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第 15 讲 配合物与超分子
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知识精讲
知识点一：一、配合物
1．配位键
(1)概念：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键。
微点拨
配位键是一种特殊的共价键。配位键中的共用电子对是由成键单方提供的，而其他的共价键的共用
电子对是由成键双方提供的。
(2)配位键的形成条件
①成键原子一方能提供 。如分子有NH 、HO、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。
3 2
②成键原子另一方能提供 。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子。
(3)配位键同样具有 和 。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．配位化合物
(1)配合物的概念：把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以
结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH )]SO 、[Ag(NH)]OH、NH Cl等均为配合
3 4 4 3 2 4
物。
(2)配合物的形成
实验操作 实验现象 有关离子方程式滴加氨水后，试管中首先
出现 ，氨水过量
、
后沉淀逐渐 ，滴加乙
醇后析出 色晶体
[Cu(NH )]SO ·H O
3 4 4 2
溶液
白色的AgCl沉淀消失，得
到澄清的无色溶液
上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。以配离子[Cu(NH )]2＋为例，NH 分子中氮原子的 进
3 4 3
入Cu2＋的 ，Cu2＋与NH 分子中的氮原子通过 形成配位键。配离
3
子[Cu(NH )]2＋可表示为 。
3 4
(3)配合物的组成
配合物[Cu(NH )]SO 其组成如下图所示：
3 4 4
①中心原子是 的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子)，
过渡金属离子最常见的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。
②配体是 的阴离子或分子，如Cl－、NH 、HO等。配体中 的原子叫做配
3 2
位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH 中的N原子，HO中的O原子等。
3 2
③配位数是直接与中心原子形成的 的数目。如[Fe(CN) ]4－中配位数为 。
6
【即学即练1】
1．下列关于配合物的说法中正确的是
A．化学式 [TiCl(H O) ]Cl ·H O的配合物中配体是Cl－和H O，配位数是9
2 5 2 2 2
B．含有配位键的物质一定是配位化合物C．配合物[Ag(NH ) ]Cl中存在离子键、配位键、极性键和非极性键
3 2
D．向硫酸铜溶液中滴加过量的氨水，溶液呈深蓝色是因为存在[Cu(NH ) ]2+配离子
3 4
2．下列说法正确的是
A．配合物 配位数为6
B．配合物 中，配位体为 和 ， 为内界
C．配合物 中 和 以离子键结合
D．在 和 中都存在配位键
3．下列分子或离子中不能作为配合物的配体的是
A． B． C．H O D．NO
2
4．配合物 可用于离子检验，下列说法不正确的是
A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键
B．配离子为 ，中心离子为 ，配位原子为N
C．1mol配合物中含有12molσ键
D．该配合物为离子化合物，易电离，1mol配合物电离得到阴阳离子共4mol
知识点二： 二、超分子
1．概念：由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。
微点拨
超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
2．超分子的实例
(1)分离C 和C
60 70(2)冠醚识别碱金属离子
冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。
(3)超分子两个的重要特征—— 、 。
【即学即练2】
1．下列关于超分子的叙述中正确的是
A．超分子就是高分子 B．超分子都是无限伸展的
C．形成超分子的微粒都是分子 D．超分子具有分子识别和自组装的特征
2．某超分子的结构如图所示。下列说法不正确的是
A．此超分子中含有酰胺基
B． 的分子式为C H ，其一氯代物有3种
14 10C．此超分子属于高分子
D．此超分子完全燃烧后会生成CO ，干冰晶胞中CO 的配位数为12
2 2
易错精析
1．水分子在特定条件下容易得到一个H＋，形成水合氢离子(H O＋)。下列对上述过程的描述不合理的有哪
3
些？
①氧原子的杂化类型发生了改变
②粒子的形状发生了改变
③粒子的化学性质发生了改变
④粒子中的键角发生了改变
【细剖精析】
2．将白色的无水CuSO 溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是 4的配离子。请
4
写出生成此配离子的离子方程式。
【细剖精析】
3．气态氯化铝(AlCl)是具有配位键的化合物，分子中原子间成键关系为 。
2 6
请将图中你认为是配位键的斜线加上箭头。
4.在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是如何形成的？该化学键如何表示？
【细剖精析】
能力拓展
1．配位键与共价键的关系
(1)形成过程不同：配位键实质上是一种特殊的共价键，在配位键中一方提供孤电子对，另一方提供具有能
够接受孤电子对的空轨道。普通共价键的共用电子对是由成键原子双方共同提供的。
(2)配位键与普通共价键的实质相同。它们都被成键原子双方共用，如在NH中有三个普通共价键、一个配
位键，但四者是完全相同的。
(3)同普通共价键一样，配位键可以存在于分子中[如Ni(CO) ]，也可以存在于离子中(如NH)。
4
2．配合物的形成对物质性质的影响
(1)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，可以依次溶于含过量Cl－、Br
－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的配合物。
(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，这种配离子的颜色是血红色的，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：配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。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。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分子结合后，就很难再与O 分子结合，使血红蛋白失
2 2
去输送O 的功能，从而导致人体CO中毒。
2
3．配合物内界中共价键数目的判断
若配体为单核离子如Cl－等，可以不予计入，若为分子，需要用配体分子内的共价键数乘以该配体的个数，
此外，还要加上中心原子与配体形成的配位键，这也是σ键。例如：配合物[Co(NH )Cl]Cl的共价键数为
3 4 2
3×4＋4＋2＝18。
配位键存在于一定的化合物中，形成配位键的两个不同原子所扮演的角色不同，一个原子提供孤电子对，
另外一个原子提供空轨道，这对孤电子对维系着两个原子，从而形成了两个原子间的配位键。所以形成配
位键的条件是存在能够提供孤电子对的原子或离子，另外还要具有能够接受电子对的空轨道的原子或离子。
分层提分
题组A 基础过关练
1．下列各种说法中错误的是
A．形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对
B．共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子
C．配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子
D．配位键是一种特殊的共价键
2．下列物质中都存在离子键、极性键和配位键的是
A．过氧化钠、硫酸四氨合铜、氢化钠 B．硝酸铵、氢氧化二氨合银、硫酸铵
C．硫酸、氮化钙、氢氧化钡 D．氯化铵、氢氧化钠、双氧水
3．下列有关配合物 的说法正确的是
A．该配合物的配体只有水分子
B．该配合物中 提供空轨道
C． 该配合物与足量 溶液反应可生成 沉淀
D．中心离子的配位数为5
4．+3价Co的八面体配合物CoCl ·nNH ，中心原子的配位数为6，若1mol配合物与AgNO 作用生成
m 3 3
1molAgCl沉淀，则m和n的值是
A．m=1、n=5 B．m=3、n=3 C．m=3、n=4 D．m=3、n=55．Fe在自然界中分布广泛，Fe3+可与H O、F-、SCN-等配体形成配位数为6的配离子。下列说法错误的是
2
A．Fe3+与H O形成配离子时O提供孤对电子
2
B．Fe3+的核外有23种运动状态不同的电子
C．Fe3+与SCN-形成的配离子为[Fe(SCN) ]3+
6
D．Fe3+与SCN-形成的配合离子稳定性强于与H O形成的配合离子
2
6．对物质的研究可改善我们的生活。下列描述错误的是
A．纳米晶体会有不同于大块晶体的特性，主要原因是晶体的表面积增大
B．用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是相同的
C．超分子具有分子识别与自组装的特征
D．等离子体和离子液体都具有良好的导电性
7．下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是
A．细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质
B．利用超分子的分子识别特征，可以分离C 和C
60 70
C．配位化合物中配位键强度都很大，因而配合物都很稳定
D．配离子[Fe(CN) (NO)]2-的中心离子为Fe3+，配位数为6，配位原子为C和N
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8．某超分子的结构如图所示，下列有关超分子的描述不正确的是
A．超分子就是高分子
B．超分子的特征是分子识别和分子自组装
C．图示中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体
D．图示中的超分子中的N原子采取sp2、sp3两种杂化方式
9．利用超分子可分离 和 。将 、 混合物加入一种空腔大小适配 的杯酚中进行分离的流程如
图所示。下列说法错误的是
A．该流程体现了超分子具有“分子识别”的特征
B．杯酚分子中存在大 键
C．杯酚与 形成氢键
D． 与金刚石晶体类型不同
10．某超分子的结构如图所示，下列有关超分子的描述不正确的是
A．图示中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体
B．超分子的特征是分子识别和分子自组装
C．超分子就是高分子
D．图示中的超分子中的N原子采取sp2、sp3杂化
11．“杯酚”(图b)分离C 和C 的过程(图a)示意如下：
60 70下列分析不正确的是
A．“杯酚”分子内能形成氢键
B．图b所示的“杯酚”可由 、HCHO合成
C．图a反映了超分子具有“分子识别”的特性
D．图a利用了C 不溶于甲苯，C 易溶于CHCl 的性质
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