МОУ «Бишевская средняя общеобразовательная школа»

Апастовского муниципального района РТ

Открытый урок

«Комплексные соединения»

Подготовила: учитель химии

Прокофьева Алёна Дмитрьевна

Бишево, 2011

Тема урока «Комплексные соединения».

Тип урока: Урок усвоения нового материала.

Цели урока:

• Формирование знаний о комплексных соединениях;

• Рассмотрение химических свойства комплексных соединений;

• Углубление знаний о номенклатуре и способах получения комплексных соединений;

• Проверить степень усвоения знаний учащихся о комплексных соединениях;

• Ознакомить учащихся с применением комплексных соединений;

• Продолжить формирование мировоззренческих понятий: о познаваемости природы, причинно – следственной зависимости между составом и свойствами соединений.

• Развитие терминологического мышления; Умения ставить и разрешать проблемы, анализировать, сравнивать, обобщать и систематизировать.

• Воспитание чувства ответственности, уверенности в себе, требовательности к себе.

Новые понятия: комплексные соединение, лиганд, комплексообразователь, координационное число, внешняя и внутренняя сферы комплекса.

Оборудование и реактивы: стеклянная посуда, штатив с пробирками, концентрированный раствор аммиака растворы сульфата меди (II), гидроксида натрия, хлорида бария, мультимедийный проектор, презентация «Комплексные соединения».

ХОД УРОКА

1.Организационный этап

а) приветствие.

б) организация внимания и готовности к уроку.

2. Подготовка учащихся к сознательному усвоения новых понятий.

Л/о. К раствору сульфата меди (II) прилить раствор аммиака (конц). Жидкость окрасится в синий цвет.

СuSO4+NH3= (запись а доске)

Какие же соединения называются комплексными? Каков их состав? Как их можно получить? Где они находят применение? Какими химическими свойствами они обладают? Какова номенклатура данных соединений?

- Сегодня на уроке мы должны ответить на все эти вопросы.

3. Изучение новой темы.

3.1 Строение комплексных соединений

Продолжим наш опыт.

Полученный раствор разделим на 2 части.

1) В одну пробирку прильем гидроксид натрия. Осадка никакого не наблюдается, следовательно, в растворе нет двухзарядных ионов или их мало слишком, чтобы выпасть в осадок. Отсюда можно сделать вывод, что ионы меди при взаимодействии с аммиаком образуют новые ионы, которые не дают нерастворимого соединения с ионами ОН – гидроксильной группы.

2) В другую пробирку прильем раствор хлорида бария и проверим наличие сульфат-ионов в растворе. Тотчас же выпадает белый осадок сульфата бария. Отсюда можно сделать вывод: сульфат-ион остается неизменными.

Запишем (на доске) взаимодействие аммиака с сульфатом меди:

CuSO₄ + 4NH₃= [Cu(NH₃)₄]²⁺ SO₄

Сульфат тетраамминмеди (II)

Полученная соль и есть комплексное соединение.

Темно-синяя окраска аммиачного раствора обусловлена присутствием в нем сложных ионов [Cu(NH₃)₄]²⁺

При испарении воды ионы [Cu(NH₃)₄]²⁺ связываются с ионами SO4²⁺ , и из раствора выделяются темно-синие кристаллы, состав которых выражается формулой [Cu(NH₃)₄]SO₄•H₂O.

Слайд 4

Комплексными называют соединения, содержащие сложные ионы и молекулы, способные к существованию, как в кристаллическом виде, так и в растворах.

Где же встречаются комплексные соединения? Эти многие органические вещества, имеющие большое значение в жизнедеятельности организмов. К ним относятся гемоглобин, ферменты, хлорофилл и др.

Слайд 5

Строение комплексных соединений рассматривают на основе координационной теории, предложенной в 1893 г. швейцарским химиком Альфредом Вернером, лауреатом Нобелевской премии. Его научная деятельность проходила в Цюрихском университете. Ученый синтезировал много новых комплексных соединений, систематизировал ранее известные и вновь полученные комплексные соединения и разработал экспериментальные методы доказательства их строения.

Слайд 6,7

В соответствии с этой теорией в комплексных соединениях различают: комплексообразователь, внешнюю и внутреннюю сферы.

1. Комплексообразователем обычно является катион или нейтральный атом.

2. Вокруг центрального иона (атома)-комплексообразователя расположено определенное число ионов или полярных молекул, называемых лигандами. Число лигандов определяет координационное число комплексообразователя.

3. Центральный ион (атом) с лигандами образует внутреннюю координационную сферу соединения, которую заключают в квадратные скобки.

4. Ионы, которые распологаются на более далеком расстоянии от комплексообразователя, образуют внешнюю координационную сферу.

Анализируя координационные числа А.Вернер пришел к выводу, что заряд центрального иона (ст.ок) является основным фактором, влияющим на координационное число.

Kоординационное число	Ионы
2	Cu+, Ag+, Au+
4	Cu2+, Hg2+, Sn2+, Pt2+, Pb2+, Ni2+, Co2+, Zn2+, Au3+, Al3+
6	Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+, Ni2+, Cr3+, Sn4+, Pt4+

Слайд 8

Лигандами могут быть:

а) полярные молекулы – NH₃, Н₂О, CO, NO;
б) простые ионы – F^–, Cl^–, Br^–, I^–, H^–, H⁺;
в) сложные ионы – CN^–, SCN^–, NO₂^–, OH^–.

Природа связи между центральным ионом (атомом) и лигандами может быть двоякой. С одной стороны, связь обусловлена силами электростатического притяжения. С другой – между центральным атомом и лигандами может образоваться связь по донорно-акцепторному механизму по аналогии с ионом аммония. Во многих комплексных соединениях связь между центральным ионом (атомом) и лигандами обусловлена как силами электростатического притяжения, так и связью, образующейся за счет неподеленных электронных пар комплексообразователя и свободных орбиталей лигандов.

3.2. Номенклатура комплексных соединений Слайд 11,12,13

Название комплексного соединения начинают с указания состава внутренней сферы , потом называют центральный атом и приводят значение его степени окисления.

Во внутренней сфере прежде называют анион, прибавляя к их латинскому названию окончание «о». Например: CL- хлоро, CN циано, OH- гидрооксо и т.д. Далее называют нейтральные лиганды и, в первую очередь, аммиак и его производные. При этом пользуются терминами: для координированного аммиака – амин, для воды – аква. Число лиганд указывают греческими числительными: 1-моно (обычно не называется),2 – ди, 3 – три, 4 – тетра, 5 – пента, 6 – гекса. Затем переходят к названию центрального атома. Если центральный атом входит в состав катиона, то используют русское название элемента и в скобках указывают его степень окисления (римскими цифрами). Если центральный атом входит в состав аниона , то употребляют латинское название элемента, перед которым указывают его степень окисления, а в конце прибавляют окончание – ат.

3.3. Свойства комплексных соединений. Слайд 17-21

1. Комплексные соединения в водных растворах способны диссоциировать, как электролиты, на ионы внешней и внутренней сферы.

[Cu(NH3)4](OH)2. = [Cu(NH3)4]2++2ОН-

[Cu(NH3)4]2+ ↔ Cu2++ 4NH3

2. Комплексные соединения взаимодействуют с оксидом углерода (1V):

Na[AL(OH) ₄] + CO₂ = AL(OH) ₃ + NaHCO₃

3. Комплексные соединения взаимодействуют с кислотами:

Na[AL(OH) ₄] + HCL = NaCL + AL(OH) ₃ + H₂O

Na[AL(OH) ₄] + 4HCL = NaCL + 4H₂O + ALCL₃

4. Комплексные соединения взаимодействуют с солями – реакции обмена:

Na[AL(OH) ₄] + ALCL₃ = 4AL(OH) ₃ + 3NaCL

[Ag(NH₃)₂]CL + KJ = AgJ↓+ NH₃ + KCL

[Ag(NH₃)₂]CL + 2NaCN = Na[Ag(CN)₂] + NaCL + 2NH₃

K₄[Fe²⁺(CN)₆]⁴ + 2CuCL₂ = Cu₂[Fe²⁺(CN)₆]↓ + 4KCL

5. Комплексные соединения вступают в окислительно-восстановительные реакции:

K₃[Fe³⁺(CN)₆]³ + H₂O_{2 +} 2KOH = 2 K₄[Fe²⁺(CN)₆]⁴ + O₂ + 2H₂O

3.4.Практическое применение комплексных соединений Слайд 22

1) в аналитической химии для определения многих ионов

2) для разделения некоторых металлов

3) для получения металлов высокой степени чистоты (золота, серебра, никеля и др.)

4) в качестве красителей

5) для устранения жесткости

4.Закрепление. Слайд 23

Заполните пропуски в листе рассказа «Комплексные соединения».

• Строение комплексных соединений объясняется с позиций … теории швейцарского ученого Альфреда Вернера.

• Согласно названной теории в комплексном соединении различают две сферы – …

• В комплексных соединениях центральный ион или атом металла, называется …, он удерживает вокруг себя некоторое число ионов или молекул, называемых … (от лат. ligo – «связываю»).

• Совокупность … и … называется … сферой комплекса (комплексным ионом).

• Комплексообразователь связан с лигандами … связями, образованными по … механизму.

5. Домашняя работа Слайд 24

Напишите формулы следующих соединений:

1) сульфат гексаамминхрома (II);

2) нитрат гидроксодиамминакваплатины (II);

3) гексацианоферрат (II) калия;

4) тетрагидроксокупрат (II) натрия;

5) трихлоротриамминкобальт (III).

Определите: а) заряд внутренней сферы, б) степень окисления комплексообразователя; в) координационное число комплексообразователя;