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1、第二章 第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu)
課 時(shí)
第三課時(shí)
教學(xué)目的
知識(shí)與技能
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
過(guò)程與方法
1、采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進(jìn)行教學(xué)
2、培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納、綜合的能力
情感態(tài)度價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和空間想象能力
重 點(diǎn)
配位鍵、配位化合物的概念
難 點(diǎn)
配合物理論
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)步驟、內(nèi)容
師生活動(dòng)
[引入]我們?cè)诹私饬藘r(jià)層電子互斥理論和雜化軌道理論后,我們?cè)賮?lái)學(xué)習(xí)一類特殊的化合物,配合物
[板書(shū)]四、配合物理論簡(jiǎn)介
[實(shí)驗(yàn)2-1]將表中的少量固體溶于足量的水,
2、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并填寫(xiě)表格。
[投影]
固體
CuSO4白色
CuCl22H2O綠色
CuBr2深褐色
NaCl 白色
K2SO4白色
KBr 白色
哪些溶液呈天藍(lán)色
天藍(lán)色
天藍(lán)色
天藍(lán)色
無(wú)色
無(wú)色
無(wú)色
實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么離子呈天藍(lán)色,什么離子沒(méi)有顏色
可知Na+、K+、Cl―、Br―、SO42-等離子無(wú)色。而Cu2+在水溶液中有顏色
[講]上述實(shí)驗(yàn)中呈天藍(lán)色的物質(zhì)是水合銅離子,可表示為[Cu(H20)2+],叫做四水合銅離子。在四水合銅離子中,銅離子與水分子之間的化學(xué)鍵是由水分子提供孤對(duì)電子對(duì)給予銅離子,銅離子接受水分子的孤對(duì)電子形成的,這類“電子對(duì)給
3、予—接受鍵”被稱為配位鍵。
[投影]
Cu
OH2
H2O
H2O
H2O
2+
[板書(shū)]1、配位鍵
(1)定義:“電子對(duì)給予—接受鍵”被稱為配位鍵。一方提供孤對(duì)電子;一方有空軌道,接受孤對(duì)電子。如:[Cu(H20)2+]、NH4+中存在配位鍵。
[講]配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵,但形成配位鍵的共用電子對(duì)由一方提供而不是由雙方共同提供的。
[板書(shū)](2)成鍵粒子:原子
(3)成鍵性質(zhì):共用電子對(duì)對(duì)兩原子的電性作用
(4)成鍵條件:形成配位鍵的一方是能夠提供孤對(duì)電子的原子,另一方是具有能夠接受孤對(duì)電子的空軌道原子。
(5)配位鍵的表示方法:A→B(表明共用電子對(duì)由A
4、原子提供而形成配位鍵)
[講]存在配位鍵的物質(zhì)有很多,比如我們常見(jiàn)的NH4+、H3O+、SO42-、P2O5、Fe(SCN)3、血紅蛋白等等。通常把金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物,簡(jiǎn)稱配合物。
[板書(shū)]2、配合物
(1)定義:通常把金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物。
[講]已知配合物的品種超過(guò)數(shù)百萬(wàn),是一個(gè)龐大的化合物家族。
[板書(shū)](2)配合物的組成
中心原子:配合物的中心原子一般都是帶正電的陽(yáng)離子,過(guò)渡金屬離子最常見(jiàn)。
配位體:可以是陰離子,也可以是中性分子,配位體中直接
5、同中心原子配合的原子叫配位原子,配位原子必須是含有孤對(duì)電子的原子。
配位數(shù):直接同中心原子配位的原子的數(shù)目叫中心原子的配位數(shù)。
配離子的電荷數(shù):配離子的電荷數(shù)等于中心離子和配位體的總電荷數(shù)的代數(shù)和。
[投影]
[講]如:[Co(NH3)5Cl]Cl2 這種配合物,其配位體有兩種:NH3、Cl-,配位數(shù)為5+1=6。
[講]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(jià)。例如[Zn(NH3)2]SO4讀作硫酸二氨合鋅
[實(shí)驗(yàn)2-2]向盛有硫酸銅水溶液
6、的試管里加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)添加氨水,難溶物溶解,得到深藍(lán)色的透明溶液;若加入極性較小的溶劑(如乙醇),將析出深藍(lán)色的晶體。
[投影]
[問(wèn)題]有誰(shuí)上黑版寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)方程式?
[板書(shū)]3、配合物的形成:
Cu2++2NH3H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
Cu(OH)2+4 NH3H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
[Cu(NH3)4]2+深藍(lán)色
[講]在[Cu(NH3)4]2+里,NH3分子的氮原子給出孤對(duì)電子對(duì),Cu2+接受電子對(duì),以配位鍵形成了[Cu(NH3)4]2+
[投影]
2+
Cu
NH3
H3N
NH3
NH
7、3
[板書(shū)]4、配合物的性質(zhì)
(1)配合物溶于水后難電離
[講]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。
[魔術(shù)表演]向黑板上懸掛的一副人物素描圖象上噴灑一無(wú)色溶液,結(jié)果眼眶中流出了血淚
[實(shí)驗(yàn)2-3]向盛有氯化鐵溶液(或任何含F(xiàn)e3+的溶液)的試管中滴加1滴硫氰化鉀(KSCN)溶液,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]看到試管里溶液的顏色跟血液極為相似。
[講]這種顏色是三價(jià)鐵離子跟硫氰酸根(SCN—)離子形成的配離子。利用該離子的顏色,可鑒定溶液中存在Fe3+;又由于該離子的顏色極似血液,常被用于電影特技和魔術(shù)表演。
[講]配位鍵的強(qiáng)度
8、有大有小,因而有的配合物很穩(wěn)定,有的很不穩(wěn)定。許多過(guò)渡金屬離子對(duì)多種配體具有很強(qiáng)的結(jié)合力,是因?yàn)檫^(guò)渡金屬原子或離子都有接受孤對(duì)電子的空軌道,對(duì)多種配體具有較強(qiáng)的結(jié)合力,因而,過(guò)渡金屬配合物遠(yuǎn)比主族金屬配合物多。
[板書(shū)](2)配位鍵越強(qiáng),配合物越穩(wěn)定。
[投影]科學(xué)視野:已知的配合物種類繁多,新的配合物由于紛繁復(fù)雜的有機(jī)物配體而層出不窮,使得無(wú)機(jī)化合物的品種迅速增長(zhǎng)。葉綠素、血紅素和維生素B12都是配合物,它們的配體大同小異,是一種稱為卟啉的大環(huán)有機(jī)物,而中心離子分別是鎂離子、亞鐵離子和鈷離子。圖2—25是葉綠素的結(jié)構(gòu)示意圖:
[實(shí)踐活動(dòng)]用計(jì)算機(jī)軟件Chemsketch制作分子立體
9、模型。
練習(xí)1、制作甲烷分子的立體結(jié)構(gòu)模型
步驟:(1)在程序第一個(gè)界面“Chemsketch Window” (化學(xué)作圖視窗)上(當(dāng)界面上的三個(gè)圖標(biāo)處于白色背景的狀態(tài)時(shí))用鼠標(biāo)做一次點(diǎn)擊,界面上呈現(xiàn)“CH4”;
(2)點(diǎn)擊視窗左下角的“Copy to 3D”,進(jìn)入該程序的第二個(gè)界面“ACD/3D”(三維模型視窗),出現(xiàn)一個(gè)球;
(3)點(diǎn)擊該界面上的圖標(biāo),得到甲烷的立體結(jié)構(gòu)模型;
(4)用鼠標(biāo)點(diǎn)住模型移動(dòng),模型將隨之旋轉(zhuǎn);
(5)點(diǎn)擊圖標(biāo),模型會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn);
(6)點(diǎn)擊圖標(biāo)之一,模型一邊旋轉(zhuǎn),一邊將變換成不同顯示形式。再次點(diǎn)擊圖標(biāo),圖形停止轉(zhuǎn)動(dòng);
(7)點(diǎn)擊左下
10、角“C11ernsr返回第一個(gè)界面,用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖標(biāo)圖,直至界面清空。
練習(xí)2、制作水分子的立體結(jié)構(gòu)模型
步驟:(1)用鼠標(biāo)點(diǎn)擊左側(cè)的圖標(biāo)“O”,使該圖標(biāo)變?yōu)榘咨尘?,在界面上點(diǎn)擊一次,出現(xiàn)“H2O”;
(2)重復(fù)練習(xí)l的(2)一(7)的操作。
練習(xí)3、制作氨分子結(jié)構(gòu)模型
步驟:(1)用鼠標(biāo)點(diǎn)擊左側(cè)的圖標(biāo)“N”,使該圖標(biāo)變?yōu)榘咨尘?,在界面上點(diǎn)擊一次,出現(xiàn)“NH3”;
(2)重復(fù)練習(xí)l的(2)一(7)的操作。
練習(xí)4、制作二氧化碳分子結(jié)構(gòu)模型
步驟:(1)用鼠標(biāo)點(diǎn)擊左側(cè)的圖標(biāo)“C”,使該圖標(biāo)變?yōu)榘咨尘埃诮缑嫱咙c(diǎn)擊一次,出現(xiàn)“CH4”,用鼠標(biāo)點(diǎn)擊左側(cè)的圖標(biāo)“O”,然后用鼠標(biāo)點(diǎn)住
11、界面上“CH4”,向任一方向拖拉鼠標(biāo),圖形變?yōu)椤癈H3一OH”,再用鼠標(biāo),長(zhǎng)住圖形“CH3一OH”中的“CH3向任一方向拖拉鼠標(biāo),圖形變?yōu)镠OOH,用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖形中的“一”, 圖形變?yōu)椤癘 OH”,再次用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖中的“一”,圖形變?yōu)椤癘 O”;
(2)重復(fù)練習(xí)1的(2)一(7)的操作。
[小結(jié)]在工業(yè)生產(chǎn)中,配合物的性質(zhì)應(yīng)用于濕法冶金、物質(zhì)的分離和提純、合成功能分子。在定量分析中,用于檢驗(yàn)離子、作隱蔽劑、有機(jī)沉淀劑和萃取分離等。配合物還和生物體內(nèi)許多酶與金屬離子的配合物有關(guān)。
[隨堂練習(xí)]
1、向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是( )
A.[
12、Co(NH3)4Cl2]Cl B.[Co(NH3)3Cl3]
C.[Co(NH3)6]Cl3 D.[Co(NH3)5Cl]Cl2
2.下列各種說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A.形成配位鍵的條件是一方有空軌道一方有孤對(duì)電子。
B.配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵。
C.配位化合物中的配體可以是分子也可以是陰離子。
D.共價(jià)鍵的形成條件是成鍵原子必須有未成對(duì)電子。
知
識(shí)
結(jié)
構(gòu)
與
板
書(shū)
設(shè)
計(jì)
四、配合物理論簡(jiǎn)介
1、配位鍵
(1)定義:“電子對(duì)給予—接受鍵”被稱為配位鍵。一方提供
13、孤對(duì)電子;一方有空軌道,接受孤對(duì)電子。如:[Cu(H20)2+]、NH4+中存在配位鍵。
(2)成鍵粒子:原子
(3)成鍵性質(zhì):共用電子對(duì)對(duì)兩原子的電性作用
(4)成鍵條件:形成配位鍵的一方是能夠提供孤對(duì)電子的原子,另一方是具有能夠接受孤對(duì)電子的空軌道原子。
(5)配位鍵的表示方法:A→B(表明共用電子對(duì)由A原子提供而形成配位鍵)
2、配合物
(1)定義:通常把金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物。
(2)配合物的組成
中心原子:配合物的中心原子一般都是帶正電的陽(yáng)離子,過(guò)渡金屬離子最常見(jiàn)。
配位體:可以是陰離子,也可以是中性分子,配位體中直接同中心原子配合的原子叫配位原子,配位原子必須是含有孤對(duì)電子的原子。
配位數(shù):直接同中心原子配位的原子的數(shù)目叫中心原子的配位數(shù)。
配離子的電荷數(shù):配離子的電荷數(shù)等于中心離子和配位體的總電荷數(shù)的代數(shù)和。
3、配合物的形成:
Cu2++2NH3H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
Cu(OH)2+4 NH3H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
[Cu(NH3)4]2+深藍(lán)色
4、配合物的性質(zhì)
(1)配合物溶于水后難電離
(2)配位鍵越強(qiáng),配合物越穩(wěn)定。
課后反思