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3.4.1 配合物与超分子（导学案）
1. 能说出配位键的特征，能运用配位键解释配合物的某些典型性质。
2. 能利用配合物的性质去推测配合物的组成，从而形成“结构决定性质”的认知模型。
3. 能举例说明配合物在生物、化学领域的广泛应用。4.能举例说明超分子的结构特点及其
对物质性质的影响。
重点：配合物的结构与物理性质。
难点：配合物的结构与物理性质。
1．配合物
[Cu(H O) ]2＋的名称为 ，呈蓝色。在此离子中铜离子与水分子之间的化
2 4
学键是由 提供孤电子对给予 ， 接受 的孤电子对形成
的，这类“电子对 ”键被称为配位键。
(2)配合物：通常把金属离子或原子(称为 )与某些分子或离子(称为
)以 结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。
(3)配合物形成的实验探究
有关离子/
实验操作 实验现象
化学方程式
滴加氨水后，试管中首先出现
，氨水过量后 ，得到深蓝色透
明溶液，滴加乙醇后析出
溶液颜色变为 ，可鉴定溶液中存
Fe3＋＋3SCN－===
在
Fe(SCN)
3试管中首先出现白色沉淀，滴加氨水后
，溶液呈无色
(4)配合物的应用
配合物广泛存在于 中，在人和动物体内起输送O 作用的血红素是 的配合
2
物；在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域都有着广泛的应用。
2．超分子
(1)超分子的定义及其结构特点
超分子是由 的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，分子间
的相互作用有人将其概括为 ，有人则将其限于 。超分子这种分子聚
集体，有的是 ，有的是 。
(2)超分子的特性
超分子的重要特征是 和 。
1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子。( )
(2)配位键是一种特殊的共价键。( )
(3)配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。( )
(4)有配位键的化合物就是配位化合物。( )
(5)配合物[Cu(H O) ]SO 中，Cu2＋提供孤电子对。( )
2 4 4
(6)超分子是两种及以上分子以非共价键形式形成的有限的分子聚集体。( )
(7)超分子是有机高分子。( )
2．下列微粒中含有配位键的是( )
①HO＋ ②NH ③[Cu(H O) ]2＋ ④[Fe(SCN) ]3－ ⑤[CuCl ]2－ ⑥CH ⑦NH
3 2 4 6 4 4 3
A．①②③④⑤ B．①③⑥
C．④⑤⑦ D．②④⑥
3．在NH中存在4个N—H共价键，则下列说法正确的是( )
A．4个共价键的键长完全相同
B．4个共价键的键长完全不同
C．原来的3个N—H键的键长完全相同，但与通过配位键形成的N—H键不同D．4个N—H键键长相同，但键能不同
4．关于配合物[Zn(NH )]Cl 的说法中正确的是( )
3 4 2
A．配位数为6
B．配体为NH 和Cl－
3
C．[Zn(NH )]2＋为内界
3 4
D．Zn2＋和NH 以离子键结合
3
考点1配合物与超分子
1．配位键的形成条件
(1)成键原子一方能提供孤电子对。能提供孤电子对的分子有NH 、HO、HF、CO
3 2
等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。
(2)成键原子另一方能提供空轨道。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子。
(3)配位键同样具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位
键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键，Cu2＋形成4个配位键等。
2．配合物
(1)配合物的组成
配合物由中心原子或离子(提供空轨道)和配体(提供孤电子对)组成，分为内界和外界，
以[Cu(NH )]SO 为例表示为
3 4 4
①中心原子(或离子)：提供空轨道接受孤电子对。通常是过渡元素的原子或离子，如
Cu2＋、Zn2＋、Fe等。
②配体：提供孤电子对的分子或离子。配体可以是阴离子，如X－(卤素离子)、OH－、
SCN－等，也可以是中性分子，如HO、NH 、CO等。配位原子必须是含有孤电子对的原
2 3
子，通常是第ⅤA族、第ⅥA族、第ⅦA族元素的原子。
③配位数：直接同中心原子(或离子)配位的原子数目叫中心原子(或离子)的配位数，如
[Fe(CN) ]4－中Fe2＋的配位数是6。
6
注意：配合物内界微粒很难电离(电离程度很小)，如[Co(NH )Cl]Cl ===[Co(NH )Cl]2＋
3 5 2 3 5＋2Cl－，因此，[Co(NH )Cl]Cl 内界中的Cl－不能被Ag＋沉淀，只有外界的Cl－才能与硝酸
3 5 2
银溶液反应产生沉淀。
(2)配合物的形成对物质性质的影响
①对溶解性的影响：一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以分
别溶于含过量Cl－、Br－、I－、CN－的溶液中，形成可溶性的配合物。
难溶于水的金属化合物还可溶于过量氨水中，如银氨溶液的制备原理：
Ag＋＋NH ·H O===AgOH↓＋NH
3 2
AgOH＋2NH ·H O===[Ag(NH )]＋＋OH－＋2HO
3 2 3 2 2
②颜色的改变：当简单离子形成配离子时，颜色常发生变化，根据颜色的变化可以判
断是否有配离子生成。如Fe3＋与SCN－在溶液中可生成配位数为1～6的配离子，形成的配
离子的颜色是红色的，反应的离子方程式如下：
Fe3＋＋nSCN－===[Fe(SCN) ]3－n(n＝1～6)
n
③稳定性增强：配合物具有较强的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。
当配离子的中心原子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。如血红素中的Fe2＋与
CO分子形成的配位键比Fe2＋与O 分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2＋与CO分子
2
结合后，就很难再与O 分子结合，使血红蛋白失去输送O 的功能，从而导致人体CO中
2 2
毒。
向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加浓氨水，先生成难溶物，继续滴加浓氨水，难溶物
溶解，得到深蓝色透明溶液。下列对此现象的说法正确的是( )
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变
B．沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子
[Cu(H O) ]2＋
2 4
C．该实验能证明[Cu(NH )]2＋比氢氧化铜稳定
3 4
D．在配离子[Cu(NH )]2＋中，Cu2＋提供孤电子对，NH 提供空轨道
3 4 3
许多过渡金属离子对多种配体有很强的结合力，能形成种类繁多的配合物。下列说
法正确的是( )
A．向配合物[TiCl(H O) ]Cl ·H O溶液中加入足量的AgNO 溶液，所有的Cl－均被完全沉淀
2 5 2 2 3
B．[Pt(NH )]2＋和[PtCl ]2－中，其中心离子的化合价都是＋2价
3 6 4C．配合物[Cu(NH )]SO ·H O的配体为NH 和SO
3 4 4 2 3
D．配合物[Ag(NH)]OH的配位数为6
3 2
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1．下列说法不正确的是
A．(AlCl ) 中含有配位键
3 2
B．NH 的键角大于HO的键角
3 2
C．SiO 中的O—Si—O键角为120°
2
D．HBO 是弱酸，HBO 晶体中存在作用力为共价键、氢键和范德华力
3 3 3 3
2．下列过程与配合物的形成无关的是( )
A．除去Fe粉中的SiO 可用强碱溶液
2
B．向一定量的AgNO 溶液中加入氨水至沉淀消失
3
C．向FeCl 溶液中加入KSCN溶液
3
D．向一定量的CuSO 溶液中加入氨水至沉淀消失
4
3．0.01 mol氯化铬(CrCl ·6H O)在水溶液中用过量的AgNO 处理，产生0.01 mol AgCl沉
3 2 3
淀，此氯化铬最可能是( )
A．[Cr(H O) ]Cl
2 6 3
B．[Cr(H O) Cl]Cl ·H O
2 5 2 2
C．[Cr(H O) Cl]Cl·2HO
2 4 2 2
D．[Cr(H O) Cl]·3H O
2 3 3 2
4．向硫酸铜溶液中逐渐通入过量氨气，然后加入适量乙醇，溶液中析出深蓝色的
[Cu(NH )]SO ·H O。关于该晶体下列说法中错误的是( )
3 4 4 2
A．加入乙醇的目的是降低溶剂的极性，促使[Cu(NH )]SO ·H O析出
3 4 4 2
B．该配合物晶体中，N是配位原子，NH 为三角锥形，配位数是4
3
C．配离子内N原子排列成为平面正方形，可见Cu2＋采取sp3杂化
D．向该晶体的水溶液中加入浓BaCl 溶液有白色沉淀生成
2
5．某物质的结构如图所示：
下列有关该物质的分析中正确的是( )
A．该物质分子中不存在σ键
B．该物质的分子内只存在共价键和配位键两种作用力C．该物质是一种配合物，其中Ni为中心原子
D．该物质的分子中C、N、O均存在孤电子对
6．关于化学式为[TiCl(H O) ]Cl ·H O的配合物的下列说法中正确的是( )
2 5 2 2
A．配体是Cl－和HO，配位数是9
2
B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H O) ]2＋
2 5
C．内界和外界中的Cl－的数目比是1∶2
D．加入足量AgNO 溶液，所有Cl－均被完全沉淀
3
7．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，基态Y原子的s能级电子数是p能级
的2倍，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，XW+是10电子微粒，可形
3
成离子液体[Y XZX]+[ZW ]-。下列说法正确的是
2 5 3 3
A．第一电离能：Y<W<Z B．[ZW ]-与XW+的空间结构相同
3 3
C．键能：X<Z<W D．[Y XZX]+中存在 键、氢键和配位键
2 2 2 2 5 3
8．利用超分子的某种特性可分离C 和C 。将C 、C 的混合物加入一种空腔大小适配
60 70 60 70
C 的“杯酚”中可发生如图所示变化。下列说法错误的是( )
60
A．C 和C 互为同素异形体
70 60
B．“杯酚”分子中存在大π键
C．“杯酚”与C 之间形成氢键
60
D．C 不能与“杯酚”形成超分子
70
9．如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意
图，下列有关叙述正确的是( )
A．示意图中氧原子的杂化类型无法确定
B．该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子
C．该叶绿素是配合物，其配体是N元素
D．该叶绿素不是配合物，而是高分子
10．BF 与一定量的水形成(H O) •BF ，一定条件下(H O) •BF 可发生如图转化，下列说法
3 2 2 3 2 2 3
正确的是A．BF 和 中B原子均采用sp2杂化轨道成键
3
B．(H O) •BF 分子中存在氢键和配位键
2 2 3
C．(H O) •BF 中的所有元素都位于元素周期表中的p区
2 2 3
D．BF、NF 分子中的原子个数比相同，两者都是极性分子
3 3
二、非选择题
11．配位化合物在生产生活中有重要应用，请根据要求回答下列问题：
(1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH) ]－生成，则[Al(OH) ]－中存在________(填
4 4
序号)。
a．共价键 b．非极性键 c．配位键 d．σ键 e．π键
(2)Co(NH )BrSO 可形成两种钴的配合物，已知Co3＋的配位数是6，为确定钴的配合物的
3 5 4
结构，现对两种配合物进行了如下实验：在第一种配合物的溶液中加BaCl 溶液时，产生
2
白色沉淀，在第二种配合物的溶液中加BaCl 溶液时，则无明显现象。则第一种配合物的
2
结构可表示为______________________，第二种配合物的结构可表示为
___________________________。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO 溶液，则产生的
3
现象是________________________________
__________。
12．蛇纹石是一类含水富镁硅酸盐矿物，主要成分为MgO和SiO，含少量Fe、Ni的氧化
2
物。可用于生产重要无机化工产品碱式碳酸镁[Mg (OH) CO)。其制备流程如图所示：
2 2 3
(1)①滤渣1的主要成分从性质上来分，属于 氧化物，其用途很广泛，请写出
一种： 。
A．酸性 B．两性 C．碱性
②如图表示该物质晶体的晶胞结构，1个该晶胞中含有 个A-B键。
A．28 B．32 C．36(2)a.滤渣2的主要成分是Fe(OH) 和Ni(OH) ，“氧化”过程中发现所用HO 远高于理论用
3 2 2 2
量，造成这一结果的主要原因有：①氧化产物Fe3+可以作HO 分解的催化剂，加快HO 的
2 2 2 2
分解速率、② 。
b.酸性KMnO 溶液是否可以检验“氧化”过程已完全 ？并说明理由
4
。
A．是 B．否
(3)Ni2+易形成[Ni(NH )]2+配合物，若[Ni(NH )]2+为正八面体构型(如图所示)，则
3 6 3 6
[Ni(CO) (NH )]2+的结构有 种。
2 3 4
A．1 B．2 C．4
(4)“沉镁热解”由连续的两步完成，第一步：沉镁生成正碳酸镤(MgCO ·3H O)和CO，第
3 2 2
二步：将正碳酸镁热解生成碱式碳酸镁。写出第一步的化学方程式： 。
