选修3物质结构与性质《归纳与整理》公开课教案下载

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学情分析：

学生已学习过共价键的概念，知道氢氧化铝是两性物质，知道银氨溶液的配制方法，但只将其作为一般的化学知识进行记忆，由于认识的局限性，没能认真研究过核心本质，如今通过对配合物知识进行学习，将帮助学生解释以往学习过程中存在的不少困惑。

教学目标

知识与技能：掌握配位键、配位化合物的概念、组成和表示方法，认识常见的配合物，了解其应用价值。

过程与方法：通过实验环节，培养学生分析、归纳总结的能力，在课外研讨环节，培养学生自主学习能力、小组合作意识和创新精神。

情感态度与价值观：在实验过程中，培养学生严谨、细致的科学态度；通过合作学习培养学生的团队意识；了解配合物在生活中的应用，增强社会责任感，激发学生的学习兴趣。

教学重点和难点

教学重点：配位键和配位化合物的概念、组成、表示方法和形成条件，配合物的结构与性质

教学难点：配合物的形成条件、结构与性质关系

教学过程

【引入】今天我们要学习一类具有特征化学结构的化合物，在认识这类化合物之前，我们先来做一个热身实验。这里有两只试管，已经提前加入了2mL饱和硫酸铜溶液，现在，我向其中一只试管中加入6mol/L的盐酸，请同学们认真观察实验现象。前面的同学应该已经看到了变化，为了能让后排的同学也能看清楚，现在我把投影打开，我们发现，最开始溶液是显蓝色的，加入盐酸后，溶液变为了绿色。颜色发生了变化，我们猜想应该是发生了化学反应，但问题却出现了：CuSO4和HCl进行反应，产物会是什么呢？ 这个反应有沉淀生成吗？有气体生成吗？有弱电解质生成吗？既然都没有，那CuSO4和HCl是怎样结合生成新物质的呢？我们今天这节课就是为了揭开其中的奥秘。在研究这个问题之前，我想请大家先来思考这样一个问题：刚开始的时候溶液显蓝色，与何种微粒有关？

【学生回答】铜离子。

活动探究1：初识配合物

【PPT展示】大家异口同声说是Cu2+，真的是Cu2+在显蓝色吗？这里给出了三种大家非常熟悉的物质，分别是无水CuSO4、含有结晶水的胆矾（CuSO4·5H2O）以及SO4溶液。我们一起来看看它们的颜色。首先，无水CuSO4是白色的，胆矾是蓝色的，CuSO4溶液也是蓝色的。同样含有Cu2+,但有H2O分子存在的时候才会显蓝色，那么H2O分子在这里起到了怎样的作用呢？

【学生猜测】形成了水合离子。（学生若答不出，则提醒：我提醒一下大家，在必修一的时候我们学过，溶液中是没有简单的阳离子和阴离子的，它们会和水分子结合生成水合离子，当然，其中最为简单的水合离子是H3O+）

【教师讲解】我们现在就从最简单的H3O+入手，来探究一下它的形成过程。H+中没有电子，只剩下1个空轨道，轨道空着也是空着，实在是太浪费了，H+想着要是能有粒子送给它一对电子就好了，正好H2O中的氧原子就有孤电子对，研究表明，两者通过电子达成交易后，就结合在一起形成了H3O+。同理可分析铜离子和水之间的作用，Cu变为Cu2+的过程中，会有轨道空出来，它同样可以容纳H2O中过来的孤电子对，Cu2+除了4s外，其实还有4p，4d等空轨道，所以它结合的H2O较多，可以容纳4个H2O提供的孤电子对，形成[Cu(H2O)4]2+,CuSO4溶液显蓝色，就是因为存在[Cu(H2O)4]2+。

这里生成的键比较特殊，成键的两个原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道，虽然电子对由单方提供，但二者之间依旧是以共用电子对为纽带结合在一起的，因此依旧属于共价键，这种特殊的共价键被称为配位键，用表示，箭头的起点在O原子处，表明是由氧提供的孤电子对，箭头指向Cu2+，表明孤电子对进入到Cu2+的空轨道中。在书写配离子的结构简式时，中括号内部的粒子是不写电荷的，统一在中括号外边的右上角进行标明。Cu2+除了能跟H2O以配位键的形式结合在一起外，还能跟其它粒子形成配位键吗？为了研究这个问题，我们分小组来做一个实验。

【学生实验1】请大家向一只试管中加入2mL饱和CuSO4溶液，给大家准备的滴管上有刻度，大家可以直接用滴管滴加2mL CuSO4溶液，也可以通过量筒准确量取溶液；取好CuSO4溶液后，再向其中逐滴加入浓氨水至过量，边加边振荡，认真观察实验现象并做好实验记录。现在请大家开始实验。很多小组已经完成了实验，现在我们请一组同学来给我们分享一下他们组观察到的实验现象。

【实验现象】先产生蓝色沉淀，后继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液。

【问题】其他小组观察到的现象是否和这一组相同呢？很好，CuSO4溶液中加入氨水，先生成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，变为深蓝色溶液。那么问题来了，刚开始生成的蓝色沉淀是什么？为什么会形成Cu(OH)2？

【学生分析】CuSO4溶液中逐滴加入浓氨水，先产生Cu(OH)2蓝色沉淀，因为氨水是呈碱性的，Cu2+会与NH3·H2O中电离出来的OH-结合成Cu(OH)2沉淀，请大家写出离子反应方程式。离子反应方程式很简单：

【问题】继续滴加氨水，我们发现生成的氢氧化铜又溶解于氨水中了，为什么可以溶解呢？（提醒一下，大家根据本节课学的内容再想一想？）

【学生猜测】Cu2+会不会以配位键的形式结合成易溶于水的物质呢？

【小组讨论】很好，我们知道沉淀有溶解平衡，氢氧化铜中还是会有Cu2+离解出来，如果Cu2+能找到新的粒子结合成更为稳定的物质，沉淀溶解平衡会被打破，导致氢氧化铜沉淀溶解。Cu2+有空轨道，氨水中有NH3，NH3中的N有孤电子对,正好满足形成配位键的条件，可以生成稳定的[Cu(NH3)4]2+，从而导致氢氧化铜发生转化。相关反应为：

【实验探究】我们继续探究，若向深蓝色溶液中加入无水乙醇，又会看到怎样的实验现象呢？