新教材高中化学专题4分子的空间结构与物质性质第2单元配合物的形成和应用教师用书苏教版选择性必修2.docVIP

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其次单元协作物的形成和应用

学习

任务

1．相识简洁配位化合物的成键特征。

2．能正确运用化学符号描述协作物的组成。

3．学会简洁协作物的试验制备。

4．能联系协作物的组成和结构说明相关的试验现象。

5．相识生命体中配位化合物的功能，列举协作物在药物开发和催化剂研制等领域的重要应用。

一、协作物的形成

1．协作物

(1)概念

由供应孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。

(2)组成(以[Zn(NH3)4]SO4为例)

①内界和外界

中心原子与配位体以配位键结合，形成协作物的内界。协作物的内界可以是分子，也可以是离子。

与协作物内界结合的离子，成为协作物的外界。

②中心原子(离子)和配位体

中心原子(离子)是指空轨道的原子或离子，配位体是指供应孤电子对的分子或离子。

③配位原子和配位数

配位原子是指配位体中供应供应孤电子对的原子，配位数是指形成接同中心原子(或中心离子)配位的原子的数目。

④配离子的电荷数：配离子的电荷数等于中心离子和配体所带电荷的代数和。

(3)协作物形成的两个条件

①配位体能够供应孤电子对的原子。[常见的含有孤电子对的微粒：分子如CO、NH3、H2O等，离子如Cl－、CN－、NOeq\o\al(－,2)等。]

②配位化合物的中心原子含有空轨道。常见的有Fe3＋、Cu2＋、Ag＋、Zn2＋等。

2．协作物异构现象

(1)产生异构现象的缘由

①含有两种或两种以上配位体。

②配位体空间排列方式不同。

(2)分类—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(――――――→,\s\up10(顺式异构体))同种配位体处于\o(――→,\s\up10(相邻))位置。,\o(――――――→,\s\up10(反式异构体))同种配位体处于\o(――→,\s\up10(对角))位置。))

(3)异构体的性质

顺、反异构体在颜色、极性、溶解性、活性等方面都有差异。

3．常见协作物的形成试验

试验操作

步骤

试验现象

三支试管中先生成蓝色沉淀之后随浓氨水的滴入，沉淀渐渐溶解，最终变为深蓝色溶液。

相关离

子反应

方程式

Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)；

Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。

推断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)[Cu(NH3)4]2＋中含有配位键，共价键和离子键。 (×)

(2)全部协作物均有内界和外界。 (×)

(3)NHeq\o\al(＋,4)中配位键与共价键的键能相同。 (√)

(4)[Ag(NH3)2]OH的配位数为2，配位原子为N。 (√)

(5)顺式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的结构式，分子的极性不同。 (√)

二、协作物的应用

1．在试验探讨方面的应用

(1)检验金属离子：如可用KSCN溶液检验Fe3＋的存在，Fe3＋＋nSCN－===[Fe(SCN)n](3－n)＋(血红色溶液)；可用[Ag(NH3)2]OH溶液检验醛基的存在。

(2)分别物质：如将CuSO4和Fe2(SO4)3混合液中CuSO4与Fe2(SO4)3分别开，可用浓氨水，Cu2＋生成[Cu(NH3)4]2＋。

(3)定量测定物质的组成。

2．生产领域的广泛应用

在生产中，协作物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域。例如，夹心配位化合物二茂铁具有高度的热稳定性，常被用作燃料的催化剂和抗爆剂，它的节能消烟效果也特别好。

3．应用于尖端探讨领域

如激光材料、超导材料、抗癌药物的探讨，催化剂的研制等。

推断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)以Mg2＋为中心的大环协作物叶绿素能催化光合作用。 (√)

(2)Fe2＋的卟啉协作物是输送O2的血红素。 (√)

(3)[Ag(NH3)2]＋是化学镀银的有效成分。 (√)

(4)向溶液中逐滴加入氨水，可除去硫酸锌溶液中的Cu2＋。 (×)

(5)配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用。 (√)

配位化合物的特点及形成条件分析

材料一：在配位化学及其应用领域作出重要贡献的我国闻名化学家唐敖庆教授是我国现代理论化学的开拓者和奠基人。他从20世纪60年头起系统地开展配位场理论的探讨；70年头，进行了协作化学模拟生物固氮作用的探讨，开展了分子氮配位作用的化学键理论探讨。其“配位场理论方法”获1982年国家自然科学奖一等奖。

徐光宪教授长期从事物理化学和无机化学的教学及探讨，涉及量子化学、化学键理论、配位化学、萃取化学、核燃料化学和稀土科学等领域。基于对稀土化学键、配位化学和物质结构等基本规律的深刻相识，他发觉了稀土