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2019-2020年高中化學(xué) 課題18 配位化合物競(jìng)賽講義新人教版 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、配位鍵、配位化合物的概念 2、配位鍵、配位化合物的表示方法 重點(diǎn)、教學(xué)難點(diǎn)：配位鍵、配位化合物的概念 學(xué)習(xí)方法：1、通過圖片模型演示，讓學(xué)生對(duì)增強(qiáng)配合物感性認(rèn)識(shí)。 2、通過隨堂實(shí)驗(yàn)、觀察思考、查閱資料等手段獲取信息，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法。 學(xué)習(xí)過程： 【引入】 為什么CuSO4 ?5H2O晶體是藍(lán)色而無水CuSO4 是白色？ 【實(shí)驗(yàn)】向盛有固體樣品的試管中，分別加1/3試管水溶解固體，將下表中的少量固體溶于足量的水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并填寫表格。 固體 ①CuSO4 ②CuCl2·2H2O ③CuBr2 白色 綠色 深褐色 ④NaCl ⑤K2SO4 ⑥KBr 白色 白色 白色 哪些溶液呈天藍(lán)色 實(shí)驗(yàn)說明什么離子呈天藍(lán)色，什么離子沒有顏色 提出問題：什么是配位鍵。 放影配位鍵的形成過程。 歸納配位鍵的形成條件： 四、配合物理論簡(jiǎn)介 1．配位鍵 共享電子對(duì)由一個(gè)原子單方面提供而跟另一個(gè)原子共享的共價(jià)鍵叫做配位鍵。（是一類特殊的共價(jià)鍵） 如NH的形成：NH3＋H+ ====== NH 氨分子的電子式是 ，氮原子上有 對(duì)孤對(duì)電子。當(dāng)氨分子跟氫離子相作用時(shí)，氨分子中氮原子提供一對(duì)電子與氫原子共享，形成了配位鍵。配位鍵也可以用A→B來表示，其中A是提供孤對(duì)電子的原子，叫做給予體；B是接受電子的原子，叫做接受體。 可見，配位鍵的成鍵條件是：給予體有孤對(duì)電子；接受體有空軌道。 把抽象的理論直觀化 給予學(xué)生探索實(shí)踐機(jī)會(huì)，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。 對(duì)上述現(xiàn)象，請(qǐng)給予合理解釋 圖片展示，視覺感受，直觀理解。 閱讀了解配位化合物的定義 演示實(shí)驗(yàn)2-2 看圖解釋配位鍵的形成。 提出問題： 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為： （見上右圖） 2. 配位化合物 （1）定義： （2）配合物的形成{以[Cu(NH3)4]2+的形成為例}： 課本第44頁[實(shí)驗(yàn)2-2]，學(xué)生完成。（略） 向硫酸銅溶液里逐滴加入氨水，形成難溶物的原因是按水呈堿性，可與Cu2+形成難溶的氫氧化銅形成難溶的氫氧化銅： Cu2+＋2OH-======Cu(OH)2↓ 上述實(shí)驗(yàn)中得到的深藍(lán)色晶體是[Cu(NH3)4]SO4·H2O。結(jié)構(gòu)測(cè)定實(shí)驗(yàn)證明，無論在氨水溶液中還是在晶體中，深藍(lán)色都是由于存在[Cu(NH3)4]2+，它是Cu2+的另一種常見配離子，中心離子仍然是Cu2+，而配體是NH3. Cu(OH)2+4NH3====[Cu(NH3)4]2+ +2OH-藍(lán)色沉淀變?yōu)樯钏{(lán)色溶液，在[Cu(NH3)4]2+里，NH3分子的氮原子給出孤對(duì)電子對(duì)，Cu2+接受電子對(duì)，以配位鍵形成了[Cu(NH3)4]2+（圖23—29）； 在中學(xué)化學(xué)中，常見的以配位鍵形成的配合物還有： 、 。 加強(qiáng)學(xué)生的自學(xué)能力和組織、推斷能力。 培養(yǎng)閱讀能力 培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。 補(bǔ)充介紹：配合物的組成 選擇簡(jiǎn)單講授配合物的命名 舉例說明配合物的命名 多媒體投影，簡(jiǎn)明介紹配合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) （學(xué)生記錄）3. 配合物的組成 配合物的內(nèi)界和外界 （1）配位體（簡(jiǎn)稱配體）：配位體是含有孤對(duì)電子的分子或離子，如NH3、H2O和C1-、Br-、I-、CNS-離子等。配位體中具有孤對(duì)電子的原子，在形成配位鍵時(shí)，稱為配體原子。N、O、P、S及鹵素原子或離子常作配位原子。如*NH2—CH2—CH2—H2N* （2）中心離子：中心離子也有稱為配合物形成體的，一般是金屬離子，特別是過渡金屬離子。但也有中性原子做配合物形成體的。 （3）配位數(shù)：直接同中心原子（或離子）配位的配位原子的數(shù)目，為該中心原子（或離子）的配位數(shù)。一般中心原子（或離子）的配位數(shù)是2，4，6，8。在計(jì)算中心離子的配位數(shù)時(shí)，一般是先在配離子中確定中心離子和配位體，接著找出配位原子的數(shù)目。 4. 配合物的命名 配合物的命名，關(guān)鍵在于配合物內(nèi)界（即配離子）的命名。 命名順序：自右向左：配位體數(shù)（即配位體右下角的數(shù)字）——配位體名稱——“合”字或“絡(luò)”字——中心離子的名稱——中心離子的化合價(jià)。 如：[Zn(NH3)2]SO4內(nèi)界名稱為： （Ⅱ），K3[Fe(CN)6]內(nèi)界名稱為 ， [Zn(NH3)4]Cl2 命名為 ，K3[Fe(CN)6]命名為 ，Cu(NH3)4]SO4命名為 ， [Ag(NH3)2]OH命名為 。若有不同配位體，可按自右向左的順序依次讀出：K[Pt(NH3)Cl3] 讀作三氯一氨合鉑（Ⅱ）酸鉀。配合物溶于水易電離為內(nèi)界配離子和外界離子，而內(nèi)界的配體離子和分子通常不能電離。如[Co(NH3)5Cl] Cl2======[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-，有三分之一的氯不能電離。 5. 配合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 配離子[Ag(NH3)2]+是由……通過配位鍵結(jié)合而成的，這種配位鍵的本質(zhì)是……形成配位鍵。在[Ag(NH3)2]+配離子中，中心離子Ag+采用sp雜化軌道接受配位體NH3中配位氮原子的孤電子對(duì)形成配鍵。 更深一層次了解 讓學(xué)有余力的學(xué)生有發(fā)展理解的空間 講練結(jié)合 了解內(nèi)界的離子通常不能電離。 以下內(nèi)容僅供參考了解。 聯(lián)系實(shí)際講授配合物的應(yīng)用 聯(lián)想·質(zhì)疑 人們發(fā)現(xiàn)[Pt(NH3)2Cl2]有兩種不同性質(zhì)的異構(gòu)體，如下表 配合物 顏色 極性 在水中的溶解性 抗癌活性 Pt(NH3)2Cl2 棕黃色 極性 0.257 7g/100g H2O 有活性 Pt(NH3)2Cl2 淡黃色 非極性 0.036 g/100g H2O 無活性 研究表明四個(gè)配體與中心離子結(jié)合成本面四邊形有兩種不同排列方式：（如右圖）順式為棕黃色，反式為淡黃色。 關(guān)于配合物形成時(shí)的性質(zhì)改變，一般來說主要有下列幾點(diǎn) （1）顏色的改變：當(dāng)簡(jiǎn)單離子形成配離子時(shí)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配離子是否生成。如Fe3+離子與SCN-離子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血紅色的，反應(yīng)式如下： Fe3++nSCN-=====[Fe(SCN)n]3-n 激發(fā)學(xué)生的求知欲望，學(xué)習(xí)的熱情。 投影講述： 自然界中大多數(shù)化合物是以配合物的形式存在，因此，配合物化學(xué)所涉及的范圍和應(yīng)用是非常廣泛的。 近年許多基本有機(jī)合成，如氧化、氫化、聚合、羰基化等許多重要反應(yīng)，均可借助于以過渡金屬配合物為基礎(chǔ)的催化劑來實(shí)現(xiàn)。這些反應(yīng)稱為配位催化反應(yīng)，目前國(guó)內(nèi)外，利用配位催化生產(chǎn)化工產(chǎn)品已經(jīng)不少。約占工業(yè)催化劑的15%，預(yù)示著將來會(huì)有更大的發(fā)展。 配合物也廣泛地用在染料工業(yè)上。 生物體中的許多金屬元素都是以配合物的形式存在的。如血紅素就是鐵的配合物，它與呼吸作用有密切關(guān)系。葉綠素是鎂的配合物，是進(jìn)行光合作用的關(guān)鍵物質(zhì)。最近人們已普遍注意到各種金屬元素在人體和動(dòng)植物內(nèi)部起著很重要的作用。如各種酶分子幾乎都含有以配合物形態(tài)存在的金屬元素，它們控制著生物體內(nèi)極其重要的化學(xué)作用。配合物在藥物治療中也日益顯示其強(qiáng)大生命力。例如，EDTA的鈣是排除人體內(nèi)鈾、釷、釕等放射性元素的高效解毒劑。順式二氯·二氨合鉑（Ⅱ）碳鉑、二氯茂鐵是發(fā)展中的第一至第三代的抗癌藥物，且后兩者對(duì)腎的損害作用小，但碳鉑難溶于水，影響療效。 增大了解知識(shí)容量