高二化学配合物理论简介

第二节分子的立体结构第三课时教学目标1．配位键、配位化合物的概念2．配位键、配位化合物的表示方法教学重点配位键、配位化合物的概念教学难点配位键、配位化合物的概念教学方法1.通过图片模型演示，让学生对增强配合物感性认识。2.通过随堂实验、观察思考、查阅资料等手段获取信息，学习科学研究的方法。教学具备1.多媒体教学投影平台，试管、胶头滴管2.①CuSO4②CuCl2·2H2O③CuBr2④NaCl⑤K2SO4⑥KBr⑦氨水⑧乙醇⑨FeCl3⑩KSCN教学过程教师活动学生活动设计意图【引入】为什么CuSO4•5H2O晶体是蓝色而无水CuSO4是白色？【实验】向盛有固体样品的试管中，分别加1/3试管水溶解固体，将下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格。固体①CuSO4②CuCl2·2H2O③CuBr2白色绿色深褐色④NaCl⑤K2SO4⑥KBr白色白色白色哪些溶液呈天蓝色实验说明什么离子呈天蓝色，什么离子没有颜色提出问题：什么是配位键。放影配位键的形成过程。归纳配位键的形成条件：四、配合物理论简介1．配位键共享电子对由一个原子单方面提供而跟另一个原子共享的共价键叫做配位键。（是一类特殊的共价键）如NH4的形成：NH3＋H+======NH4氨分子的电子式是，氮原子上有对孤对电子。当氨分子跟氢离子相作用时，氨分子中氮原子提供一对电子与氢原子共享，形成了配位键。配位键也可以用A→B来表示，其中A是提供孤对电子的原子，叫做给予体；B是接受电子的原子，叫做接受体。可见，配位键的成键条件是：给予体有孤对电子；接受体有空轨道。把抽象的理论直观化给予学生探索实践机会，增强感性认识。对上述现象，请给予合理解释图片展示，视觉感受，直观理解。阅读了解配位化合物的定义学生阅读课本第43页，归纳：（学生代表回答）实验证明，上述实验中呈天蓝色的物质是水合铜离子，可表示为[Cu(H2O)4]2+，叫做四水合铜离子。在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤对电子对给予-铜离子，铜离子接受水分子的孤对电子形成的，这类“电子对给予-接受键”就是配位键。如图2-28：其结构简式可表示为：（见上右图）2.配位化合物（1）定义：（2）配合物的形成{以[Cu(NH3)4]2+的形成为例}：加强学生的自学能力和组织、推断能力。培养阅读能力演示实验2-2看图解释配位键的形成。提出问题：课本第44页[实验2-2]，学生完成。（略）向硫酸铜溶液里逐滴加入氨水，形成难溶物的原因是按水呈碱性，可与Cu2+形成难溶的氢氧化铜形成难溶的氢氧化铜：Cu2+＋2OH-======Cu(OH)2↓上述实验中得到的深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O。结构测定实验证明，无论在氨水溶液中还是在晶体中，深蓝色都是由于存在[Cu(NH3)4]2+，它是Cu2+的另一种常见配离子，中心离子仍然是Cu2+，而配体是NH3.Cu(OH)2+4NH3====[Cu(NH3)4]2++2OH-蓝色沉淀变为深蓝色溶液，在[Cu(NH3)4]2+里，NH3分子的氮原子给出孤对电子对，Cu2+接受电子对，以配位键形成了[Cu(NH3)4]2+（图23—29）；在中学化学中，常见的以配位键形成的配合物还有：、。培养学生的发散思维。补充介绍：配合物的组成（学生记录）3.配合物的组成配合物的内界和外界（1）配位体（简称配体）：配位体是含有孤对电子的分子或离子，如NH3、H2O和C1-、Br-、I-、CNS-离子等。配位体中具有孤对电子的原子，在形成配位键时，称为配体原子。N、O、P、S及卤素原子或离子常作配位原子。如*NH2—CH2—CH2—H2N*（2）中心离子：中心离子也有称为配合物形成体的，一般是金属离更深一层次了解选择简单讲授配合物的命名举例说明配合物的命名多媒体投影，简明介绍配合子，特别是过渡金属离子。但也有中性原子做配合物形成体的。（3）配位数：直接同中心原子（或离子）配位的配位原子的数目，为该中心原子（或离子）的配位数。一般中心原子（或离子）的配位数是2，4，6，8。在计算中心离子的配位数时，一般是先在配离子中确定中心离子和配位体，接着找出配位原子的数目。4.配合物的命名配合物的命名，关键在于配合物内界（即配离子）的命名。命名顺序：自右向左：配位体数（即配位体右下角的数字）——配位体名称——“合”字或“络”字——中心离子的名称——中心离子的化合价。如：[Zn(NH3)2]SO4内界名称为：（Ⅱ），K3[Fe(CN)6]内界名称为，[Zn(NH3)4]Cl2命名为，K3[Fe(CN)6]命名为，Cu(NH3)4]SO4命名为，[Ag(NH3)2]OH命名为。若有不同配位体，可按自右向左的顺序依次读出：K[Pt(NH3)Cl3]读作三氯一氨合铂（Ⅱ）酸钾。配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子，而内界的配体离子和分子通常不能电离。如[Co(NH3)5Cl]Cl2======[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-，有三分之一的氯不能电离。5.配合物的结构和性质配离子[Ag(NH3)2]+是由……通过配位键结合而成的，这种配位键的本质是……形成配位键。在[Ag(NH3)2]+配离子中，中心离子Ag+采用sp杂化轨道接受配位体NH3中配位氮原子的孤电子对形成配键。让学有余力的学生有发展理解的空间讲练结合了解内界的离子通常不能电离。以下内容仅供参考了解。物的结构和性质联想·质疑人们发现[Pt(NH3)2Cl2]有两种不同性质的异构体，如下表配合物颜色极性在水中的溶解性抗癌活性Pt(NH3)2Cl2棕黄色极性0.2577g/100gH2O有活性Pt(NH3)2Cl2淡黄色非极性0.036g/100gH2O无活性研究表明四个配体与中心离子结合成本面四边形有两种不同排列方式：（如右图）顺式为棕黄色，反式为淡黄色。关于配合物形成时的性质改变，一般来说主要有下列几点（1）颜色的改变：当简单离子形成配离子时其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，我们根据颜色的变化就可以判断配离子是否生成。如Fe3+离子与SCN-离子在溶液中可生成配位数为1~6的铁的硫氰酸根配离子，这种配离子的颜色是血红色的，反应式如下：Fe3++nSCN-=====[Fe(SCN)n]3-n(2)溶解度的改变一些难溶于水的金属氯化物，溴化物，碘化物，氰化物可以依次溶联系实际讲授配合物的应用解于过量的Cl-、Br-、I-、CN-离子和氨中，形成可溶性的配合物。如难溶的AgCl可溶于过量的浓盐酸和氨水中。形成配合物。反应分别为：AgCl+HC1(浓)==[AgCl2]+H+AgCl+2NH3==[Ag(NH3)2]++Cl-金和铂之所以能溶于王水中，也是与生成配离子的反应有关。Au+HNO8+4HCl=====H[AuCl4]+NO+2H2O3Pt+4HNO3+18HCl======3H2[PtCl6]+4NO+8H2O6.配合物的应用配合物广泛应用于许多基本有机合成，染料工业上。激发学生的求知欲望，学习的热情。投影讲述：自然界中大多数化合物是以配合物的形式存在，因此，配合物化学所涉及的范围和应用是非常广泛的。近年许多基本有机合成，如氧化、氢化、聚合、羰基化等许多重要反应，均可借助于以过渡金属配合物为基础的催化剂来实现。这些反应称为配位催化反应，目前国内外，利用配位催化生产化工产品已经不少。约占工业催化剂的15%，预示着将来会有更大的发展。配合物也广泛地用在染料工业上。生物体中的许多金属元素都是以配合物的形式存在的。如血红素就是铁的配合物，它与呼吸作用有密切关系。叶绿素是镁的配合物，是进行光合作用的关键物质。最近人们已普遍注意到各种金属元素在人体和动植物内部起着很重要的作用。如各种酶分子几乎都含有以配合物形态存在的金属元素，它们控制着生物体内极其重要的化学作用。配合物在药物治疗中也日益显示其强大生命力。例如，EDTA的钙是排除人体内铀、钍、钌等放射性元素的高效解毒剂。顺式二氯·二氨合铂（Ⅱ）碳铂、二氯茂铁是发展中的第一至第三代的抗癌药物，且后两者对肾的损害作用小，但碳铂难溶于水，影响疗效。增大了解知识容量目前证明对人体有特殊生理功能的必需微量元素有Mn、Fe、Co、Mo、I、Zn等；还有初步查明的必需元素有V、Cr、F、Si、Ni、Se、Sn等。它们是以配合物的形式存在人体内。微量元素在体内的分布极不均匀，如甲状腺中的碘，血红蛋白中的铁，造血组织中的钴，脂肪组织中的钒，肌肉组织中的锌，它们都具有重要的特异生理功能。有些微量元素是合成酶的关键成分（如Fe、Cu、Zn等），有些参与激素的作用（如Zn参与促进性腺激素的作用，Ni促进胰腺作用）；有些则影响核酸的代谢作用如V、Cr、NI、Fe、Cu等）。可见微量元素不仅对人体的正常生长、发育是必需的，而且对人体的其它生命活动有着极为重要的作用。在研究它们的配合物性能和结构方面的确是大有用武之地的。【板书设计】第二节分子的立体结构四、配合物理论简介1.配位键的形成条件：2.配合物的定义：3.配位离子的组成：内界和外界4.配合物的命名：5.配合物的结构和性质：（略）6.配合物的应用：