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第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
第四節(jié)
配合物與超分子
一．配合物
無水硫酸銅是白色的，但CuSO4·5H2O卻是藍色的，這是為什么呢？
教材P95
一．配合物
O
H
H
孤電子對
Cu2+
具有空軌道
Cu2+
H2O
H2O
H2O
OH2
四水合銅離子
（一）配位鍵
1、概念
由一個原子單獨提供孤電子對，另一個原子提供空軌道而形成的化學鍵，即“電子對給予—接受”鍵。
電子對給予—接受鍵
①配位鍵是一種特殊的共價鍵
②配位鍵同樣具有飽和性和方向性；
一般來說，多數(shù)過渡金屬元素的原子或離子形成配位鍵的數(shù)目是基本不變的，如Ag＋形成2個配位鍵；Cu2＋形成4個配位鍵等。
2、形成條件
①成鍵原子一方能提供孤電子對
（如分子有NH3、H2O、HF、CO等；離子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等）；
②成鍵原子另一方能提供空軌道（如H+、Al3+、B及過渡金屬的原子或離子，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等）
3、表示方法
A—B
提供孤電子對的原子，叫配體
接受孤電子對的原子
（或A B）
NH4+
H3O+
(3)[Cu(NH3)4]2+
(4)[Cu(H2O)4]2+
【練習】下列各種說法中錯誤的是（ ）
A. 配位鍵也是一種靜電作用
B. 配位鍵的實質(zhì)是一種共價鍵
C. 配位鍵具有飽和性和方向性
D. 形成配位鍵的電子對由成鍵原子雙方提供
D
【練習】配位鍵用A→B表示，下列各種說法中正確的是（ ）
A、B原子所屬元素一定是非金屬元素
B、B的電負性一定大于A的電負性
C、A原子可以提供接受孤對電子的空軌道
D、A是提供孤對電子的原子
D
學以致用 提升關(guān)鍵能力 校本P77
1.下列不能形成配位鍵的組合是( )
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
D
校本P77
2.下列分子或離子中，能提供孤電子對與某些金屬離子形成配位鍵的是
A.僅有①② B.僅有①②③ C.僅有①②④ D.①②③④⑤
D
校本P77
3.化合物 與 可以通過配位鍵形成 。
（1）配位鍵的形成條件是_________________________________________ 。
一方能夠提供孤電子對，另一方能夠提供空軌道
（2）在 中，____________原子提供孤電子對，___________原
子接受電子對。
氮（或 ）
硼（或B）
（二）配合物
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(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物。
[Cu(NH3)4]SO4
[Cu(NH3)4]2+
[Cu(NH3)4] SO4
配體
配位數(shù)
內(nèi)界
(配離子)
中心原子
外界
配合物
外界
內(nèi)界（配離子）
中心原子（提供空軌道）
配 體
配位數(shù)
配位原子（提供孤電子對的原子）
2、配合物的組成
（含有孤電子對的分子或離子）
直接同中心原子（或離子）配位的原子（離子或分子）總的數(shù)目
配位原子
配合物 內(nèi)界 外界 中心粒子 配體 配位數(shù)
[Ag(NH3)2]OH 氫氧化二氨合銀
K3[Fe(CN)6] 六氰合鐵酸鉀
[Co(NH3)5Cl]Cl2
Ni(CO)4 四羰基鎳
[Ag(NH3)2]＋
OH-
Ag+
NH3
2
[Fe(CN)6]3－
K＋
Fe3＋
CN－
6
[Co(NH3)5Cl]2＋
Cl－
Co3＋
NH3、Cl
6
Ni(CO)4
無
Ni
CO
4
【練習】
校本P80
1.下列說法錯誤的是( )
A.配合物中的配體可以是分子也可以是陰離子
B.配位鍵是一種特殊的共價鍵
C. 、 中都含有配位鍵
D.共價鍵的形成條件是成鍵原子必須有未成對電子
D
校本P80
3. 下列關(guān)于 的說法正確的是( )
A.配體為水分子，外界為 B.中心離子的配位數(shù)為6
C.中心離子采取 雜化 D.中心離子的化合價為 價
B
校本P79
3.某物質(zhì)A的實驗式為 ，將 加入足量的 溶液中
能生成 白色沉淀，以強堿處理并沒有 放出。下列關(guān)于該配合物
的說法正確的是( )
A. 只與 形成配位鍵
B.該配合物的配位數(shù)為3
C.該配合物可能是平面正方形結(jié)構(gòu)
D.該配合物可寫成
D
氨水
氨水
產(chǎn)生藍色沉淀
①Cu2＋＋2NH3·H2O == Cu(OH)2↓＋2
氨水過量后沉淀溶解，得到深藍色透明溶液
②Cu(OH)2＋4NH3 == [Cu(NH3)4]2＋＋2OH－
Cu(OH)2(s) Cu2+(aq) + 2OH－(aq)
+
4NH3
[Cu(NH3)4]2+
=
3. 配合物形成時性質(zhì)的改變
溶解度、顏色、穩(wěn)定性
[Cu(H2O)4]2+
[Cu(NH3)4]2+
Cu(OH)2
配位鍵的強度有大有小，有的配合物較穩(wěn)定，有的配合物較不穩(wěn)定。通常情況，較穩(wěn)定的配合物可以轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定性更強的配合物。
析出深藍色的晶體
溶劑極性：乙醇 < 水；[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小
氨水
氨水
95% 乙醇
[Cu(NH3)4]2＋＋＋H2O === [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
乙醇
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl－(aq)
+
2NH3
[Ag(NH3)2]+
=
少量
AgNO3 溶液
氨水
出現(xiàn)白色沉淀
①Ag＋＋Cl－ == AgCl↓
沉淀溶解，溶液呈無色
②AgCl＋2NH3 == [Ag(NH3)2]＋＋Cl－
KSCN 溶液
溶液變?yōu)榧t色
Fe3＋＋3SCN－ == Fe(SCN)3
①利用硫氰化鐵配離子的顏色，可鑒定溶液中存在Fe3＋；
②該粒子的顏色極似血液，常被用于電影特技和魔術(shù)表演。
校本P79
2．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(xù)滴加濃
氨水，難溶物溶解，得到深藍色的透明溶液。下列對此現(xiàn)象的說法正確的
是(　　)
A．反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀，所以反應(yīng)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．向反應(yīng)后的溶液中加入乙醇，會析出白色晶體
D．在配離子[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供孤電子對，NH3提供空軌道
B
校本P80
4.下列過程與配合物的形成無關(guān)的是( )
A.除去 粉中的 可用強堿溶液
B.向一定量的 溶液中加入氨水至沉淀消失
C.向 溶液中加入 溶液
D.向一定量的 溶液中加入氨水至沉淀消失
A
電解氧化鋁的助熔劑 Na3[AlF6]
熱水瓶膽鍍銀（銀鏡反應(yīng)）
[Ag(NH3)2]OH
(1)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用
4、 配合物的應(yīng)用
葉綠素
(2)生命體中的應(yīng)用
血紅蛋白
維生素B12
(3)在醫(yī)藥中的應(yīng)用
第二代鉑類抗癌藥（碳鉑）
學以致用 提升關(guān)鍵能力校本79
1.下列關(guān)于配位化合物的敘述不正確的是( )
A.配位化合物中必定存在配位鍵
B.配位化合物中只有配位鍵
C. 中的 提供空軌道， 中的 原子提供孤電子對，
二者結(jié)合形成配位鍵
D.配位化合物在半導體等尖端技術(shù)、醫(yī)學科學、催化反應(yīng)和材料化學等領(lǐng)
域都有廣泛的應(yīng)用
B
電負性：F＞H，使得NF3提供孤電子對的能力小于NH3。
校本P78
2. (1)人體內(nèi)血紅蛋白是Fe2＋卟啉配合物，F(xiàn)e2＋與O2結(jié)合形成配合物，而CO與血紅蛋白中的Fe2＋也能形成配合物。根據(jù)生活常識，比較其配合物的穩(wěn)定性。
血紅蛋白中Fe2＋與CO形成的配合物更穩(wěn)定。
(2)[Cu(NH3)4]2＋與[Cu(H2O)4]2＋哪個配位離子更穩(wěn)定？原因是什么？
[Cu(NH3)4]2＋更穩(wěn)定。因為N和O都有孤電子對，但O的電負性大，吸引孤電子對的能力強，故NH3提供孤電子對的能力比H2O大。
(3)NH3與Cu2＋形成配合物，但NF3很難與Cu2＋形成配合物，原因是什么？
歸納總結(jié)
(1)配合物的穩(wěn)定性
配合物具有一定的穩(wěn)定性。配合物中的配位鍵越強，配合物越穩(wěn)定。當作為中心原子(或離子)的金屬原子(或離子)相同時，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關(guān)。
(2)配位鍵的穩(wěn)定性
①電子對給予體形成配位鍵的能力：NH3＞H2O。
②接受體形成配位鍵的能力：H＋＞過渡金屬＞主族金屬。
（一） 定義
超分子有的是有限的，有的是無限伸展的
是由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體。
分子是廣義的，包括離子。
主要是靜電作用、范德華力和氫鍵等
二、超分子
1、分子識別
（二）重要特征及其應(yīng)用
（1）分離 C60 和 C70
C60
C70
(2)冠醚識別堿金屬離子
15-冠-5
12-冠-4
冠醚環(huán)的大小與金屬離子匹配，才能識別
冠醚能與陽離子尤其是堿金屬陽離子作用，并且隨環(huán)的大小不同而與不同的金屬離子作用，將陽離子以及對應(yīng)的陰離子都帶入有機溶劑，因而成為有機反應(yīng)中很好的催化劑。
2、自組裝
細胞和細胞器的雙分子膜的自組裝
極性基團(親水)
非極性基團(疏水)
極性基團
學以致用 提升關(guān)鍵能力 校本P80
1.(2023·沈陽高二質(zhì)檢)下列有關(guān)超分子的說法正確的是( )
A.超分子即大分子或高分子
B.超分子的重要特征是分子識別
C.超分子一定是電中性的
D.超分子中僅存在共價鍵
B
校本P80
2.已知冠醚 冠 的空腔直徑為 ， 、 、 、
的直徑分別為 、 、 、 。下列適合用
冠醚 冠 識別的是( )
A. B. C. D.
3. 冠醚識別堿金屬離子、“杯酚”識別 ,都與超分子_____________的
性質(zhì)有關(guān)(填字母)。
A.識別分子的空腔直徑大小 B.分子的極性
C.分子的活潑性 D.被識別分子或離子的直徑大小
B
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