1、 1 配合物理论简介 认识配合物 一、教材和学情分析一、教材和学情分析 1对教材的思考对教材的思考 普通高中化学课程标准提出：“要努力开阔学生的视野，注重培养学生的创新精神和创造性思维。” 因此，让学生学会学习，学会思考，是中学化学教学的一项重要任务。 选修模块 3 物质结构与性质 ，是在以提高学生科学素养为核心的前提下，帮助学生体会科学探索的过 程和方法，理解物质结构的奥秘，是对物质结构理论的拓展和加深。 在必修 2 和选修 3 已介绍共价键的知识基础上， 本节介绍了特殊的共价键配位键， 但其结构较为复杂， 所以在进行学习时应深入浅出。 实验为基础是化学学科的基本特征，整本书仅出现了 3 个
2、实验，这 3 个实验均出现在配合物理论知识中， 体现了实验教学在本节课的重要地位。 2对对学情学情的思考的思考 已有知识：学习过共价键的概念，认识过氢氧化铝的两性，银氨溶液的配制等等 局限认识：只限于表面，把他们作为特殊的现象进行了重点记忆，对其中的原因进行了回避 发展方向：本节通过配合物的学习，将打开并诠释学生封沉已久的困惑。 基于以上分析，我确定了本节课的教学目标，教学重、难点和教学思路 二二、教学目标和教学设计思路、教学目标和教学设计思路 1教学目标教学目标 知识与技能知识与技能 掌握配位键、配位化合物的概念、组成、表示；认识常见配合物，了解配合物的应用。 过程与方法过程与方法 通过实验
3、探究活用离子的检验，培养学生分析、归纳总结的能力；学会对比实验的方法；培养学生自主学 习能力，创新思维能力。 情感态度与价值观情感态度与价值观 通过顺铂的发现史、实验探究，体会科研之路，使学生感受科学的力量，热爱科学、崇尚科学；培养学生 的团队意识及严谨、细致的科学态度；激发学生学习化学的积极性。 2教学重点和难点教学重点和难点 教学重点：教学重点：配位键和配位化合物概念、组成、表示及配合物结构和性质 教学难点：教学难点：结构与性质关系 3.教学设计思路教学设计思路 爱因斯坦曾经说过：如果把学生的热情激发出来，那么学校所规定的功课就会被当作一种礼物来领受。 化学家傅鹰先生说，只有实验才是化学的
4、“最高法庭”。 化学实验既是重要的课程内容，也是生动有效的教学方式，更是学生学习化学的最有效的学习方式。本节 课如何赋予该实验以探究功能，使实验的教育功能最大化，这是我在设计本节课时考虑最多的问题。 本堂课我紧紧抓住认识配合物的 “认识” 二字， 灵活利用离子检验， 建立配合物相关概念及表示； 通过 Cu2+ 在不同配体之间的传递，进行强弱配体之间转化规律的教学；通过转换思维，解决晶体的制备。深入浅出的使 学生建立起配合物的组成、结构、性质、应用的知识网络体系。 (下面是我的教学流程，首先请看我的引入) 三、教学流程设计三、教学流程设计 【引入】创设情景，引出抗癌明星药物“顺铂” ，接着讲述它
5、的发现之旅： 顺铂早在 1845 年就由意大利化学家合成了，但没有人知道它的作用，所以一直默默无闻。直到 1961 年， 美国的物理学家罗森博格教授，被安排担任了生物系主任，当他通过显微镜看到细胞的有丝分裂时，做为物理 学家的罗森博格，脑海中出现的却只有物理学中的磁力线，他错误的把这两个完全不相干的事情联系起来，并 错误的付诸行动。罗森博格等人用铂做电极，氯化铵做电解质溶液，在测量电流对细菌生长的影响时，却突然 2 发现在铂电极附近，细胞的分裂被抑制了，他们及时发现了这个异常，并调转了研究方向，最终发现这种效应 不是电流引起的，而是与铂电极表面产生的化合物有关，这种化合物就是顺铂。后来证实这种
6、抑制对癌细胞有 特效！ 错误的联想错误的联想错误的设想错误的设想错误的实验错误的实验成就了一个成就了一个伟大的发现！伟大的发现！这是一个典型的联系思维，非常震撼，这是一个典型的联系思维，非常震撼， 使学生感受到科学之美，体会到科学的力量。我们的教育要使学生敢于思考，善于思考，从思考中发现疑问， 再通过勤奋的学习使问题得到化解，这样获得的知识才是圆满和快乐的，要肯定学生的异想天开，因为只有异 想才能天开，创新才能进步。接着指出顺铂既是抗癌药物，更是简单的配位化合物，一下就激发了学生热爱科 学，学习化学的兴趣。 配合物距离我们并不遥远，以两种配合物为载体，初步完成配合物的认识。 一、认识配合物一、
7、认识配合物 【情景一】硫酸四水合铜学生对白色的硫酸铜粉末和蓝色的硫酸铜溶液并不陌生，但这种现象其实是 非常少见的，通过分析结构，发现是因为水分子中的氧原子上有孤电子对，铜离子有空轨道，他们结合在一起 形成了Cu(H2O)42+。从而归纳整理配位键的概念，并指出其表示方法。 【情景二】硫酸四氨合铜往 CuSO4溶液中，逐滴加入浓氨水，最终得到深蓝色溶液。为了分析配合物 的组成，将深蓝色溶液分成两份，按要求完成小组实验。 【视频】用 NaOH 溶液和 BaCl2溶液分别检验硫酸四氨合铜中的离子。 根据实验现象归纳：溶液中 Cu2+几乎没有了，但有大量 SO42-存在，从而引发学生更大的思考。 【思
8、考】 ： Cu2+去哪里了呢？ 通过结构分析，铜离子和氨分子最终以配位键形成新的微粒Cu(NH3)42+，顺势归纳配合物的概念、组成， 并指出内界配离子和外界之间是离子键，容易电离。 搞清楚了内外界的结构特点， 继续向配合物的内部进发， 內界配离子中铜离子和氨分子之间真的就不能电 离吗？带着这个问题带领学生进入下一个主题：探究配合物中的化学平衡。 二、配合物中的化学平衡二、配合物中的化学平衡铜离子与氯离子的配合铜离子与氯离子的配合 以氯化铜为主线，设计三个化学实验： 通过【实验 1】提出棕黄色的氯化铜溶于水为什么不是棕黄色，为什么水量不同，颜色不同呢？使学生展 开丰富的联想，同时提示CuCl4
9、2-配离子的颜色为棕黄色，最终得出在溶液中可能存在着两种配离子。 Cl-和 Cu2+反应生成配离子CuCl42-如果能与Cu(H2O)42+转化， 就说明溶液中存在一个化学平衡， 再通过 【实 验 2】向蓝色的氯化铜溶液中加 NaCl 固体。发现溶液由蓝色变为绿色，加水后溶液又变为蓝色，说明加大 Cl- 浓度能生成更多的CuCl42-，从而证明确实存在一个生成CuCl42-的化学平衡。化学平衡除了受浓度的影响，还 与温度有关，再以【实验 3】加热蓝色的氯化铜溶液，溶液由蓝色变为绿色，冷却溶液变为蓝色，证明升高温 度，化学平衡移动，生成CuCl42-的反应是一个吸热反应。 至此，通过 Cu2+在
10、不同配体之间传递，学生对配合物中內界配离子有了一个全新的认识。对于以上颜色的 变化，经过小组讨论，汇报结果，得出： 1、内界中心离子和配体之间也能电离，但是微弱的，可逆的。 2、配位键越强，配合物越稳定，Cu2+在不同配体之间传递时，由弱配体向强配体的转化，只需加入强配体 即可；而逆向的转化，往往是通过对强配体的破坏或强制性的平衡移动才能实现。 对配合物有了整体的认识之后，继续完成本节第三个主题：晶体的制备。 三、配合物晶体的制备三、配合物晶体的制备以以Cu(NH3)4SO4为例为例 晶体的制备，学生并不陌生，学生马上想到了蒸发溶剂，冷却结晶。请同学们动手进行验证这种方法是不 3 是也能用于C
11、u(NH3)4SO4的晶体制备呢？ 在实验过程中，学生很快就发现情况有些不对头，加热蒸发硫酸四氨合铜溶液，闻到刺激性气味，并且看 到颜色变黑。共同分析原因，可能这种物质受热容易分解，不适合加热，生成了氨气和氧化铜。那要用什么办 法才能得到晶体呢？在学生期盼的眼神中，我娓娓道来：可以改变溶液的极性，并说明原因，共同验证。最后 共同总结从溶液中得到晶体的方法应该有两种： （1） 、蒸发溶剂法； （2） 、降低溶剂极性法 改变溶液极性的方法，在整个高中化学教材中只出现了这一次，通过学生的亲身体验，经过猜测失败 寻找成功，加深了对这种方法的认识和理解。 四、高考链接，知识升华四、高考链接，知识升华 到
12、此为止，本节课的主体教学已经完成，通过一个个操作简单但效果明显的实验，教师将本来比较复杂的 配合物清晰的呈现在学生面前。接着通过一道高考题的节选片段，一方面复习配合物的基本概念、组成及性质， 另一方面提出羟基也有孤电子对，也能与铜离子形成配离子。并就此展开学生自主小实验，并汇报展示。 通过对比，原来 Cu(OH)2和 Al(OH)3都溶解于过量的 NaOH，原来都是生成了四羟基配合物。可是这与高 一所学生成 NaAlO2的解释是否矛盾的！进而引导学生得出 “随着我们知识的丰富， 认识会不断地提升和改写” 。 五、课堂小结五、课堂小结配合物的应用配合物的应用 本节课的最后，回顾本节课的收获，介绍
13、配合物在生命体、医药、生产生活中的应用。并告诉学生就现在 的研究来看，配合物种类就有数百万种，是一个庞大的化合物家族。回应课前引入，在抗癌药顺铂之后，科学 家们还在继续寻找下一代铂系抗癌药，效果较好的是卡铂，这也是一种配合物。对学生提出希望：好好学习化 学知识，积极参与化学研究，为人类的发展开辟新的思路。 【教学反思】 本节课恰当的选择了切入点，重视动态知识建立过程，通过一个个简单易做、现象明显的化学实验，灵活 应用离子检验，化学平衡移动，相似相容原理，使学生主动学习、乐于探究，完成对配合物的认识。 通过顺铂发现之旅的引入，和结尾的呼应，使学生感受到科学的力量，激发学生学习化学，研究化学，应 用化学的科学理想。
