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1、第四节配合物与超分子必必备基基础核心素养核心素养素养形成素养形成课程目标1了解配位键的特点及配合物理论，能说明简单配合物的成键情况。2了解几种常见的配离子的性质。3了解超分子特点和应用。图说考点必必备基基础一、配合物理论简介1实验探究配合物蓝色沉淀溶解深蓝色晶体红色2.配位键(1)概念：_由一个原子单方面提供跟另一个原子共用的共价键，即“_”键，是一类特殊的共价键。(2)形成条件：电子对给予体具有_，而接受体有_。(3)表示配位键可以用AB表示，其中A是_孤电子对的原子，B是_孤电子对的原子。例如Cu(NH3)42+可表示为_。3配位化合物通常把_(或原子)与某些分子或离子(称为_)以_ 结合
2、形成的化合物称为_。共用电子对电子对给予接受孤电子对空轨道给予接受金属离子配体或配位体配位键配位化合物(配合物)二、超分子1超分子超分子是由_或_以上的分子通过_相互作用形成的分子聚集体。2超分子的应用(1)分离C60和C70将C60和C70的混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中，得到超分子“杯酚”C60和C70；加入甲苯溶剂，甲苯将_溶解，经过滤后分离出_；再向不溶物中加入氯仿，氯仿溶解“_”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。从而将C60和C70分离开来。(2)冠醚识别碱金属离子冠醚分子中有大小不同的_适配不同大小的碱金属离子，而形成冠醚碱金属离子超分子。3超分子的重要特征：_和_。
3、两种两种分子间C70C70杯酚空穴分子识别自组装2我国科学家制得了SiO2超分子纳米管，其微观结构如图所示，下列叙述中正确的是()ASiO2是两性氧化物，既可与NaOH反应又可与HF反应BSiO2超分子纳米管可能选择性结合某些分子或离子CSiO2是光导纤维的成分，具有导电性D水晶和玛瑙主要成分均为SiO2，均属于共价晶体答案：B3回答下列问题：(1)配合物Ag(NH3)2OH的中心离子是_，配位原子是_，配位数是_，它的电离方程式是_。(2)向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，观察到的现象是_。(3)Ag(NH3)2OH含有的化学键种类有_.A离子键B键C键D氢键
4、E配位键(4)1 molAg(NH3)2OH含有的键数目为：_个。AgN2Ag(NH3)2OH=Ag(NH3)2+OH先有白色沉淀，后来白色沉淀溶解ABE9NA核心素养核心素养提升点一配位化合物的结构与性质例1 大环配位体可用于金属蛋白质化学模拟，合成离子载体等；如图为冠醚(大环配位体)和某金属离子(M)形成的一种大环配合物。回答下列问题：(1)该大环配合物中含有的化学键为_(填字母)。a极性键b非极性键c配位键 d金属键(2)该物质中非金属元素的电负性由小到大的顺序为_。(3)在冠醚中，C原子的杂化类型为_，O原子的杂化类型为_。(4)冠 醚 中 的 O原 子 能 和 M离 子 形 成 配
5、位 键 的 原 因：_。abcHCOsp3sp3O原子成键后，含2对孤对电子，金属离子M有空轨道，所以两者能形成配位键状元随笔配位键的形成条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对。提升1(1)配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl36NH3(黄色)、CoCl35NH3(紫红色)、CoCl34NH3(绿色)和CoCl34NH3(紫色)四种化合物各1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl36NH3：_，CoCl35NH3：_，CoCl34NH3(绿色和紫色)：_。
6、后两种物质组成相同而颜色不同的原因是_。上述配合物中，中心离子的配位数都是_。Co(NH3)6Cl3Co(NH3)5ClCl2Co(NH3)4Cl2 Cl它们互为同分异构体6解析：由题意知，四种配合物中每1个配合物所含自由氯离子的数目分别为3、2、1、1，则 它 们 的 化 学 式 分 别 为 Co(NH3)6Cl3、Co(NH3)5ClCl2、Co(NH3)4Cl2Cl、Co(NH3)4Cl2Cl，最后两种应互为同分异构体。(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl33KSCN=Fe(SCN)33KCl表示。经研究表明，Fe(SCN
7、)3是配合物，Fe3与SCN不仅能以13的个数比配合，还能以其他个数比配合。请按要求填空：Fe3与SCN反应时，Fe3提供_，SCN提供_，二者通过配位键结合。所得Fe3与SCN的配合物中，主要是Fe3与SCN以个数比11配合所得离子显血红色，含该离子的配合物的化学式是_；若Fe3与SCN以个数比15配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为：_。空轨道孤电子对Fe(SCN)Cl2FeCl35KSCN=K2Fe(SCN)53KCl解析：Fe3和SCN形成配合物时，Fe3提供空轨道，SCN提供孤电子对，Fe3和SCN以11和15形成络离子时，写化学式要用Cl和K分别平衡
8、络离子的电荷，使络合物呈电中性。(2)组成中心离子：一般是金属离子，常见的有Fe2、Fe3、Ag、Cu2、Zn2、Ni2等，特别是过渡金属离子很容易形成配合物，这是因为多数过渡金属的离子含有空轨道。配体：含有孤电子对的分子或离子，如NH3、CO、H2O、Cl、Br、I、SCN、CN等。配位数：直接同中心离子(或原子)配位的配体的数目为该中心离子(或原子)的配位数。一般中心离子(或原子)的配位数是2、4、6、8。(3)结构组成：在配合物Co(NH3)6Cl3中，Co3为中心离子，6个NH3分子为配体。中心离子与配体构成配合物的内界，通常把它们放在括号内，Cl称为配合物的外界。内、外界之间以离子键
9、结合，在水中全部电离。2配合物的形成对物质性质的影响(1)配合物对物质溶解性的影响一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶解于含过量的Cl、Br、I、CN和氨的溶液中，形成可溶性的配合物。(2)离子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是否有配离子生成。例如，Fe3与SCN在溶液中可生成配位数为16的铁的硫氰酸根配离子，这种配离子的颜色是血红色的。反应的离子方程式如下：Fe3nSCN=Fe(SCN)n3n(3)稳定性增强配合物在生命科学中的应用配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越
10、稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。例如，血红素中的Fe2与CO分子形成的配位键比Fe2与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。提升点二超分子及其应用例2 冠醚能与阳离子，尤其是与碱金属离子作用，并且随环的大小不同而与不同的金属离子作用。12-冠-4与锂离子作用而不与钠离子、钾离子作用；18-冠-6与钾离子作用(如图)，还可与重氮盐作用，但不与锂离子或钠离子作用。下列说法错误的是()A18-冠-6中C和O的杂化轨道类型相同B18-冠-6与钾离子作用，不与锂离子或钠离
11、子作用，这反映了超分子的“分子识别”的特征C18-冠-6与钾离子作用反映了超分子的自组装的特征D冠醚与碱金属离子作用的原理与其可作相转移催化剂的原理有关答案：C解析：18-冠-6中C和O都是sp3杂化，A项正确；18-冠-6与钾离子作用，不与锂离子或钠离子作用，反映了超分子的“分子识别”的特征，故B项正确，C项错误；由于冠醚是皇冠状分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，把无机物带入有机物中，它可以作为相转移催化剂也是基于这个原理，D项正确。状元随笔冠-5和冠-4的结构15-冠-5的键线式结构 12-冠-4的键线式结构提升2下列有关超分子的说法正确的是()A超分子是如蛋白质一样的大分
12、子B超分子是由小分子通过聚合得到的高分子C超分子是由高分子通过非化学键作用形成的分子聚集体D超分子是由两个或两个以上分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体答案：D状元随笔超分子化学研究范围大致可分为三类(1)环状配体组成的主客体体系；(2)有序的分子聚集体；(3)由两个或两个以上基团用柔性链或刚性链连接而成的超分子化合物。【关键能力】超分子“自组装原则”的应用人们可以根据超分子自组装原则，以分子间的相互作用力为工具，把具有特定的结构和功能的组分或建筑模块按照一定的方式组装成新的超分子化合物。这些新的化合物不仅仅能表现出单个分子所不具备的特有性质，还能大大增加化合物的种类和数目。如果人们能够很好
13、地控制超分子自组装过程，就可以按照预期目标更简单、更可靠地得到具有特定结构和功能的化合物。素养形成素养形成答案：B2下列不属于配位化合物的是()ACu(H2O)4SO4H2OBAg(NH3)2OHCKAl(SO4)212H2ODNaAl(OH)4答案：C解析：C中KAl(SO4)212H2O属于复盐，不是配合物。3配位化合物的数量巨大，组成和结构形形色色，丰富多彩。请指出配合物Cu(NH3)4(OH)2的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数()ACu2、NH3、2、4 BCu、NH3、1、4CCu2、OH、2、2 DCu2、NH3、2、2答案：A解析：配合物Cu(NH3)4(OH)2中，Cu2为中心离子，NH3为配体，电荷数为2，配位数为4。4下列有关超分子的说法错误的是()A超分子是由两种或多种分子形成的聚集体B分子形成超分子的作用可能是分子间作用力C超分子具有分子识别的特性D分子以共价键聚合形成超分子答案：D5气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物，分子中原子间成键关系如图所示。请将图中你认为是配位键的斜线加上箭头。agCu2NH3、H2O4配位键、极性共价键
