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(共24张PPT)
第四节　配合物与超分子
第三章　晶体结构与性质
[学习目标]
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(重点)。
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(重点)。
3.了解超分子的结构特点与性质。
引入新课
为什么无水CuSO4 是白色，而CuSO4 ·5H2O晶体是蓝色？
结合课本 实验3-2
[Cu(H2O)4]2+
Cu2+
H2O
呈蓝色的物质是水合铜离子
铜离子与水分子之间是靠哪种作用力结合的？
一、配位键和配合物
1.配位键
H2O提供孤电子对给予Cu2+ ， Cu2+(含空轨道)接受水分子的孤电子对形成的。
O
H
H
孤电子对
Cu2+
具有空轨道
Cu2+
H2O
H2O
H2O
OH2
Cu2+
H2O
:
:
:
:
H O H
(1)概念：由一个原子单方面提供孤电子对，而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。
(2)表示方法
1.配位键
[Cu(NH3)4]2+
A→B
提供孤电子对的分子或离子
接受孤电子对的原子或金属离子
[Cu(H2O)4]2+
一、配位键和配合物
(3) 形成条件
1.配位键
A→B
一方能提供孤电子对
一方能提供空轨道
分子：NH3、H2O、HF、CO等；
离子：Cl－、OH－、CN－、SCN－等。
如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子
注意：配位键同样具有饱和性和方向性
一般来说，多数过渡金属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个配位键等。
一、配位键和配合物
2.配合物
(1)概念
金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合形成的配位化合物
(2)组成
[Cu(NH3)4]SO4 [Ag(NH3)2]OH
(中心离子或原子)
(配体或配位体)
中心离子
配体
配位数
离子
配离子 (内界)
(外界)
中心离子
配体
配位数
离子
配离子 (内界)
(外界)
①中心原子：提供空轨道接受孤电子对的原子；
一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子)；
最常见的有过渡金属离子：Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。
②配体：提供孤电子对的阴离子或分子，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
③配位数：直接与中心原子形成的配位键的数目；
如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为6。
一、配位键和配合物
2.配合物
配合物 内界 外界 中心离(原)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
一、配位键和配合物
3.配合物的形成实验
实验操作 实验现象 有关离子方程式

氨水
氨水
产生蓝色沉淀
Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2
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－
乙醇
[Cu(NH3)4]2+++H2O ===
[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
乙醇
产生蓝色晶体
一、配位键和配合物
实验操作 实验现象 有关离子方程式

3.配合物的形成实验
Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3
KSCN 溶液
溶液变为红色
滴加AgNO3溶液后，出现白色沉淀，继续滴加氨水沉淀溶解，溶液呈无色
Ag＋＋Cl－===AgCl↓
AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－
一、配位键和配合物
4.配合物的形成对性质的影响
(1)颜色改变，如Fe(SCN)3的形成；
(2)溶解度改变，如AgCl沉淀可溶于氨水得到[Ag(NH3)2]＋。
5.配合物的应用
(1)跟人类生活有密切的关系。
如输送氧气作用的血红素是Fe2＋的配合物。
(2)在生产和科学技术方面的应用也很广泛。
如在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域都有着广泛的应用。
一、配位键和配合物
1.正误判断
(1)提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子
(2)有配位键的化合物就是配位化合物
(3)配位化合物都很稳定
(4)在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀
(5)Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子与配体构成的
√
×
×
√
×
2.下列物质中，不能作为配合物的配位体的是
A.NH3 B. C.H2O D.SCN－
√
应用体验
一、配位键和配合物
3.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3。
(1)配位键的形成条件是________________________________________
_______________________。
(2)在NH3·BF3中，________原子提供孤电子对，_______原子接受孤电子对。
形成配位键的一方能够提供孤电子对，
氮(或N)
硼(或B)
另一方能够提供空轨道
4.回答下列关于配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的问题。
(1)[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中提供孤电子对的是_________。
(2)[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O在溶液中电离出的离子为__________________。
(3)1 mol [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O与足量AgNO3溶液反应，产生沉淀的物质的量是___ mol。
Cl－、H2O
[TiCl(H2O)5]2＋、Cl－
2
应用体验
一、配位键和配合物
(1)配合物的稳定性
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。
(2)配位键的稳定性
①电子对给予体形成配位键的能力：NH3＞H2O。
②接受体形成配位键的能力：H＋＞过渡金属＞主族金属。
一、配位键和配合物
归纳总结
二、 超分子
1. 定义
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。
特别提醒：(1)定义中的分子是广义的，包括离子；
(2)超分子有的是有限的，有的是无限伸展的。
2. 重要特征
分子识别和自组装
3.实例
(1)“杯酚”分离C60和C70：
C70
C60
二、 超分子
3.实例
(2)冠醚识别碱金属离子：
冠醚环的大小与金属离子匹配，才能识别
冠醚识别 K+
(3)细胞和细胞器的双分子膜的自组装
极性基团(亲水)
非极性基团(疏水)
二、 超分子
1.下列关于超分子的说法不正确的是
A.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
B.超分子都是无限伸展的
C.冠醚可以识别碱金属离子
D.细胞和细胞器的双分子膜具有自组装特征
√
应用体验
二、 超分子
2.我国科学家制得了SiO2超分子纳米管，结构如图所示。下列叙述正确的是
A.SiO2与干冰的晶体结构相似
B.SiO2耐腐蚀，不与任何酸反应
C.该SiO2超分子纳米管具有分子识别和自组装的特征
D.光纤的主要成分是SiO2，具有导电性
√
应用体验
二、 超分子
自我测试
1.下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是
A.利用超分子的分子识别特征，可以分离C60和C70
B.配合物中只含配位键
C.[Cu(H2O)4]2＋中Cu2＋提供空轨道，H2O中的氧原子提供孤电子对，从
而形成配位键
D.配合物在半导体等尖端技术、医药科学、催化反应和材料化学等领域
都有广泛应用
√
自我测试
2.某物质A的实验式为CoCl3·4NH3，1 mol A中加入足量的AgNO3溶液能生成1 mol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
√
自我测试
3.向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加浓氨水，先生成难溶物，继续滴加浓氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。下列对此现象的说法正确的是
A.反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变
B.沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2＋
C.反应后的溶液中Cu2＋的浓度增加了
D.在配离子[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供孤电子对，NH3提供空轨道
√
自我测试
4.氮的氧化物对空气有污染，需要进行治理。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4。下列说法不正确的是
A.该配合物中阴离子空间结构为正四面体形
B.配离子为[Fe(NO)(H2O)5]2＋，配位数为6
C.Fe2＋被氧化为Fe3＋，失去的电子位于3d轨道
D.H2O分子是含有极性键的非极性分子
√
本节内容结束

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