淺談教學(xué)過程中常用的幾種教學(xué)方法

蔣紅　丁艷

摘 要：配位化合物簡稱配合物?？拱┧幬镯樸K屬于配合物。掌握配合物的基本知識有利于藥學(xué)專業(yè)課的學(xué)習(xí)，本文以配合物為例談?wù)剮追N常用教學(xué)方法的運用。

關(guān)鍵詞：配位化合物 配合物 課堂教學(xué) 教學(xué)方法

一、配合物的概念

教學(xué)方法：學(xué)生實驗與啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法

學(xué)生實驗

實驗1：取兩支潔凈的試管，分別加入0.1mol·L-1硫酸銅溶液5ml。

在第一支試管中滴加幾滴1mol·L-1氫氧化鈉溶液 ：立即出現(xiàn)藍(lán)色氫氧化銅沉淀。

在第二支試管中滴加幾滴0.1mol·L-1氯化鋇溶液：立即出現(xiàn)白色硫酸鋇沉淀。

實驗2：向上述藍(lán)色氫氧化銅沉淀中加入過量2 mol·L-1氨水，沉淀溶解，變成深藍(lán)色溶液。再向深藍(lán)色溶液中加入少量1mol·L-1氫氧化鈉溶液，沒有藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，仍然是深藍(lán)色溶液。

引導(dǎo)學(xué)生思考下列問題：

1.在第一支試管中出現(xiàn)藍(lán)色氫氧化銅沉淀，表明溶液中有什么離子存在？

2.在第二支試管中出現(xiàn)硫酸鋇白色沉淀，表明溶液中有什么離子存在？

3.上述深藍(lán)色物質(zhì)是什么？

根據(jù)實驗現(xiàn)象學(xué)生順利得出如下結(jié)論：

第一支試管中出現(xiàn)藍(lán)色氫氧化銅沉淀，表明溶液中有銅離子存在；

第二支試管中出現(xiàn)硫酸鋇白色沉淀，表明溶液中有硫酸根離子存在。

實驗證明，在硫酸銅溶液中含有Cu2+和SO42-。

CuSO4 + 2Na（OH）2 = Cu（OH）2 ↓（藍(lán)色） + Na2SO4

CuSO4 + BaCl2 = CuCl2 + BaSO4 ↓（白色）

從反應(yīng)現(xiàn)象看，氫氧化銅與氨水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了深藍(lán)色物質(zhì)。

Cu（OH）2 + 4NH3 = [Cu（NH3）4]（OH）2 （深藍(lán)色）

經(jīng)分析證實，該深藍(lán)色物質(zhì)是[Cu（NH3）4]2+，它是一種復(fù)雜離子，在水溶液中很難離解出Cu2+。所以，加入氫氧化鈉溶液就不會再有藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成。

[Cu（NH3）4]（OH）2 = [Cu（NH3）4]2+ + 2OH-（深藍(lán)色）

在[Cu（NH3）4]2+中，Cu2+和4個NH3分子是通過4個配位鍵結(jié)合在一起的，它是由一個金屬陽離子和一定數(shù)目的中性分子或者陰離子以配位鍵結(jié)合而成的復(fù)雜離子稱為配離子。配離子和帶相反電荷的其他簡單離子組成的化合物稱配位化合物，簡稱配合物。

二、配合物的組成

教學(xué)方法：直觀教具與啟發(fā)式相結(jié)合的教學(xué)方法

引導(dǎo)并與學(xué)生一起回憶第一節(jié)實驗課中深藍(lán)色的[Cu（NH3）4]（OH）2。

以另外一種配合物[Cu（NH3）4]SO4為例，向?qū)W生展示其示意圖：

1.中心離子

在配離子（或配位分子）中，接受孤對電子的金屬陽離子或原子稱為中心離子。中心離子位于配合物的中心位置，一般是金屬陽離子或原子，它是配合物的核心部分。如[Cu（NH3）4]2+的中心離子是Cu2+，[Fe（CO）5]的中心離子為Fe。

2.配位體

在配合物中，與中心離子以配位鍵結(jié)合的陰離子或中性分子稱為配位體。如[Cu（NH3）4]SO4分子中，氨分子（NH3）就是配位體，配位體中必須有一個或幾個原子帶有孤對電子，其孤對電子與中心離子以配位鍵結(jié)合。

3.配位數(shù)

一個中心離子所能結(jié)合的配位原子的總數(shù)，稱為該中心離子的配位數(shù)，中心離子最常見的配位數(shù)是2、4或6等。

中心離子的配位數(shù)是可變的，如[AlF6]3-、[AlCl4]-、[BF4]-等。配位數(shù)的多少主要決定于中心離子和配位體的性質(zhì)。一般，中心離子電荷多，半徑大，配位數(shù)就高；配位體電荷少，半徑小，配位數(shù)也高。

4.配離子（內(nèi)界）

中心離子與配位體以配位鍵結(jié)合而成配離子。配離子組成配合物內(nèi)界。書寫配離子時，用方括號括起來。例如[Cu（NH3）4]2+就是配離子（內(nèi)界）。配離子帶有電荷，其電荷數(shù)等于中心離子電荷數(shù)與配位體電荷數(shù)的代數(shù)和，例如：[Cu（NH3）4]SO4中，配離子由一個Cu2+和4個NH3分子組成，配離子的電荷數(shù)為：（+2）+0×4=+2，寫作[Cu（NH3）4]2+。

5.外界離子（外界）

配合物中與配離子帶相反電荷的離子稱為配合物的外界（亦稱外界離子），即化學(xué)式中方括號以外的部分。在配合物中，內(nèi)界與外界之間以離子鍵結(jié)合，可溶性配合物在水溶液中會完全離解出配離子和外界離子，例如：[Cu（NH3）4]（OH）2 = [Cu（NH3）4]2+ + 2OH-

內(nèi)界的中心離子與配位體之間以配位鍵結(jié)合，在水溶液中可發(fā)生微弱離解，存在著離解平衡。因此，在配合物溶液中，游離的中心離子極少。

在配合物中，配離子和外界離子所帶的電荷數(shù)量相等，電性相反，整個配合物不顯電性。

三、配合物的命名

教學(xué)方法：類比與學(xué)生練習(xí)相結(jié)合的教學(xué)方法

配合物按組成特征不同也有“酸”、“堿”、“鹽”之分，因而可類比無機化合物的命名法。配合物的命名比一般無機化合物命名更復(fù)雜的地方是配離子的命名。

1.配離子的命名

通常，配合物的命名包括兩部分：內(nèi)界與外界，內(nèi)界的命名是關(guān)鍵。

配離子的命名按照如下順序：配位體數(shù)目（用中文數(shù)字一、二、三……表示）→配位體名稱→“合”→中心離子（或原子）名稱→中心離子氧化數(shù)（或化合價數(shù)——用大寫羅馬數(shù)字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V、Ⅵ……標(biāo)明）。

例如：[Cu（NH3）4]2+ 四氨合銅（Ⅱ）配離子

隨堂練習(xí)：

[Ag（NH3）2]+ 二氨合銀（Ⅰ）配離子

[Fe（CN）6]3- 六氰合鐵（Ⅲ）配離子

若有多種配位體時，不同的配位體之間要用“·”隔開，命名的順序是先陰離子（簡單離子→復(fù)雜離子→有機酸根離子）配位體，后中性分子（NH3→H2O）配位體；先無機配位體后有機配位體。例如：

[Pt（NH3）2Cl2] 二氯二氨合鉑（Ⅱ）

[Co（NH2CH2CH2NH2）2Cl2]+ 二氯二乙二胺合鈷（Ⅲ）配離子

2.配合物的命名

配合物的命名原則與一般無機化合物相同。即陰離子在前，陽離子在后，稱為某化某或某酸某等。

例如：[Cu（NH3）4]SO4 硫酸四氨合銅（Ⅱ）

隨堂練習(xí)：

[Ag（NH3）2]Cl 氯化二氨合銀（Ⅰ）

K3[Fe（CN）6] 六氰合鐵（Ⅲ）酸鉀

由于幾種教學(xué)方法的有機結(jié)合，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，既鍛煉了學(xué)生動手能力，豐富了學(xué)生感性知識，又培養(yǎng)了學(xué)生邏輯思維能力，教學(xué)效果良好。