 一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物,可以溶解于氨水中,或依次溶解于含过量的OH-、Cl-、Br-、I-、CN-的溶液中,形成可溶性的配合物。如Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-。 ②颜色的改变 当简单离子形成配离子时,其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象,根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3+与SCN-形成硫氰化铁配离子,其溶液显红色。 ③稳定性增强 配合物具有一定的稳定性,配合物中的配位键越强,配合物越稳定。当作为中心离子的金属离子相同时,配合物的稳定性与配体的性质有关。例如,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,血红素失去输送氧气的功能,从而导致人体CO中毒。 4.配位数和配体数有什么区别？配合物在溶液中怎样电离？ 参考答案： 配位数是直接与中心离子结合的配位原子数目，而配体数是配合物中配体的数目。例如一水合甘氨酸锌中配位数为5，配体数为3。 配合物中外界离子能电离出来，而内界离子不能电离出来，通过实验及其数据可以确定内界和外界离子的个数，从而可以确定其配离子、中心离子和配位体。
目标二：了解超分子概念及其特性。 任务：阅读教材p98-p100内容，完成下列问题。 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，它有哪些特性及特征？ 参考答案： 超分子特性: ①分子间相互作用: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。 ②分子聚集体大小:分子聚集体有的是有限的,有的是无限伸展的。 超分子特征:分子识别和自组装。 2.“超分子”就是指相对分子质量非常大的高分子化合物吗 参考答案： 不是,超分子不是按照其相对分子质量大小来划分的,有的是有限的,有的是无限延伸的。 3.超分子一定是分子之间相互聚集形成的吗 超分子一定指的是分子吗 参考答案： 超分子中的“分子”是广义的说法,包含离子,如冠醚识别碱金属离子形成的超分子,就属于离子范畴。 4.形成超分子的分子之间存在的作用力属于共价键,还是分子间作用力 参考答案： 有人认为超分子中,分子之间的作用力是一种特殊的作用力,是介于共价键与分子间作用力之间的一种弱作用,比共价键弱,比分子间作用力强,一般称为非共价键的弱相互作用。有人则将其限于分子间作用力。对于该种作用正在研究阶段。
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
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第三章 晶体结构与性质
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1.知道配位键的特点，认识配位化合物的成键特征与应用。 2.了解超分子概念及其特性。
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目标一：知道配位键的特点，认识配位化合物的成键特征与应用。 任务1：阅读教材p95内容，完成下列问题。 1.配位键实质是一种特殊的共价键，配位键的共用电子对由成键原子单方面提供，普通共价键的共用电子对则由成键原子双方共同提供，但实质是相同的。形成配位键需要哪些条件 2.常见的哪些物质中含有配位键 3.N中的配位键与其他三个N—H键的键参数是否相同 4.配位键与共价键的关系怎样 配位化合物中一定含过渡元素吗 任务2：阅读教材p96-p97内容，完成下列问题。 1.实验3-3、3-4、3-5——配合物的形成 实验操作实验现象有关离子方程式
思考：配制银氨溶液时,向AgNO3溶液中滴加氨水,先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,为什么 2.配合物[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键类型有哪些？NH3和BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，试分析提供孤电子对、空轨道的分别是哪种原子？你能写出NH3·BF3的结构式吗？ 3.配合物的形成对性质有哪些影响？ 4.配位数和配体数有什么区别？配合物在溶液中怎样电离？
目标二：了解超分子概念及其特性。 任务：阅读教材p98-p100内容，完成下列问题。 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，它有哪些特性及特征？ 2.“超分子”就是指相对分子质量非常大的高分子化合物吗 3.超分子一定是分子之间相互聚集形成的吗 超分子一定指的是分子吗 4.形成超分子的分子之间存在的作用力属于共价键,还是分子间作用力
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