第四節(jié)：配合物與超分子【預(yù)習(xí)指導(dǎo)與目標(biāo)】1.知道配位鍵的特點，認(rèn)識簡單的配合物的成鍵特征，了解配合物的存在與應(yīng)用。2.了解從分子、超分子等不同尺度認(rèn)識物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義，了解超分子的結(jié)構(gòu)特點及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：結(jié)合配合物理論與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系，能論證證據(jù)與模型建立及其發(fā)展之間的關(guān)系。2.宏觀辨識與微觀探析：通過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點及物質(zhì)的存在形式，探析物質(zhì)結(jié)構(gòu)對性質(zhì)的影響。3.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：通過不同聚集狀態(tài)的物質(zhì)的重要應(yīng)用，認(rèn)識化學(xué)技術(shù)和社會之間的相互關(guān)系，具有探索未知、崇尚真理的意識?！厩榫硨?dǎo)學(xué)】【教材梳理】一、配合物1．配位鍵與配位化合物配位鍵概念由一個原子提供而與另一個原子形成的共價鍵，即“電子對”鍵，是一類特殊的共價鍵表示方法用來表示，其中A是孤電子對的原子，叫作給予體，B是孤電子對的原子，叫作接受體形成條件一個原子有，另一個原子有能夠接受孤電子對的配位化合物概念通常把金屬離子或原子(稱為中心離子或原子)與某些分子或離子(稱為配體或配位體)以結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物形成條件中心原子有，配體有2.配位化合物的形成舉例實驗操作實驗現(xiàn)象有關(guān)離子方程式滴加氨水后，試管中首先出現(xiàn)，氨水過量后沉淀逐漸，滴加乙醇后析出色晶體[Cu(NH3)4]SO4·H2OCu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)、溶液顏色滴加AgNO3溶液后，試管中先出現(xiàn)，再向其中滴加氨水振蕩，白色沉淀溶解，得到無色溶液Cl－＋Ag＋=AgCl↓、二、超分子1．定義：由兩種或兩種以上的分子通過形成的分子聚集體。2．微粒間作用力：有的認(rèn)為超分子內(nèi)部分子之間通過相結(jié)合，也有的將其作用力僅限于。3．超分子的兩個重要特征：和。【自主檢測】1．判斷正誤(1)任意兩個原子都能形成配位鍵。()(2)配位鍵和共價鍵沒有本質(zhì)區(qū)別。()(3)含有配位鍵的化合物就是配合物。()(4)配合物都有顏色。()(5)配位鍵的實質(zhì)是一種極性鍵。()(6)形成配位鍵的電子對是由成鍵雙方原子提供的。()(7)形成配位鍵可增強配合物的穩(wěn)定性。()2．下列各組微粒間不能形成配位鍵的是()A．Ag＋、NH3 B．Ag＋、H＋C．H2O、H＋ D．Co3＋、CO3．(雙選)向盛有硫酸銅溶液的試管里滴加氨水，首先形成難溶物，繼續(xù)滴加氨水，難溶物溶解得到深藍(lán)色的透明溶液，下列對此現(xiàn)象說法正確的是()A．反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀，所以反應(yīng)前后Cu2＋的濃度不變B．沉淀溶解后，生成深藍(lán)色的配離子[Cu(NH3)4]2＋C．向反應(yīng)后的溶液中加入乙醇，溶液將不會發(fā)生變化，因為[Cu(NH3)4]2＋不會與乙醇發(fā)生反應(yīng)D．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供空軌道，NH3中的N給出孤電子對1．配位鍵與非極性鍵、極性鍵的區(qū)別與聯(lián)系類型比較非極性鍵極性鍵配位鍵本質(zhì)原子間通過共用電子對所形成的相互作用成鍵條件(元素種類)成鍵原子間電子對不發(fā)生偏移(同種非金屬元素)成鍵原子間電子對發(fā)生偏移(不同非金屬元素)成鍵原子一方有孤電子對(配體)，另一方有空軌道(中心離子或原子)特征有方向性和飽和性2.配合物(1)配合物的組成一般中心原子(或離子)的配位數(shù)是2、4、6。①中心離子配合物的中心離子一般都是帶正電的陽離子，過渡金屬離子最常見，但也有呈電中性的原子，甚至還有極少數(shù)的陰離子；②配體配體可以是陰離子，如X－(鹵素離子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－(羧酸根離子)、C2Oeq\o\al(2－,4)、POeq\o\al(3－,4)等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。配體中直接同中心離子(或原子)配合的原子叫作配位原子。配位原子必須是含有孤電子對的原子，如NH3中的氮原子、H2O中的氧原子，配位原子常是ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族的元素原子；③內(nèi)界和外界配合物分為內(nèi)界和外界，其中配離子稱為內(nèi)界，與內(nèi)界發(fā)生電性匹配的陽離子或陰離子稱為外界，外界和內(nèi)界以離子鍵相結(jié)合；④配位數(shù)直接同中心離子(或原子)配位的原子的數(shù)目叫中心離子(或原子)的配位數(shù)。要注意只含有一個配位原子的配體稱為單基配體，中心離子同單基配體結(jié)合的數(shù)目就是該中心離子的配位數(shù)，如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位數(shù)為6。含有兩個以上配位原子的配體叫多基配體，中心離子(或原子)同多基配體配合時，配位數(shù)等于同中心離子配位的原子數(shù)，如乙二胺分子中含有兩個配位氮原子，故在[Pt(en)2]Cl2(其中，en代表乙二胺分子)中Pt2＋的配位數(shù)為2×2＝4，而配體只有兩個。(2)形成配合物的條件①配體有孤電子對；②中心原子(或離子)有空軌道。(3)配合物溶于水的電離情況配合物中外界離子能電離出來，而內(nèi)界離子不能電離出來，通過實驗及其數(shù)據(jù)可以確定內(nèi)界和外界離子的個數(shù)，從而可以確定其配離子、中心離子和配體。(4)配離子的電荷數(shù)配離子的電荷數(shù)等于中心離子和配體總電荷的代數(shù)和。3．配合物的形成對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)溶解性的影響一些難溶于水的金屬氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶解于含過量的Cl－、Br－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的配合物。(2)顏色的改變當(dāng)簡單離子形成配離子時其性質(zhì)往往有很大差異。顏色發(fā)生變化就是一種常見的現(xiàn)象，我們根據(jù)顏色的變化就可以判斷是否有配離子生成。如Fe3＋與SCN－在溶液中可生成配位數(shù)為1～6的鐵的硫氰酸根配離子，這種配離子的顏色是紅色的，反應(yīng)的離子方程式為Fe3＋＋nSCN－=[Fe(SCN)n]3－n。(3)穩(wěn)定性的影響配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵越強，配合物越穩(wěn)定。當(dāng)中心離子相同時，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關(guān)。如血紅素中的Fe2＋與CO分子形成的配位鍵比Fe2＋與O2分子形成的配位鍵強，因此血紅素中的Fe2＋與CO分子結(jié)合后，就很難再與O2分子結(jié)合，血紅素失去輸送氧氣的功能，從而導(dǎo)致人體CO中毒。(2020·南昌高二檢測)配位鍵是一種特殊的共價鍵，即共用電子由某原子單方面提供和另一個缺電子的粒子結(jié)合。如NHeq\o\al(＋,4)就是由NH3(氮原子提供孤電子對)和H＋(缺電子)通過配位鍵形成的。據(jù)此，回答下列問題：(1)下列粒子中可能存在配位鍵的是________。A．CO2 B．H3O＋C．CH4 D．H2SO4(2)科學(xué)家對H2O2結(jié)構(gòu)的認(rèn)識經(jīng)歷了較為漫長的過程，最初科學(xué)家提出了兩種觀點：式中O→O表示配位鍵，在化學(xué)反應(yīng)中O→O鍵遇到還原劑時易斷裂?；瘜W(xué)家Baeyer和Villiyer為研究H2O2的結(jié)構(gòu)，設(shè)計并完成了下列實驗：a．將C2H5OH與濃H2SO4反應(yīng)生成(C2H5)2SO4和水；b．將制得的(C2H5)2SO4與H2O2反應(yīng)，只生成A和H2SO4；c．將生成的A與H2反應(yīng)(已知該反應(yīng)中H2做還原劑)。如果H2O2的結(jié)構(gòu)如甲所示，實驗c中反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________(A寫結(jié)構(gòu)簡式)。1．配位化合物的數(shù)量巨大，組成和結(jié)構(gòu)形形色色，豐富多彩。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心離子、配體、中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)分別為()A．Cu2＋、NH3、2、4 B．Cu＋、NH3、1、4C．Cu2＋、OH－、2、2 D．Cu2＋、NH3、2、22．下列化合物屬于配合物的是()A．Cu2(OH)2SO4 B．H2OC．[Zn(NH3)4]SO4 D．KAl(SO4)23．回答下列問題：(1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心離子是________________________________________________________________________，配位原子是____________，配位數(shù)是____________，它的電離方程式是________________________________________________________________________。(2)向盛有少量NaCl溶液的試管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)解釋加入氨水后，現(xiàn)象發(fā)生變化的原因：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．(2020·新高考山東卷)含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2＋配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有________mol，該螯合物中N的雜化方式有________種。[學(xué)生用書P60]1．下列分子或離子中，能提供孤電子對與某些金屬離子形成配位鍵的是()①H2O②NH3③F－④CN－⑤COA．①② B．①②③C．①②④ D．①②③④⑤由此可見，這幾種微粒都能提供孤電子對與某些金屬離子形成配位鍵，故選D。2．(2020·廊坊高二檢測)現(xiàn)有下列物質(zhì)：①H3O＋；②[B(OH)4]－；③CH3COO－；④NH3；⑤CH4。其中存在配位鍵的是()A．①② B．①③C．④⑤ D．②④3．下列物質(zhì)中，同時含有極性鍵、配位鍵、離子鍵的是()A．Zn B．SiO2C．CaO2 D．[Ag(NH3)2]OH4．若X、Y兩種粒子之間可形成配位鍵，則下列說法正確的是()A．X、Y只能均是分子B．X、Y只能均是離子C．若X提供空軌道，則Y至少要提供一對孤電子對D．若X提供空軌道，則配位鍵表示為X→Y5．(雙選)(2020·福州高二檢測改編)下列敘述中錯誤的是()A．超分子內(nèi)部分子之間通過共價鍵相結(jié)合B．非晶體基本構(gòu)成微粒的排列是無周期性重復(fù)排列C．液晶具有各向異性D．超分子僅具有分子識別的特征6．下列關(guān)于配位化合物的敘述中，不正確的是()A．配位化合物中必定存在配位鍵B．配位化合物中只有配位鍵C．[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋提供空軌道，H2O中的氧原子提供孤電子對形成配位鍵D．配位化合物在半導(dǎo)體等尖端技術(shù)、醫(yī)學(xué)科學(xué)、催化反應(yīng)和材料化