配合物理论简介
——认识配合物
教学目标：
1、知识与技能
掌握配位键、配位化合物的概念；正确表示配位键、配位化合物；认识常见配合物，了解配位化合物的组成、命名以及在生活中的应用。
2、过程与方法
通过实验探究活用离子的检验，培养学生分析、归纳总结的能力；学会对比实验的方法；培养学生自主学习能力。
3、情感态度与价值观
通过顺铂的发现史、实验探究感受“化学是一门以实验为基础的科学”，体会科研之路，使学生感受科学的力量，热爱科学、崇尚科学；通过合作学习培养学生的团队意识及严谨、细致的科学态度；了解配合物在生活中的应用，激发学生学习化学的积极性。
教学重点和难点：
教学重点：配位键和配位化合物组成、表示、形成条件及配合物结构和性质
教学难点：配合物形成条件，结构与性质关系
教学过程：
上课！
同学们，你们知道吗？我国每年新增200多万癌症患者，平均每4人死亡就有1人死于癌症。但随着顺铂药物的发现，人类开启了抗癌的新篇章。
故事：顺铂早在1845年就由意大利化学家合成了，但没有人知道它的作用，所以一直默默无闻。直到1960年，美国的物理学家罗森博格教授，被安排担任了生物系主任，当他通过显微镜看到细胞的有丝分裂时，做为物理学家的罗森博格，脑海中哪里有什么细胞分裂？有的只是物理学中的磁力线，他错误的把这两个完全不相干的事情联系起来，并错误的付诸行动。罗森博格等人用铂做电极，氯化铵做电解质溶液，在测量电流对细菌生长的影响时，却突然发现在铂电极附近，细胞的分裂被抑制了，他们及时发现了这个异常，并调转了研究方向，最终发现这种效应不是电流引起的，而是与铂电极表面产生的化合物有关，这种化合物就是顺铂。后来证实这种抑制对癌细胞有特效！
错误的联想—错误的设想—错误的实验—成就了一个伟大的发现！
顺铂这一“抗癌药里的青霉素”，不但极大的促进了抗癌药物的研发，也由于它是简单的配位化合物，从而大大促进了配位化学的发展。
今天，就让我们一起走进配合物的神秘世界。
一、认识配合物
【引入】其实，配合物距离我们并不遥远，白色的硫酸铜粉末溶于水后，溶液变蓝了，原来是因为水分子中的氧原子上有孤电子对，铜离子有空轨道，他们结合在一起形成了[Cu(H2O)4]2+，这种离子是蓝色的，所以溶液变蓝了。
【结论】：我们把成键的两个原子一方（A）提供孤电子对，一方（B）提供空轨道而形成的共价键，称为配位键，表示为A→B。
【教师实验（视频）】：我们身边的配合物还有很多，下面我们再做一个试验。往CuSO4溶液中，逐滴加入浓氨水，先产生蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液。这又是一种配合物——硫酸四氨合铜。
【教师】： 将深蓝色溶液分为两份,一份滴加NaOH溶液, 试管中没有现象，这说明了什么呢？
【学生】：溶液中Cu2+几乎没有了。
【教师】：第二份中滴加BaCl2溶液，试管中有白色沉淀生成，这又说明了什么呢？
【学生】：不错，溶液中有大量SO42-存在。
【思考】：（那么）Cu2+去哪里了呢？（分析结构，可以看出）
这就和做生意一样，Cu2+提供空轨道，NH3提供孤电子对，你情我愿的生意就做成了，形成了[Cu(NH3)4]2+。
【教师】：像硫酸四氨合铜这样由配位键形成的化合物称为配位化合物，简称配合物，它由内界配离子和外界组成，而内界配离子又由中心离子、配体和配位数三部分组成，从刚才的实验来看，内界配离子和外界之间是离子键，容易电离。
內界[Cu(NH3)4]2+中铜离子和氨分子之间真的就不能电离吗？带着这个问题我们进一步探究配合物中的化学平衡。
二、配合物中的化学平衡——铜离子与氯离子的配合
氯离子也有孤电子对，它是不是也能与铜离子形成配离子呢？
【实验】取棕黄色的氯化铜于试管中，向试管中加少量水，生成绿色溶液，继续加水，又生成蓝色溶液。
【思考】棕黄色的氯化铜溶于水为什么不是棕黄色，为什么水量不同，颜色不同呢？（提示[CuCl4]2-配离子的颜色为棕黄色）
【学生猜想】：（同学们的猜想很正确）在溶液中可能存在着两种配离子，如果溶液较浓，则主要显示四氯合铜配离子的棕黄色，如果水多，则主要显示四水合铜配离子的蓝色，如果介于二者之间，就呈现绿色。
【教师】Cl-和Cu2+反应生成配离子[CuCl4]2-如果能与[Cu(H2O)4]2+转化，就说明溶液中存在一个化学平衡：Cu2+ + 4Cl- [CuCl4]2-。
【实验】：向蓝色的氯化铜溶液中加NaCl固体，会有变化吗？溶液由蓝色变为绿色，加水溶液变为蓝色。
【教师】：这是为什么呢？
【结论】：说明加大Cl-浓度能生成更多的[CuCl4]2-，使溶液从蓝色变为绿色（从而证明确实存在一个平衡：Cu2+ + 4Cl- [CuCl4]2-）。
【教师】：化学平衡除了受浓度的影响，还与温度有关。如果改变蓝色氯化铜溶液的温度，会有变化吗？
【实验】：加热蓝色的氯化铜溶液，溶液由蓝色变为绿色，冷却溶液变为蓝色。
【教师】以上这些颜色变化说明了什么呢？
【学生】：（很好，这说明）[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-两种配离子确实存在，并且这些配离子是可以相互转化的。
【教师】：（也就是说）内界中心离子和配体之间也能电离，但是微弱的，可逆的。
同时，配位化合物具有一定的稳定性，配位键越强，配合物越稳定，当遇上配合能力更强的配体时，由一种配离子可能会转变成另一种更稳定的配离子。
三、配合物晶体的制备—以[Cu(NH3)4]SO4为例
我们已经认识了配合物，那怎样才能得到配合物晶体呢？我们以前学习过什么方法能把溶液中的溶质提取出来？
【学生】：加热蒸发溶剂，然后冷却结晶
【教师】：是不是可以用这种方法来制备[Cu(NH3)4]SO4晶体呢？请同学们动手验证！
【学生验证实验】：加热蒸发硫酸四氨合铜溶液，闻到刺激性气味，并且看到颜色变黑。
【教师】：这是为什么呢？
【学生】：可能这种物质受热容易分解，不适合加热，生成了氨气和氧化铜
【教师】：那要用什么办法才能得到晶体呢？依据相似相溶原理，溶剂极性不同对溶质溶解能力一般不同。
【实验】：在硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇，使溶剂极性降低，析出深蓝色晶体。
【教师】：（现在看来）从溶液中得到晶体的方法应该有两种：
（1）、蒸发溶剂法
（2）、加入乙醇，降低溶剂极性法
四、高考链接，知识升华
【2012 江苏】：一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为 。
【教师】：这是一道江苏的高考题，试着完成第三问！——[Cu(OH)4]2－是怎样产生的呢？请同学们完成自主小实验，并汇报结果。
【自主小实验】：铜离子与氢氧根离子的配合
【学生自主实验】：取两只试管分别加入CuSO4和Al2(SO4)3溶液，再分别持续加入浓NaOH溶液至过量，观察现象，讨论并解释其中原因。
【学生展示】：CuSO4中开始生成氢氧化铜蓝色沉淀，后来蓝色沉淀溶解，是因为生成了[Cu(OH)4]2-；Al2(SO4)3溶液中开始生成氢氧化铝白色沉淀，后来白色沉淀溶解，是因为生成了Na[Al(OH)4]。
【教师】：Cu(OH)2和Al(OH)3都溶解于过量的NaOH，原来都是生成了四羟基配合物。
【提问】：看得出同学们很用心，但是这种解释与高一年级生成NaAlO2的解释是否矛盾呢？
【教师】：随着我们知识的丰富，认识会不断地升华和改写。
五、课堂小结——配合物的应用
配合物在许多领域都有非常广泛的应用，它与我们的生活息息相关，在抗癌药顺铂之后，科学家们还在继续寻找下一代铂系抗癌药，效果较好的是卡铂，这也是一种配合物。希望同学们好好学习化学知识，积极参与化学研究，为人类的发展开辟新的思路。
【板书设计】：
课件21张PPT。 人教版高中化学选修三 第二章第二节第3课时 认识配合物河南省洛阳师范学院附属中学 王克 我国每年新增200多万癌症患者，平均每4人死亡就有1人死于癌症。 随着顺铂药物的发现，人类开启了抗癌的新篇章。顺铂—美丽的错误，伟大的发现顺铂—美丽的错误，伟大的发现细胞有丝分裂磁力线溶于水硫酸铜粉末硫酸铜溶液配合物距离我们并不遥远 ！一、认识配合物——配合物的化学键提供孤电子对提供空轨道一、认识配合物——配合物的化学键【实验】向CuSO4溶液逐滴加入浓氨水，边滴加边振荡，观察实验现象。天蓝色溶液一、认识配合物——配合物的化学键【实验】： 将深蓝色的硫酸四氨合铜溶液分为两份,一份滴加NaOH溶液,另一份滴加BaCl2溶液，观察有何现象。一、认识配合物——配合物的化学键
NH3与Cu2+形成了新微粒——[Cu(NH3)4]2+
一、认识配合物——配合物的化学键内界与外界之间是离子键，容易电离 一、认识配合物——配合物的化学键【实验1】取棕黄色的氯化铜于试管中，缓慢向试管中加水至大量，观察颜色变化。（提示： [CuCl4]2- 为棕黄色）少量水大量水二、配合物中的化学平衡—铜离子与氯离子的配合猜想：在溶液中可能存在着两种配离子，如果溶液较浓，则主要显示四氯合铜配离子的棕黄色，如果水多，则主要显示四水合铜配离子的蓝色，介于二者之间，会呈现绿色。【结论】 Cu2+ + 4Cl- [CuCl4]2- 棕黄色
Cu2+ + 4H2O [Cu(H2O)4]2+ 蓝色二、配合物中的化学平衡—铜离子与氯离子的配合【实验2】向蓝色的氯化铜溶液中加一药匙NaCl固体。 NaCl水【结论】 加大Cl-浓度能生成更多的[CuCl4]2-，证明存在一个平衡： Cu2+ + 4Cl- [CuCl4]2- 二、配合物中的化学平衡—铜离子与氯离子的配合【实验3】改变蓝色氯化铜溶液的温度。加热冷却【结论】 温度改变，化学平衡移动，生成[CuCl4]2-的反应是吸热反应。二、配合物中的化学平衡—铜离子与氯离子的配合二、配合物中的化学平衡—铜离子与氯离子的配合乙醇我们以前学习过什么方法能把溶液中的溶质提取出来？ 加热
蒸发三、配合物晶体的制备—以[Cu(NH3)4]SO4为例 【2012·江苏】一项科学研究成果表明，铜锰氧化物（CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考虑空间构型， [Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 。四、高考链接，知识升华 取两只试管分别加入CuSO4和Al2(SO4)3溶液，再分别持续加入浓NaOH溶液至过量，观察现象，讨论并解释其中原因。自主小实验氢氧根与铜离子的配合！四、高考链接，知识升华①往硫酸铜溶液中加入浓氢氧化钠溶液，观察现象，解释原因。②往硫酸铝溶液中加入浓氢氧化钠溶液，观察现象，解释原因。
开始生成蓝色沉淀，是因为生成了氢氧化铜，后来蓝色沉淀溶解，是因为生成了[Cu(OH)4]2-离子。 开始生成白色沉淀，是因为生成了氢氧化铝，后来白色沉淀溶解，是因为生成了Na[Al(OH)4]。【小组探究，汇报成果】随着我们知识的丰富，认识会不断地升华和改写！四、高考链接，知识升华五、课堂小结——配合物的应用 顺铂五、课堂小结——配合物的应用我们的生活 我们的未来
