課題： 3.4 配合物與超分子
課時(shí)
1
授課年級
高二
課標(biāo)要求
1.了解配合物應(yīng)用
2.知道簡單配合物的制備，如銀、銅、鐵等金屬離子所形成的配合物的制取與性質(zhì)。
3.知道超分子代表物，了解超分子的發(fā)展前景。
教材
分析
本節(jié)內(nèi)容的功能價(jià)值（素養(yǎng)功能）主要是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的“宏觀辨識與微觀探析”和“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識”“變化觀念與平衡思想”等學(xué)科核心素養(yǎng)，能從微觀角度理解配位鍵的形成條件和表示方法；能判斷常見的配合物、配體、中心原子；能利用配合物的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等去推測配合物的組成結(jié)構(gòu)，從而形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的認(rèn)知模型。
舊人教版教材（2004年）關(guān)于配合物理論這部分內(nèi)容是插在第2章“分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”的第2節(jié)“分子的立體構(gòu)型”中介紹的；舊人教版中配合物代表實(shí)驗(yàn)較少，新人教版教材（2019年）在章節(jié)編排對此做了較大改動，將“配合物與超分子”單獨(dú)列為一節(jié)內(nèi)容，放在了第3章“晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”的第4節(jié)里介紹，說明現(xiàn)在對配位鍵及配合物的認(rèn)識的重要性有所提高，要求學(xué)生對配合物的了解需要更深入一些。另外還增加了一個(gè)常見的簡單配合物的制備和應(yīng)用的演示實(shí)驗(yàn)：氯化銀沉淀溶于氨水形成一氯二氨合銀，讓學(xué)生更能體會到配位鍵的形成可以改變一些物質(zhì)的原有性質(zhì)如溶解性、顏色等，配合物在醫(yī)藥學(xué)、生物、化學(xué)等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛應(yīng)用。
超分子是新教材新加的內(nèi)容，體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展的前沿。內(nèi)容較難理解，課標(biāo)的要求相對較低，但是要知道簡單的超分子代表物
教學(xué)目標(biāo)
1.能知道常見的配合物制備過程。
2.能舉例說明配合物常見的應(yīng)用，如配合物在生物、化學(xué)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
3.了解超分子概念，知道超分子代表物杯酚和冠醚的應(yīng)用。
教學(xué)重、難點(diǎn)
重點(diǎn)：常見配合物實(shí)驗(yàn)制備、超分子的代表物及其特點(diǎn)。
難點(diǎn)：常見配合物實(shí)驗(yàn)制備、超分子的代表物及其特點(diǎn)。
核心素養(yǎng)
宏觀辨識與微觀探析：能夠從微觀角度理解配位鍵的形成條件和表示方法，以及判斷常見的配合物。
變化觀念與平衡思想：能利用配合物的性質(zhì)去推測配合物的組成，從而形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的認(rèn)知模型。
科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：通過超分子的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)正確的科學(xué)態(tài)度和對社會責(zé)任的認(rèn)識。
學(xué)情分析
在本章的前三節(jié)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了分子晶體、共價(jià)晶體、金屬晶體、離子晶體等幾類晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)特點(diǎn)，并且對這幾類晶體里存在的微粒間作用力——分子間作用力、共價(jià)鍵、金屬鍵、離子鍵也很清楚，對接下來學(xué)習(xí)配位鍵奠定了知識基礎(chǔ)。
配合物的實(shí)驗(yàn)是基于上一節(jié)配合物第一課時(shí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了配位化合物的基本知識，接受配合物實(shí)驗(yàn)制備比較簡單。而超分子，學(xué)生在之前的內(nèi)容從來沒有接觸過，內(nèi)容難度較大。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)活動
設(shè)計(jì)意圖
環(huán)節(jié)一、
情景導(dǎo)入
導(dǎo)入新知
【視頻導(dǎo)入】通過觀看《兩次獲得諾貝爾獎的超分子化學(xué)》中一段超分子的片段，介紹超分子的在化學(xué)和醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用，引起學(xué)生的興趣和好奇心，為后續(xù)的知識學(xué)習(xí)做好鋪墊。
【教師】提出教材新增超分子在科學(xué)領(lǐng)域的重要作用
【學(xué)生】體會化學(xué)與生活，化學(xué)與科研的聯(lián)系
環(huán)節(jié)二、
觀看實(shí)驗(yàn)視頻
活動一
【視頻】播放演示實(shí)驗(yàn)3-2
【學(xué)生】通過觀察實(shí)驗(yàn)，學(xué)生完成表格
【教師】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電子對給予銅離子,銅離子接受水分子的孤電子對形成的。
【學(xué)生】
【教師】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，這類“電子對給予-接受”鍵被稱為配位鍵。
【學(xué)生】總結(jié)配位鍵的形成條件
【教師】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。
回歸教材，抓綱本，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，主動參與教學(xué)過程。
活動二
【視頻】播放演示實(shí)驗(yàn)3-3
【學(xué)生】通過觀察實(shí)驗(yàn)，學(xué)生完成表格
【視頻】播放演示實(shí)驗(yàn)3-4
【學(xué)生】通過觀察實(shí)驗(yàn)，學(xué)生完成表格
【教師】利用硫氰化鐵配離子等顏色，可用于鑒別溶液中存在Fe3+；
又由于硫氰化鐵配離子的顏色極似血液，常被用于電影特技和魔術(shù)
【視頻】播放演示實(shí)驗(yàn)3-5
【學(xué)生】通過觀察實(shí)驗(yàn)，學(xué)生完成表格
【教師】引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)
促進(jìn)對知識的理里解與掌握，實(shí)現(xiàn)知識的內(nèi)化過程。知識問題化，促進(jìn)知識的理解與應(yīng)用。創(chuàng)設(shè)問題情境，促進(jìn)對科學(xué)研究的深度理解。
環(huán)節(jié)三、
建立模型
活動一
【過渡】學(xué)生體會超分子的重要性
【教師】由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的
分子聚集體稱為超分子
【學(xué)生】理解杯酚分離C60和C70
【問題】石墨性質(zhì)的特點(diǎn)與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系？石墨晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？【學(xué)生】結(jié)合石墨晶體的性質(zhì)特征思考其具備的晶體類型特點(diǎn)是兼有共價(jià)晶體、分子晶體和金屬晶體的一種混合型晶體。
作為拓展學(xué)生視見野的內(nèi)容介紹，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。簡單易操作的演示實(shí)驗(yàn)設(shè)殳置可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
活動二
【教師】冠醚識別堿金屬離子(如K+)
【學(xué)生】觀察圖片
【教師】冠醚是皇冠狀的分子，可有不同大小的空穴適配不同大小的堿金屬離子
通過教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生對自然現(xiàn)象的關(guān)心，培養(yǎng)學(xué)生樂于探索自然現(xiàn)象的情感，以及善于實(shí)踐和勇于克服困難的良好意志和品質(zhì)。
環(huán)節(jié)四、課后鞏固
作業(yè)設(shè)計(jì)
1．下列說法不正確的是
A．(AlCl3)2中含有配位鍵
B．NH3的鍵角大于H2O的鍵角
C．SiO2中的O—Si—O鍵角為120°
D．H3BO3是弱酸，H3BO3晶體中存在作用力為共價(jià)鍵、氫鍵和范德華力
【答案】C
【解析】A．雙聚氯化鋁分子中具有空軌道的鋁原子與具有孤電子對的氯原子形成配位鍵，故A正確；
B．氨分子中氮原子的孤電子對數(shù)為1、水分子中氧原子的孤電子對數(shù)為2、孤電子對數(shù)越多，對成鍵電子對的斥力越大，鍵角越小，所以氨分子的鍵角大于水分子的鍵角，故B正確；
C．二氧化硅晶體中硅原子與4個(gè)氧原子形成硅氧四面體，所以晶體中O—Si—O鍵角小于120°，為109o28＇，故C錯(cuò)誤；
D．硼酸分子能與水分子作用生成四羥基合硼離子和氫離子，所以硼酸是一元弱酸，硼酸晶體是存在作用力為共價(jià)鍵、氫鍵和范德華力的分子晶體，故D正確；
故選C。
2．下列過程與配合物的形成無關(guān)的是( )
A．除去Fe粉中的SiO2可用強(qiáng)堿溶液
B．向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失
C．向FeCl3溶液中加入KSCN溶液
D．向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失
【答案】 A
【解析】 A項(xiàng)，利用了SiO2可與強(qiáng)堿反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)，與配合物的形成無關(guān)；B項(xiàng)，AgNO3與氨水反應(yīng)生成了AgOH沉淀，繼續(xù)反應(yīng)生成了配離子[Ag(NH3)2]＋；C項(xiàng)，F(xiàn)e3＋與KSCN反應(yīng)生成了配離子[Fe(SCN)n]3－n(n＝1～6)；D項(xiàng)，CuSO4與過量氨水反應(yīng)生成了配離子[Cu(NH3)4]2＋。
3．0.01 ml氯化鉻(CrCl3·6H2O)在水溶液中用過量的AgNO3處理，產(chǎn)生0.01 ml AgCl沉淀，此氯化鉻最可能是( )
A．[Cr(H2O)6]Cl3
B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O
D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
【答案】 C
【解析】 0.01 ml氯化鉻(CrCl3·6H2O)在水溶液中用過量的AgNO3處理，產(chǎn)生0.01 ml AgCl沉淀，說明1 ml氯化鉻(CrCl3·6H2O)中有1 ml氯離子在外界，其余在內(nèi)界，而正三價(jià)鉻為六配位，則此氯化鉻最可能是[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O。
4．向硫酸銅溶液中逐漸通入過量氨氣，然后加入適量乙醇，溶液中析出深藍(lán)色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O。關(guān)于該晶體下列說法中錯(cuò)誤的是( )
A．加入乙醇的目的是降低溶劑的極性，促使[Cu(NH3)4]SO4·H2O析出
B．該配合物晶體中，N是配位原子，NH3為三角錐形，配位數(shù)是4
C．配離子內(nèi)N原子排列成為平面正方形，可見Cu2＋采取sp3雜化
D．向該晶體的水溶液中加入濃BaCl2溶液有白色沉淀生成
【答案】 C
【解析】 配離子內(nèi)N原子形成平面正方形，Cu2＋不為sp3雜化，C錯(cuò)誤。
5．某物質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖所示：
下列有關(guān)該物質(zhì)的分析中正確的是( )
A．該物質(zhì)分子中不存在σ鍵
B．該物質(zhì)的分子內(nèi)只存在共價(jià)鍵和配位鍵兩種作用力
C．該物質(zhì)是一種配合物，其中Ni為中心原子
D．該物質(zhì)的分子中C、N、O均存在孤電子對
【答案】 C
【解析】 A項(xiàng)，該物質(zhì)中碳原子之間、碳?xì)湓娱g、碳氮原子間等，均存在σ鍵；B項(xiàng)，該物質(zhì)中H、O間存在氫鍵，C與其他原子間存在共價(jià)鍵，Ni、N之間存在配位鍵，所以該物質(zhì)的分子內(nèi)存在氫鍵、共價(jià)鍵、配位鍵三種作用力；C項(xiàng)，Ni具有空軌道，接受孤電子對，是配合物的中心原子；D項(xiàng)，C最外層的4個(gè)電子全部參與成鍵，沒有孤電子對。
6．關(guān)于化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的下列說法中正確的是( )
A．配體是Cl－和H2O，配位數(shù)是9
B．中心離子是Ti4＋，配離子是[TiCl(H2O)5]2＋
C．內(nèi)界和外界中的Cl－的數(shù)目比是1∶2
D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀
【答案】 C
【解析】 配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中配體是Cl－和H2O，配位數(shù)是6，A錯(cuò)誤；中心離子是Ti3＋，B錯(cuò)誤；加入足量AgNO3溶液，外界離子Cl－與Ag＋反應(yīng)，內(nèi)界中配位離子Cl－不與Ag＋反應(yīng)，D錯(cuò)誤。
7．X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，基態(tài)Y原子的s能級電子數(shù)是p能級的2倍，基態(tài)W原子的電子總數(shù)是其最高能級電子數(shù)的2倍，X3W+是10電子微粒，可形成離子液體[Y2X5ZX3]+[ZW3]-。下列說法正確的是
A．第一電離能：Y

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第四節(jié) 配合物與超分子

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修2

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