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配合物的性質(zhì)
與應(yīng)用
1．了解配位化合物的存在與應(yīng)用。
2．舉例說(shuō)明物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的應(yīng)用價(jià)值，如配合物在藥物開(kāi)發(fā)和催化劑研制等領(lǐng)域的重要應(yīng)用。
藥物中的配合物
有些具有治療作用的金屬離子因其毒性大、刺激性強(qiáng)、難吸收等缺點(diǎn)而不能直接應(yīng)用于臨床實(shí)踐，但若把它們變成配合物就能降低毒性和刺激性，利于吸收。
碳鉑的結(jié)構(gòu)模型
例如，順鉑（順式二氯二氨合鉑）是美國(guó)化學(xué)家羅森伯格等人于1969年發(fā)現(xiàn)的第一種具有抗癌活性的金屬配合物。臨床研究表明，它是一種有效的廣譜抗癌藥物，對(duì)人體的泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)的惡性腫瘤以及甲狀腺癌、食道癌、喉癌、頭頸部癌等均有顯著的治療效果，但它對(duì)腎臟產(chǎn)生的
明顯傷害以及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明的致畸作用使它
難以推廣。20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的第二代鉑類(lèi)
抗癌藥物，如碳鉑等已用于臨床。
活動(dòng)探究
觀察實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)歸納配合物的應(yīng)用。
Ag
NH3
H3N
+
二氨合銀離子
配體：NH3
中心離子：Ag+
配位數(shù)：2
溶解性的影響：AgCl→[Ag(NH3)2]Cl,由不溶于水的沉淀,轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谒奈镔|(zhì)。
化學(xué)方程式：AgCl+ 2NH3 [Ag(NH3)2]Cl
離子方程式：AgCl+ 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl-
活動(dòng)探究
觀察實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)歸納配合物的應(yīng)用。
Fe3+與SCN-在溶液中可生成配位數(shù)為1~6的配離子,這些配離子的顏色是紅色的。
Fe3+ + SCN- Fe(SCN)2+
Fe(SCN)2+ + SCN- Fe(SCN)2
Fe(SCN)5 + SCN- Fe(SCN)6
…………
顏色的改變：SCN-作為配體與Fe3+配位，顯紅色，用于檢驗(yàn)Fe3+
硫氰化鐵配離子的顏色
2-
3-
+
配合物的應(yīng)用
思考：[Cu(H2O)4]2+和[Cu(NH3)4]2+哪個(gè)配位離子更穩(wěn)定？原因是什么？
[Cu(NH3)4]2+更穩(wěn)定。
因?yàn)镹和O都有孤電子對(duì)，但O電負(fù)性大，吸引孤電子對(duì)的能力強(qiáng)，
故NH3提供孤電子對(duì)的能力比H2O大。
思考：NH3與Cu2+形成配合物，但NF3很難與Cu2+形成配合物，原因是什么？
電負(fù)性：F > N ，使得NH3 提供孤電子對(duì)的能力大于NF3。
配合鍵的穩(wěn)定性
配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵越強(qiáng)，配合物越穩(wěn)定。當(dāng)中心離子相同時(shí)，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關(guān)。
電子對(duì)給予體形成配位鍵的能力：NH3 > H2O
接受體形成配位鍵的能力：H+ > 過(guò)渡金屬> 主族金屬
配位鍵越強(qiáng)，配合物越穩(wěn)定：
Cu2+——OH- < Cu2+——NH3 < H+——NH3
配合物的應(yīng)用
配合物的應(yīng)用
“
“
配合物在許多方面有著廣泛的應(yīng)用。
在化學(xué)分析中，人們常用形成配合物的方法來(lái)檢驗(yàn)金屬離子、分離物質(zhì)、定量測(cè)定物質(zhì)的組成。
檢驗(yàn)Fe3+的試劑
KSCN溶液
檢驗(yàn)醛基的試劑
銀氨溶液
在生產(chǎn)中，配合物被廣泛應(yīng)用于染色、電鍍、硬水軟化、金屬冶煉領(lǐng)域。
例如，夾心配位化合物二茂鐵具有高度的熱穩(wěn)定性，常被用作燃料的催化劑和抗爆劑，它的節(jié)能消煙效果也非常好。
配合物的應(yīng)用
配位化合物在羊毛染色過(guò)程中的作用
為了使羊毛呈現(xiàn)不同的色彩，同時(shí)在洗滌和光照的條件下不易褪色，我們可以在染色過(guò)程中，使用金屬鹽（如鉻、鋁、鐵、銅鹽等）對(duì)其進(jìn)行處理。因羊毛和染料中都含有可與金屬離子配位的基團(tuán)（—NH2、—COOH），染色時(shí)，金屬離子和染料及羊毛之間發(fā)生反應(yīng)，生成體積較大、溶解度小的配合物，使染料堅(jiān)固地附著在纖維上，從而改變羊毛的顏色。
配合物的應(yīng)用
配合物的應(yīng)用
在生命科學(xué)、抗癌藥物、催化劑研制、激光材料、超導(dǎo)材料等許多尖端研究領(lǐng)域中，配合物發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。
配合物在生命體中有著非常重要的作用。
許多酶的作用與其結(jié)構(gòu)中含有形成配位鍵的金屬離子有關(guān)。
生物體中能量的轉(zhuǎn)換、傳遞或電荷轉(zhuǎn)移，化學(xué)鍵的形成或斷裂以及伴隨這些過(guò)程出現(xiàn)的能量變化和分配等，常與金屬離子和有機(jī)體生成的復(fù)雜配合物所起的作用有關(guān)。
配合物的應(yīng)用
以Mg2+為中心的大環(huán)配合物葉綠素能催化光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能。
葉綠素的結(jié)構(gòu)示意圖
血紅素的結(jié)構(gòu)示意圖
能輸送O2的血紅素是Fe2+的卟啉配合物，鐵在血紅蛋白、肌紅蛋白和細(xì)胞色素分子中都以Fe2+與原卟啉環(huán)形成配合物的形式存在。
配合物的應(yīng)用
配位化合物在生命體中扮演著十分重要的角色，而金屬中毒的一個(gè)重要原因就是高濃度的外來(lái)金屬離子取代了生物分子中的已有金屬元素，生成了較為穩(wěn)定的配位化合物，如Be2+取代激活酶中的Mg2+使激活酶失去活性，從而使人中毒。
如果選用合適的物質(zhì)（如檸檬酸鈉等）提供配位體，可以減輕金屬中毒對(duì)人體造成的傷害。
配合物的應(yīng)用
固氮酶中Fe-Mo中心結(jié)構(gòu)示意圖
早在1888年，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)豆科植物的根瘤菌能將大氣中游離的N2轉(zhuǎn)化為NH3，這一直吸引著世界范圍內(nèi)一大批杰出科學(xué)家的高度關(guān)注。
模擬生物固氮首先要了解固氮酶的組成。化學(xué)家實(shí)現(xiàn)常溫常壓固氮的努力沿兩條不同的途徑進(jìn)行。
一條途徑是設(shè)法通過(guò)模型化合物的研究，合成生物固氮酶。1992年，J. Kim和D. C. Rees成功地分離出固氮酶并給出X射線分析的結(jié)構(gòu)。
另一條途徑是通過(guò)過(guò)渡金屬的N2分子配合物活化 鍵。我們相信，通過(guò)科學(xué)家堅(jiān)持不懈的努力，人工常溫常壓固氮一定能實(shí)現(xiàn)。
將大氣中游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過(guò)程叫氮的固定。常溫、常壓下的固氮問(wèn)題是對(duì)人類(lèi)智慧的一次挑戰(zhàn)。
1．能區(qū)別[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3兩種溶液的試劑是(　　)
A．AgNO3溶液 B．NaOH溶液
C．CCl4 D．濃氨水
A
2．如圖所示是卟啉配合物葉綠素的結(jié)構(gòu)示意圖(部分)，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．該葉綠素只含有H、Mg、C元素
B．該葉綠素是配合物，中心離子是鎂離子
C．該葉綠素是配合物，其配位體是N元素
D．該葉綠素不是配合物，而是高分子化合物
B
3．下列過(guò)程與配合物無(wú)關(guān)的是(　　)
A．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液出現(xiàn)血紅色
B．用Na2S2O3溶液溶解照相底片上沒(méi)有感光的AgBr
C．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液顏色加深
D．向AgNO3溶液中逐滴加入氨水，先出現(xiàn)沉淀，繼而沉淀消失
C
4．(1)NH3BH3分子中，N—B化學(xué)鍵稱為_(kāi)_______鍵，其電子對(duì)由_____提供。
(2)含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過(guò)螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2＋配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1 mol該配合物通過(guò)螯合作用形成的配位鍵有________mol。
6
配位鍵
N

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