2019-2020年高中化學(xué) 課題18 配位化合物競賽講義新人教版.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 課題18 配位化合物競賽講義新人教版 學(xué)習(xí)目標：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、教學(xué)難點：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)生對增強配合物感性認識。 2、通過隨堂實驗、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晶體是藍色而無水CuSO4 是白色？ 【實驗】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，觀察實驗現(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 哪些溶液呈天藍色 實驗說明什么離子呈天藍色，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、配合物理論簡介 1．配位鍵 共享電子對由一個原子單方面提供而跟另一個原子共享的共價鍵叫做配位鍵。（是一類特殊的共價鍵） 如NH的形成：NH3＋H+ ====== NH 氨分子的電子式是 ，氮原子上有 對孤對電子。當氨分子跟氫離子相作用時，氨分子中氮原子提供一對電子與氫原子共享，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)生探索實踐機會，增強感性認識。 對上述現(xiàn)象，請給予合理解釋 圖片展示，視覺感受，直觀理解。 閱讀了解配位化合物的定義 演示實驗2-2 看圖解釋配位鍵的形成。 提出問題： 其結(jié)構(gòu)簡式可表示為： （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[實驗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↓ 上述實驗中得到的深藍色晶體是[Cu(NH3)4]SO4·H2O。結(jié)構(gòu)測定實驗證明，無論在氨水溶液中還是在晶體中，深藍色都是由于存在[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-藍色沉淀變?yōu)樯钏{色溶液，在[Cu(NH3)4]2+里，NH3分子的氮原子給出孤對電子對，Cu2+接受電子對，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。 補充介紹：配合物的組成 選擇簡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（簡稱配體）：配位體是含有孤對電子的分子或離子，如NH3、H2O和C1-、Br-、I-、CNS-離子等。配位體中具有孤對電子的原子，在形成配位鍵時，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。在計算中心離子的配位數(shù)時，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。 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)于配合物形成時的性質(zhì)改變，一般來說主要有下列幾點 （1）顏色的改變：當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)的催化劑來實現(xiàn)。這些反應(yīng)稱為配位催化反應(yīng)，目前國內(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，且后兩者對腎的損害作用小，但碳鉑難溶于水，影響療效。 增大了解知識容量