人类对配合物结构的认识
《基于5-(1-吡唑)烟酸构筑的配合物结构及细胞毒性研究》
《基于5-（1-吡唑）烟酸构筑的配合物结构及细胞毒性研究》一、引言近年来，配合物的研究在化学领域中逐渐崭露头角，特别是在生物医药、材料科学和催化等方面有着广泛的应用。
其中，5-（1-吡唑）烟酸作为一种重要的有机配体，在构建配合物方面表现出独特的优势。
本文旨在研究基于5-（1-吡唑）烟酸构筑的配合物的结构特点及其对细胞毒性的影响。
二、配合物的结构研究1. 配合物的合成基于5-（1-吡唑）烟酸的配合物合成通常采用溶液法，通过将适当的金属盐与5-（1-吡唑）烟酸配体在适当溶剂中进行反应，从而得到所需的配合物。
本部分详细介绍了不同金属离子与5-（1-吡唑）烟酸配体的反应条件、反应时间及产物的纯化方法。
2. 配合物的结构表征通过X射线单晶衍射、红外光谱、核磁共振等手段对合成的配合物进行结构表征。
结果表明，5-（1-吡唑）烟酸与金属离子形成稳定的配合物，配体中的吡唑环和烟酸部分均参与配位，形成多样的配位模式。
三、细胞毒性研究1. 细胞培养与处理采用适当的细胞系，如人癌细胞系，进行细胞毒性实验。
在实验过程中，将合成的配合物以不同浓度加入细胞培养基中，观察细胞生长情况。
2. 细胞毒性评估通过MTT法、LDH法等细胞毒性评估方法，测定细胞活力、细胞凋亡率等指标，评估配合物的细胞毒性。
实验结果表明，一定浓度的5-（1-吡唑）烟酸配合物对癌细胞具有一定的抑制作用。
3. 细胞毒性机制研究通过流式细胞术、Western Blot等技术，研究配合物对癌细胞的毒性机制。
结果表明，5-（1-吡唑）烟酸配合物可能通过诱导细胞凋亡、抑制细胞增殖等途径发挥抗癌作用。
四、讨论与展望基于5-（1-吡唑）烟酸构筑的配合物在结构上具有多样性，且在细胞毒性方面表现出一定的优势。
通过调整金属离子种类、配体结构等因素，可以进一步优化配合物的性能。
此外，该类配合物在抗癌药物、抗菌剂等领域具有潜在的应用价值，值得进一步深入研究。
未来研究方向包括：探究更多类型的金属离子与5-（1-吡唑）烟酸配体的反应，以获得更多具有优异性能的配合物；研究不同结构的5-（1-吡唑）烟酸配体对配合物性能的影响；以及进一步探究该类配合物的细胞毒性机制及作用途径，为开发新型药物提供理论依据。
高二化学人类对配合物结构的认识
[学生讨论]：哪些可以作中心原子？哪些可以作配位体？
新课讲述
简单命名: 命名时,酸根为简单阴离子则称某化某,酸根为复 杂阴离子则为某酸某,外界为氢离子配阴离子名称 之后酸字结尾. 命名顺序：配位体数→配位体名称(不同配位体 间用· 隔开)→“合”→中心离子名称→中心离子化 合价(加括号,用罗马数字注明) 按阴离子配体、阳离子配体、中性分子配体的顺 序 如 [Co(N2)(NH3)5]SO4 硫酸叠氮· 五氨合钴（Ⅲ）
交流与讨论
Cu2+与4 个NH3分子是如何结合生成[Cu(NH3)4]2+的？ ⑴ 用结构式表示出NH3与H+ 反应生成NH4+的过程： ⑵ 试写出[Cu(NH3)4]2+的结构式：
氢氧化铜与足量氨水反应后溶 解是因为生成了[Cu(NH3) 4]2+ ，
H3 N
NH3
2+
Cu
NH3
NH3
其结构简式为：
新课讲述
内界 外界
[ Zn (NH3 )4 ]SO4
中 心 体 配配 位位 体数
新课讲述
内界 中心原子——配合物的中心。 常见的是过渡金属的原子或离子 ，如： Fe3+ 、 Co3+ 、 Cr2+ 、 Ni 、 Zn （也可以是主族元素阳离子， 如：Al3+） 配位体 —— 指配合物中与中心原子结合的离子 或分子。 常见的有：阴离子，如：卤素离子、 OH- 、 CN- 、 SCN- 、 NCS- 、 NH2- 中 性 分 子 ， 如 ： CO 、 H2O 、 NH3 、N2 （配位原子 ——指配合物中直接与中心原子相联结 的配位体中的原子，它含有孤电子对。如：C、N、 O、F、Cl、S等。） 配位数——直接同中心原子配位的原子数目
无机化学教学资料——配合物及配位平衡
第 4 章配合物[ 教学要求]1 ．掌握配位化合物的基本概念，组成，命名，分类。
2 ．掌握配位化合物价键理论和晶体场理论的基本内容。
[ 教学重点]1 ．配合物的异构问题2 ．配合物的价键理论[ 教学难点]配合物的几何异构和对映异构[ 教学时数] 4 学时[ 主要内容]1 ．配位化合物的基本概念：什么叫配合物，组成，命名。
2 ．配合物的价键理论：配合物的立体结构和几何异构，配合物类型简介（简单配离子、螯合物、多核配合物）。
3 ．晶体场理论要点：简介d 轨道的能级分裂和晶体场效应：八面体场的分裂、四面体场的分裂、平面四边形场的分裂；分裂能和影响分裂能的因素，稳定化能；晶体场理论对配合物性质的解释（颜色、磁性）。
[ 教学内容]4-1 配合物的基本概念“科学的发生和发展一开始就是由生产所决定的”。
配合物这门科学的诞生和发展，也是人类通长期过生产活动，逐渐地了解到某些自然现象和规律，加以总结发展的结果。
历史上有记载的最早发现的第一个配合物就是我们很熟悉的亚铁氰化铁Fe4[Fe(CN)6]3 ( 普鲁士蓝) 。
它是在1704 年普鲁士人狄斯巴赫在染料作坊中为寻找蓝色染料，而将兽皮、兽血同碳酸纳在铁锅中强烈地煮沸而得到的。
后经研究确定其化学式为Fe4[Fe(CN)6]3。
近代的配合物化学所以能迅速地发展也正是生产实际需要的推动结果。
如原子能、半导体、火箭等尖端工业生产中金属的分离楼术、新材料的制取和分析；50 年代开展的配位催比，以及60 年代蓬勃发展的生物无机化学等都对配位化学的发展起了促进作用。
目前配合物化学已成为无机化学中很活跃的一个领域。
今后配合物发展的特点是更加定向综合，它将广泛地渗透到有机化学、生物化学、分析化学以及物理化学、量子化学等领域中去。
如生物固氮的研究就是突出的一例。
4-1-1 配合物的定义当将过量的氨水加入硫酸铜溶液中，溶液逐渐变为深蓝色，用酒精处理后，还可以得到深蓝色的晶体，经分析证明为[Cu(NH3)4]SO4。
2019-2020学年苏教版化学选修三新素养同步学案：专题4 第二单元 配合物的形成和应用 Word版含答案
第二单元配合物的形成和应用1．了解人类对配合物结构认识的历史。
2．知道简单配合物的基本组成和形成条件。
3．掌握配合物的结构与性质之间的关系。
4．认识配合物在生产生活和科学研究方面的广泛应用。
配合物的形成1．配位键(1)用电子式表示NH＋4的形成过程：。
(2)配位键：共用电子对由一个原子单方向提供而跟另一个原子共用的共价键。
配位键可用A→B形式表示，A是提供孤电子对的原子，为配位原子，B是接受孤电子对的原子，为中心原子。
(3)形成配位键的条件①有能够提供孤电子对的原子，如N、O、F等。
②另一原子具有能够接受孤电子对的空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。
2．配合物由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。
(1)写出向CuSO4溶液中滴加氨水，得到深蓝色溶液整个过程的反应离子方程式：Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH＋4；Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。
(2)[Cu(NH3)4]SO4的名称为硫酸四氨合铜，它的外界为SO2－4，内界为[Cu(NH3)4]2＋，中心原子为Cu2＋，配位体为NH3分子，配位数为4。
(3)配合物的同分异构体：含有两种或两种以上配位体的配合物，若配位体在空间的排列方式不同，就能形成不同几何构型的配合物，如Pt(NH3)2Cl2存在顺式和反式两种异构体。
1．下列不能形成配位键的组合是()A．Ag＋、NH3B．H2O、H＋C．Co3＋、COD．Ag＋、H＋解析：选D。
配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对，另一方能提供空轨道，A、B、C三项中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空轨道，NH3、H2O、CO能提供孤电子对，所以能形成配位键，而D项Ag＋与H＋都只能提供空轨道，而无法提供孤电子对，所以不能形成配位键。
2．指出下列各配合物中的内界、中心原子、配位体、配位数及配位原子。
高二化学上学期人类对配合物结构的认识-江苏教育版
碳配合和碳
碳配合物是由碳原子和一种或几种配位体通过配位键结合形成的复杂化合物。
这些化合物中的碳原子通常以共价键与其他碳原子或配位体相连，形成一种具有特定结构和性质的分子。
在碳配合物中，碳原子通常呈现多种氧化态，例如0、+1、+2、+3、+4和+5。
碳配合物的结构类型多样，其中最常见的是四配位碳，也称为四面体碳。
这种碳原子与四个配位体通过配位键结合，形成四面体结构。
碳配合物在化学、生物学和材料科学等领域中具有广泛的应用。
例如，一些金属碳配合物可以用作催化剂，在工业上催化一系列化学反应；一些具有特定结构的碳配合物可以作为药物用于治疗某些疾病；还有一些碳配合物可以用作材料，如导电材料、光学材料和半导体材料等。
总之，碳配合物是一类具有特定结构和性质的化合物，在化学、生物学和材料科学等领域中具有广泛的应用前景。
如需了解更多相关信息，建议咨询化学领域专业人士或查阅相关最新研究文献。
苏教版高中化学选修三4.2《配合物的形成》参考教案
教专题专题 4 分子空间结构与物质性质学单元第二单元配合物的形成和应用课节题第一课时配合物的形成题知识与技能〔1〕了解人类对配合物结构认识的历史〔2〕知道简单配合物的根本组成和形成条件教〔3〕了解配合物的结构与性质及其应用学过程与方法通过配位键作为配离子化学构型，构筑配合物结构平台的方目法逐渐深入地理解配合物的结构与性质之间的关系标情感态度通过学生认识配合物在生产生活和科学研究方面的广泛应与价值观用体会配位化学在现代科学中的重要地位，从而激发学生进一步深入地研究化学。
教学重点配合物结构和性质，配合物形成条件和过程实验解释教学难点配合物结构和性质，配合物形成条件和过程实验解释教学方法探究讲练结合教学准备教师主导活动学生主体活动[复习 ]教 1.以下微粒中同时有离子键和配位键的是4B、NaOH 3+D、MgOA、NH Cl C、H O学3+是H2O和+结合而成的微粒，其化学键属于P692. H O HA、配位键B、离子键C、氢键D、范德华力讨论后口答过[知识回忆 ]1.配位键2.杂化和杂化轨道类型程[导入 ]实验 1：硫酸铜中逐滴参加浓氨水实验 2：氯化铜、硝酸铜中逐滴参加浓氨水实验分析：[知识梳理 ]一、配合物的形成1、配合物： 由提供孤 子 的配体与接受孤 子 的中 察心原子以配位 合形成的化合物称 配位化合物 称 配合物。
理解 教 主 活 学生主体活2、配合物的 成从溶液中析出配合物 ， 配离子 常与 有相反 荷的其他离子合成 ， 称 配 。
配 的 成可以划分 内界和外界。
配离子属于内界， 配离子以外的其他离子属于外界。
内、外界之 以离子 合。
外界离子所 荷 数等于配离子的 荷数。
〔1〕中心原子：通常是 渡金属元素〔离子和原子〕 ，少数是非金属元素，例如： Cu 2+，Ag +，Fe 3+，Fe ，Ni ，B Ⅲ，P Ⅴ⋯⋯〔2〕配位体： 含孤 子 的分子和离子。
如：－ ，OH －， CN －，H 2 ，3 ， CO ⋯⋯ I O NH配位原子： 配位体中具有孤 子 的原子。
引领学习方式转变落 实新课程要求——选修化学3“人类对配合物结构的认识”的教学实践与探讨
《 普通高中化学课程标准 （ 实验）指出：转变学 》 “ 生学习方式是新课程改革的具体要求 ， 教师要更新 教学 观念 ， 在教 学 中引导 学生 进行 自主学 习 、 究学 探 习和合作学习， 帮助学生形成终身学习的意识 和能
力 。转变 学生 的学 习方式 ， 根本 上说 ， ” 从 就是 要转 变 过去那 种 过分 突 出和强调 接受 与掌 握 、 死记硬 背 、 机
生已有的知识经验作为切人 点， 这既巩 固了学生原 有的知识 ， 又使学生在下面的学习中产生和发现新 问题 。因为学 生学 习新 知识 前 ， 脑 中并 不 是一 片 头 空 白， 有一些 前 概 念 ， 生 头脑 中 已有 的 知识 、 都 学 概 念、 观念 ， 对新学习的内容都会 产生种种影响， 学生
的联系与差别做好学习准备 ， 埋下伏笔。
１ ２ 问题 ． 实验 发现 激发
问题 ２ Ｃ Ｓ 溶 液 分 别 与 ２ｍｏ／ 的 Ｎａ ： ｕ Ｏ４ ｌＬ ＯＨ 溶液 和氨水 溶液 反应 ， 现象 是否 相 同？ 让 学 生思 考 猜想 回答 ， 班 学生 对 问题 的 回答 全 很 容易产 生相 异构 想 （ 因为 问 题 １和 问题 ２的情 况 相 似）认 为现 象都 是 相 同的 ， 生成 蓝 色 沉 淀且 不 ， 都
２５０ ￣ ２ ２ ６ ０ ．江苏高邮市第一 中学
３ 江苏高邮市第二中学 ．
２５０ ￣ ４ ２６０ ．江苏高邮市伯勤 中学
摘
要
结合课 题 案例 对新课 程教 学 中如何 引领 学 习方 式转 变、 实新课 程要 求 ， 创设认 知 落 从
冲 突情 景 ， 引导学 生假 设 、 疑 、 话 等 ５个 方 面进行 了实践 与探 讨 。 质 对 关 键词 学 习方式 探 究 创 新 反 思 对 话
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人类对配合物结构的认识
实验探究: 实验探究:
实验:向试管中加入2mL5%的硫酸铜溶液, 实验:向试管中加入2mL5%的硫酸铜溶液,再 2mL5%的硫酸铜溶液 逐滴加入浓氨水,振荡，观察现象。 逐滴加入浓氨水,振荡，观察现象。
生成沉淀： 生成沉淀： Cu2+ +2NH3.H2O = Cu(OH)2↓ +2NH4+ 沉淀溶解： 沉淀溶解： 氢氧化铜溶解于足量氨水，反应生成了 氢氧化铜溶解于足量氨水， 新物质。 新物质。
二、配合物的组成
比较明矾[KAl(SO4)212H2O] 比较明矾 与硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]SO4两者的电离 与硫酸四氨合铜
[KAl(SO4)212H2O]=K++Al3++2SO42-+12H2O [Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++SO42-
内界难电离
二、配合物的组成
某物质的实验式PtCl 2NH 某物质的实验式PtCl42NH3，其水溶液不导 向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液， 溶液， 向下列配合物的水溶液中加入 加入AgNO 也不产生沉淀， 电，加入AgNO3也不产生沉淀， 不能生成AgCl沉淀的是（ ） B 以强碱处 沉淀的是（ 不能生成 沉淀的是 理并没有NH ]Cl A、[Co(NH3)NH3放出，试推测其化学式Cl3] B、[Co(NH3)3 。 、 理并没有 4Cl放出，试推测其化学式。指 、 2 出其中心原子，配位体及配位数。 出其中心原子，配位体及配位数。 Cl]Cl C、[Co(NH3)6]Cl3 D、[Co(NH3)5 、 、 2 [Pt(NH3)2Cl4]； 中心原子： 中心原子：Pt 配位体： 配位数： 配位体： NH3、Cl- 配位数：6
(1) 内界与外界: 内界是配位单元，外界是 内界与外界: 内界是配位单元， 简单离子。内外界之间是完全电离的。 简单离子。内外界之间是完全电离的。
[Co(NH3)6] Cl3
内界 外界
K3[Cr(CN)6]
外界 中 心 原 子 内界
内界又由中心原子和 内界又由中心原子和配 中心原子 位体及配位数构成： 位体及配位数构成： 构成
铜氨离子: 铜氨离子
NH3 H3N Cu NH3 NH3
2+
四个氮原子和 铜离子构成平 面正方形
一、配合物的概念中心原子来自配体配合物: 的配体与接受孤电 配合物: 由提供孤电子对的配体与 例如:[Cu(NH 提供孤电子对的配体与 3[AlF6]、 例如 [Cu(NH3)4] SO4、Fe(SCN)3 、Na接受孤电 子对的中心原子 配位键结合形成的化合物 的中心原子以 子对的中心原子以配位键结合形成的化合物 [Ag(NH3)2]OH 等 称为配位化合物简称配合物。 称为配位化合物简称配合物。 配合物
交流与讨论: 交流与讨论:
Cu2+ +2NH3.H2O = Cu(OH)2↓ +2NH4+ 氢氧化铜与足量氨水反应后溶解 是因为生成了[Cu(NH 是因为生成了[Cu(NH3)4]2+ ， Cu(OH)2+4NH3.H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
蓝色沉淀 深蓝色溶液
结晶生成的晶体为： 结晶生成的晶体为： [Cu(NH3)4] SO4
问题解决
现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和 现有两种配合物晶体 [Co(NH3)5Cl]Cl2，一种为橙黄色，另一 一种为橙黄色， 种为紫红色。 种为紫红色。请设计定量实验方案将这两种 配合物区别开来。 配合物区别开来。
问题解决
两者在水中发生电离： 两者在水中发生电离： [Co(NH3)6]Cl3=[Co(NH3)6]3++3Cl[Co(NH3)5Cl]Cl2=[Co(NH3)5Cl]2++2Cl比较可知：两者电离出的Cl 的量不同， 比较可知：两者电离出的 -的量不同，设计实 验时可从这一条件入手， 沉淀Cl 验时可从这一条件入手，加Ag+沉淀 -，然后 测量所得沉淀量就可加以区别。 测量所得沉淀量就可加以区别。
思考： 其配位数为___。 思考： K[PtCl3(NH3)] 其配位数为 。
4
问题解决
在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、 CO中 F-、CN-、CO中，哪些可以作为中 心原子？哪些可以作为配位体？ 心原子？哪些可以作为配位体？
中心原子： 中心原子：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+ 配位体： 配位体：H2O、NH3、F-、CN-、CO 、
[Co (NH3)6]3+
配 配 位 位 体 数
[ Cu ( N H3 )
中心离子 配位体
4
]2+
SO42外界离子
配位数
内界 配 合 物
外界
指出[Co(NH 指出[Co(NH3)5Cl]Cl2这种配合物，的中心 这种配合物， 原子，配位体，配位数以及内界， 原子，配位体，配位数以及内界，外界
[Co(NH3)5Cl]Cl2
二、配合物的组成
中心原子、配位体、 (2) 中心原子、配位体、配位数 中心原子： 中心原子： 具有接受孤电子对的离子， 接受孤电子对的离子 具有接受孤电子对的离子，多为过渡金 属元素的离子。 属元素的离子。 配位体： 配位体： 提供孤电子对的分子或离子 孤电子对的分子或离子。 提供孤电子对的分子或离子。
提供1molCl－，[Co(NH3)6]Cl3需89.2g， 提供 ， [Co(NH3)5Cl]Cl2需125.3g
问题解决
具体步骤： 具体步骤： 1、称取相同质量的两种晶体，分别配成溶液。 、称取相同质量的两种晶体，分别配成溶液。 2、向两种溶液中加入足量的 溶液。 、向两种溶液中加入足量的AgNO3溶液。 3、静置，过滤。 静置，过滤。 4、洗涤沉淀，干燥 、洗涤沉淀， 5、称量。 、称量。 结果：所得固体质量多的即为[Co(NH3)6]Cl3， 结果：所得固体质量多的即为 ， 所得固体质量少的即为[Co(NH3)5Cl]Cl2 。 所得固体质量少的即为
问题解决 请根据[Cu(NH 中配位键的形成， 请根据[Cu(NH3)4]2+中配位键的形成，总 结配位键的形成的条件。 结配位键的形成的条件。 2.配位键形成的条件： 2.配位键形成的条件： 配位键形成的条件 一个原子有孤电子对， 一个原子有孤电子对，另一个原子有接 受孤电子对的空轨道。 受孤电子对的空轨道。