第四节 配合物与超分子 基础课时18 配合物与超分子 学习目标 1.知道配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特征。2.能利用配合物的性质去推断配合物的组成，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 (一)知识梳理 1.配位键 注：配位键属于σ键。 2.配位化合物 (1)概念：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，简称配合物。 (2)配合物的形成举例 实验操作 实验现象 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 溶液颜色变成红色 滴加AgNO3溶液时，产生白色沉淀；滴入氨水时，白色沉淀溶解，得到澄清的无色溶液 有关离子方程式 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH，Cu(OH)2＋4NH3=== [Cu(NH3)4]2＋＋2OH－， [Cu(NH3)4]2＋＋SO＋H2O===[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ Fe3＋＋ 3SCN－ === Fe(SCN)3 Ag＋＋Cl－===AgCl↓、AgCl＋2NH3=== [Ag(NH3)2]＋＋Cl－ (二)互动探究 材料一：叶绿素是植物进行光合作用时必需的催化剂。叶绿素有多种，如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(图中R为长链有机基团)。 材料二：铬元素应用在减肥食品里，铬元素可以形成多种配合物，如[Cr(H2O)4Cl2]Cl。 【问题讨论】 问题1 共价键有饱和性，但NH3为什么仍能与H＋结合生成NH呢？ 提示 NH3有孤电子对，H＋有空轨道，NH3中的孤电子对进入H＋的空轨道，两者共用形成化学键。 问题2 材料一中叶绿素是配合物，中心离子是什么？叶绿素的配体是N原子吗？ 提示 中心离子镁离子。Mg的最高化合价为＋2，而化合物中Mg与4个氮原子形成化学键，由此可以判断该化合物中Mg与N原子间存在配位键。叶绿素的配体不是N原子，因氮原子还与碳原子成键，因此只能说氮原子是配位原子而不能说是配体。 问题3 材料二中配合物的配位数是多少？该配合物的配体是什么？ 提示 中心离子与4个水分子和2个氯离子结合形成配离子，故Cr3＋的配位数为6。[Cr(H2O)4Cl2]Cl中配体为H2O和Cl－。 问题4 在材料二中的配合物水溶液中加入AgNO3溶液，能否产生白色沉淀？ 提示 能。[Cr(H2O)4Cl2]Cl的外界为Cl－，在其水溶液中加入AgNO3溶液，会产生氯化银白色沉淀。 问题5 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 。 【探究归纳】 1.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、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.配位键的表示方法 (1)表示方法 用箭头“→”来表示孤电子对的共用情况，其中箭头由提供孤电子对的配位体指向提供空轨道的中心原子或离子， (2)实例 如H3O＋的结构式：；NH的结构式：。 3.配合物的组成 配合物由中心原子或离子(提供空轨道)和配体(提供孤电子对)组成，分成内界和外界。 如[Cu(NH3)4]SO4可表示为 (1)中心原子或离子：配合物的中心离子一般都是带正电的阳离子，过渡金属离子最常见。 (2)配体：配体可以是阴离子，如X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO等。 (3)配位原子：是指配体中直接同中心离子配合的原子，如NH3中的N原子、H2O分子中的O原子。 (4)配位数：直接同中心离子(或原子)配位的原子的数目叫中心离子(或原子)的配位数，如[Cu(NH3)4]2＋的配位数为4。 (5)有的配合物没 ... ...
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