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(共22張PPT)
配合物與超分子
固體 CuSO4 CuCl2 ·2H2O CuBr2 NaCl K2SO4 KBr
固體顏色 白色 綠色 深褐色 白色 白色 白色
溶液顏色 天藍色 天藍色 天藍色 無色 無色 無色
通過【實驗3-2】分析總結
實驗探究
對比觀察下列物質的顏色，有什么規律？
相同陰離子溶液對照：
固體與水溶液對照：
藍色不是由陰離子導致的
Cu2+ 在水溶液中顯藍色
H2O
（具有孤電子對）
[Cu(H2O)4]2+
Cu2+ + 4H2O === [Cu(H2O)4]2+
Cu2+ 與 H2O 結合顯藍色，它們是怎么結合的
（具有空軌道）
Cu2+
一、配位鍵
成鍵原子或離子一方提供空軌道，另一方提供孤電子對而形成的
“電子對給予-接受”鍵。
1. 概念：
2. 形成條件：
中心原子或離子要有空軌道，配體中的原子要有孤電子對
3. 表示方法：配位鍵可以用 A→B 或A—B表示
A為提供孤電子對的原子
B是接受孤電子對的原子
→
→
→
→
2+
H2O
H2O
H2O
OH2
Cu
4. 特征：
配位鍵是一種特殊的共價鍵
（其本質是 σ 鍵）
配位鍵同樣具有共價鍵的飽和性和方向性
請寫出 NH4+ 的配位鍵的表示方法
→
+
H
H
H
H
N
+
H
H
H
H
N
四個N—H鍵的鍵長、鍵角、鍵能完全相同，表現的化學性質也完全相同，空間構型為正四面體。
二、配位化合物
1. 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）以配位鍵結合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物。
2. 組成
：配離子（中心離子/原子 + 配體）+ 外界離子
[Cu (NH3) 4] SO4
中心離子
配體
配位數
外界離子
2. 組成
：配離子（中心離子/原子 + 配體）+ 外界離子
① 中心離子 / 原子：
②配位體：
提供空軌道，接受孤電子對。
通常是過渡元素的原子或離子，
如 Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+ 等。
提供孤電子對的分子或離子
如分子CO、NH3、H2O等，陰離子 F-、CN-、Cl- 等。
三、配位化合物的制取
實驗 3-3
實驗操作 實驗現象 實驗原理
向盛有4mL 0.1mol/L CuSO4溶液的試管里滴加幾滴1 mol/L 氨水
繼續添加氨水并振蕩試管
再向試管中加入極性較小的溶劑(如加入8 mL 95%乙醇)，并用玻璃棒摩擦試管壁
形成難溶物
難溶物溶解，得到深藍色的透明溶液
析出深藍色晶體
Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2
深藍色晶體為[Cu(NH3)4]SO4·H2O，說明該配合物在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度
三、配位化合物的制取
實驗 3-3
請寫出硫酸四氨合銅的配位鍵的表示方法
→
→
→
→
2+
NH3
3HN
NH3
NH3
Cu
SO42-
中心離子：Cu2+
配位體：NH3
配位數：4
三、配位化合物的制取
實驗 3-4
實驗操作 向盛有少量0.1 mol/L FeCl3溶液（或任何含Fe3+的溶液）的試管中滴加1滴0.1 mol/L硫氰化鉀(KSCN)溶液。
實驗現象
實驗結論
溶液變為紅色
配合物Fe(SCN)3中，中心離子是Fe3+，配體是SCN-，配位數是3
四、配合物的形成對性質的影響
一些難溶于水的金屬氫氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含過量的 OH-、Cl-、Br-、I-、CN-
的溶液中，形成可溶性的配合物。
當簡單離子形成配離子時，其性質往往有很大差異。顏色發生變化就是一種常見的現象，根據顏色的變化就可以判斷是否有配離子生成。
配合物具有一定的穩定性，配合物中的配位鍵越強，配合物越穩定。
對溶解性的影響
顏色的改變
穩定性增強
五、超分子
由兩種或兩種以上的分子（或離子）通過分子間相互作用形成的分子聚集體
1. 概念：
2. 特征：
①自組裝
②分子識別
DNA
細胞雙分子膜
②分子識別
——“杯酚”
杯酚與C60通過范德華力結合，通過尺寸匹配實現分子識別，從而分離C60和C70
②分子識別
——“冠醚”
冠醚是皇冠狀的分子，有不同大小的空腔尺寸，可與不同的陽離子相匹配
冠醚 冠醚空腔直徑/pm 合適的粒子（直徑/pm）
12-冠-4 120~150 Li+（152）
15-冠-5 170~220 Na+（204）
18-冠-6 260~320 K+（276）
Rb+（304）
21-冠-7 340~430 Cs+（334）
②分子識別
——“冠醚”
超分子
冠醚與金屬陽離子通過配位作用相結合
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
Li+
Na+
Na+
1.下列關于配位化合物的敘述中，不正確的是（ ）
A. 配位化合物中一定存在配位鍵
B. 配位化合物中只有配位鍵
C. [Cu(H2O)6]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. 配位化合物在半導體等尖端技術、醫學科學、催化反應和材料化學等領域都有廣泛的應用
B
2.下列物質：①H3O＋ ②[B(OH)4]－ ③CH3COO－ ④NH3 ⑤CH4中存在配位鍵的是（ ）
A.①② B.①③ C.④⑤ D.②④
A
3.向盛有硫酸銅溶液的試管中滴加濃氨水，先生成難溶物，繼續滴加濃氨水，難溶物溶解，得到深藍色透明溶液。下列對此現象的說法正確的是（ ）
A.反應后溶液中不存在任何沉淀，所以反應前后Cu2＋的濃度不變
B.沉淀溶解后，生成深藍色的配離子[Cu(NH3)4]2＋
C.反應后的溶液中Cu2＋的濃度增加了
D.在配離子[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供孤電子對，NH3提供空軌道
B
4.用過量的AgNO3溶液處理含0.01 mol氯化鉻(CrCl3·6H2O)的水溶液，生成0.02 mol的AgCl沉淀，此氯化鉻最可能是（ ）
A.[Cr(H2O)6]Cl3
B.[CrCl(H2O)5]Cl2·H2O
C.[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O
D.[CrCl3(H2O)3]·3H2O
B
5.某物質的結構如圖所示：
下列有關該物質的分析中正確的是（ ）
A.該物質分子中不存在σ鍵
B.該物質的分子內只存在共價鍵和配位鍵兩種作用力
C.該物質是一種配合物，其中Ni原子為中心原子
D.該物質的分子中C、N、O原子均存在孤電子對
C
6. Cu2＋能與NH3、H2O、OH－、Cl－等形成配位數為4的配合物。
(1)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。
①畫出配離子[Cu(OH)4]2－中的配位鍵___________。
②Na2[Cu(OH)4]中除了配位鍵外，還存在的化學鍵類型有____________(填字母)。
A.離子鍵 B.金屬鍵 C.極性共價鍵 D.非極性共價鍵
(2)金屬銅與氨水或過氧化氫都不能反應，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液發生反應：Cu＋H2O2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。
其原因是________________________________________________________________。
AC
過氧化氫為氧化劑，將Cu氧化為Cu2＋，氨分子與Cu2＋形成配位鍵

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