06（选必2）配合物与超分子（导学案1）

skybamboo · 发表于昨天 06:12

发展目标	体系构建
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。 3.了解超分子概念及其特性。

一、配合物
1．配位键
(1)概念：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键。
微点拨：配位键是一种特殊的共价键。配位键中的共用电子对是由成键单方提供的，而其他的共价键的共用电子对是由成键双方提供的。
(2)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。
(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。
2．配位化合物
(1)配合物的概念：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。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、NH4Cl等均为配合物。
(2)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·H2O
	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	A_gCl＋2NH3＝[Ag(NH3)_2]Cl

上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。以配离子[Cu(NH3)4]2＋为例，NH3分子中氮原子的孤电子对进入Cu2＋的空轨道，Cu2＋与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2＋可表示为

。

　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？
(3)配合物的组成
配合物[Cu(NH3)4]SO4其组成如下图所示：

①中心原子是提供空轨道接受孤电子对的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子)，过渡金属离子最常见的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。
②配体是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原子，H2O中的O原子等。
③配位数是直接与中心原子形成的配位键的数目。如[Fe(CN)6]4－中配位数为6。
二、超分子
1．概念：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。
微点拨：超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
2．超分子的实例
(1)分离C60和C70

(2)冠醚识别碱金属离子
冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子
(3)超分子两个的重要特征——分子识别、自组装。

1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)
(1)形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对       (√)
(2)配位键是一种特殊的共价键              (√)
(3)配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子       (√)
(4)超分子一定是由呈电中性的分子组成，不可能含有离子       (×)
2．下列不能形成配位键的组合是(　　)
A．Ag＋、NH3　　　       B．H2O、H＋
C．Co3＋、CO       D．Ag＋、H＋
D　[配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对，另一方能提供空轨道，A、B、C三项中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空轨道，NH3、H2O、CO能提供孤电子对，所以能形成配位键，而D项Ag＋与H＋都只能提供空轨道，而无法提供孤电子对，所以不能形成配位键。]
3．回答下列问题：
(1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心离子是________，配位原子是________，配位数是________，它的电离方程式是_____________。
(2)向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，观察到的现象是____________________________________。
[解析]　在配合物[Ag(NH3)2]OH中，中心离子是Ag＋，配位原子是NH3分子中的N原子，配位数是2。
[答案]　　(1)Ag＋　N　2　[Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]＋＋OH－
(2)先产生白色沉淀，加入氨水后，白色沉淀溶解

认识配位键及配位化合物

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。
(2)配合物[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键类型有哪些？
提示：[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键有离子键、共价键和配位键。
(3)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？
提示：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

。

1．配位键与共价键的关系
(1)形成过程不同：配位键实质上是一种特殊的共价键，在配位键中一方提供孤电子对，另一方具有能够接受孤电子对的空轨道。普通共价键的共用电子对是由成键原子双方共同提供的。
2．配合物的形成对物质性质的影响
(1)溶解性的影响：一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶于含过量Cl－、Br－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的配合物。
(2)颜色的改变：当简单离子形成配离子时，颜色常发生变化，根据颜色的变化可以判断是否有配离子生成。如Fe3＋与SCN－在溶液中可生成配位数为1～6的配离子，这种配离子的颜色是血红色的，反应的离子方程式如下： Fe3＋＋nSCN－===[Fe(SCN)n]3－n(n＝1～6)。
(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。当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。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，使血红蛋白失去输送O2的功能，从而导致人体CO中毒。
3．配合物内界中共价键数目的判断
若配体为单核离子如Cl－等，可以不予计入，若为分子，需要用配体分子内的共价键数乘以该配体的个数，此外，还要加上中心原子与配体形成的配位键，这也是σ键。例如：配合物[Co(NH3)4Cl2]Cl的共价键数为3×4＋4＋2＝18。

1．下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是(　　)
A．配位化合物中必定存在配位键
B．配位化合物中只有配位键
C．[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的氧原子提供孤电子对形成配位键
D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用
B　[含有配位键的化合物就是配位化合物，但配位化合物还会含有共价键、离子键等，B错误。]
2．(1)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。
(2)关于配合物[Zn(NH3)4]Cl2的说法正确的是________。
A．配位数为6
B．配体为NH3和Cl－
C．[Zn(NH3)4]2＋为内界
D．Zn2＋和NH3以离子键结合
[解析]　(1)[Zn(NH3)4]Cl2中[Zn(NH3)4]2＋与Cl－形成离子键，而1个[Zn(NH3)4]2＋中含有4个N→Zn键(配位键)和12个N—H键，共16个σ键，故1 mol该配合物中含有16 mol σ键，即16NA。
(2)Zn2＋的配位原子个数是4，所以其配位数是4，故A错误；该配合物中氮原子提供孤电子对，所以NH3是配体，故B错误；[Zn(NH3)4]Cl2中外界是Cl－，内界是[Zn(NH3)4]2＋，故C正确；该配合物中，锌离子提供空轨道，氮原子提供孤电子对，所以Zn2＋和NH3以配位键结合，属于特殊共价键，不属于离子键，故D错误。
[答案]　(1)16NA　(2)C

1．若X、Y两种粒子之间可形成配位键，则下列说法正确的是(　　)
A．X、Y只能是分子
B．X、Y只能是离子
C．若X提供空轨道，则Y至少要提供一对孤电子对
D．若X提供空轨道，则配位键表示为X→Y
C　[形成配位键的两种粒子可以均是分子或者均是离子，还可以一种是分子、一种是离子，但必须是一种粒子提供空轨道、另一种粒子提供孤电子对，A、B项错误，C项正确；配位键中箭头应该指向提供空轨道的X，D项错误。]
2．下列粒子中含配位键的是(　　)
⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O＋ ⑧Ag(NH3)2OH
A．①②④⑦⑧　　　 B．③④⑤⑥⑦
C．①④⑤⑥⑦⑧ D．全部
C　[形成配位键的条件是一个原子(或离子)有孤电子对，另一个原子(或离子)有空轨道。在②CH4、③OH－中，中心原子碳和氧的价电子已完全成键，没有孤电子对。]
3．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象的说法正确的是(　　)
A．沉淀溶解后，生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2＋
B．[Cu(H2O)4]2＋比[Cu(NH3)4]2＋中的配位键稳定
C．用硝酸铜溶液代替硫酸铜溶液进行实验，不能观察到同样的现象
D．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道
4．下列有关超分子的说法错误的是(　　)
A．超分子是由两种或多种分子形成的聚集体
B．分子形成超分子的作用可能是分子间作用力
C．超分子具有分子识别的特性　
D．分子以共价键聚合形成超分子
D　[分子以非共价键或仅以分子间作用力形成超分子。]
5．(1)在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为________，提供孤电子对的成键原子是________。
(3)配合物[Cr(H2O)6]3＋中，与Cr3＋形成配位键的原子是_____(填元素符号)。

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[人教版] 06（选必2）配合物与超分子（导学案1）