专题4 第二单元 配合物的形成和应用-【导与练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2同步全程学习全书word（苏教版）

第二单元　配合物的形成和应用 学习目标 课程标准 学业评价 1.知道配位键的特点,认识简单的配合物的成键特征。 2.了解配合物的存在与应用。 1.认识简单配合物的成键特征,能正确运用化学符号描述配合物的组成。 2.学会简单配合物的实验制备,能联系配合物的组成和结构解释相关的实验现象。 3.认识生命体中配合物的功能,能列举配合物在药物开发和催化剂研制等领域的重要应用。 素养解读: 1.宏观辨识与微观探析:从物质的元素组成、构成微粒及相互作用力角度认识配位键,并且建立结构和性质之间的关系,培养宏观辨识与微观探析核心素养。 2.证据推理与模型认知:利用杂化轨道理论判断解释配合物的组成及形成条件,培养证据推理与模型认知核心素养。 3.科学探究与创新意识:能够根据探究目的,设计实验方案制备配合物,并认识配合物的重要应用,培养科学探究与创新意识核心素养。 知识点一　配合物的形成 1.实验探究配位键的形成 按表中实验操作步骤完成实验,并填写下表: 实验操 作步骤 实验 现象 三支试管中先生成蓝色沉淀,之后随浓氨水的滴入,沉淀逐渐溶解,最后变为深蓝色溶液 结论 生成Cu(OH)2蓝色沉淀且沉淀溶于浓氨水 (1)写出上述反应的离子方程式:Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2N、Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。 (2)配位键的形成:氨分子中氮原子的孤电子对进入Cu2+的空轨道,Cu2+与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。 2.配合物 (1)概念: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叫配位化合物,简称配合物。 (2)组成:以[Zn(NH3)4]SO4为例。 ①配位化合物中的中心原子是提供空轨道接受孤电子对的金属离子(或原子)。中心原子一般都是带正电荷的阳离子,最常见的有Fe3+、Ag+、Cu2+、Zn2+等过渡金属离子。 ②配位体是提供孤电子对的阴离子或分子,如Cl-、F-、CN-、CO、NH3、H2O等。配位体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子,如NH3分子中的N原子,H2O分子中的O原子等。 ③配位数是直接与中心原子形成的配位键的数目。如[Fe(CN)6]4-中Fe2+的配位数为6。 ④内界和外界:配合物分为内界和外界,其中配离子称为内界,与内界发生电性匹配的阳离子或阴离子称为外界。 (3)空间结构。 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,其结构不同,性质也有差异,互为同分异构体。例如:配合物Pt(NH3)2Cl2的中心原子是Pt2+,配位体是NH3和Cl-。Pt(NH3)2Cl2为平面正方形构型,2个相同的配位体在Pt原子的同一侧的称为顺式(常称为“顺铂”),不在同一侧的称为反式(常称为“反铂”)。其结构简式为 　　　　　　顺式　　　 　　反式 [想一想1] 含有配位键的化合物一定是配合物吗? 提示:不一定。配合物中一定有配位键,但存在配位键的化合物不一定是配合物,比如氯化铵中铵根离子中由一个氢离子与氮原子形成了配位键,但它不属于配合物。 [想一想2] 具备什么条件的物质能够形成配合物? 提示:配合物都有一个中心原子(多数都是金属原子或离子,它们有比较多的空轨道),还需要配位体提供孤电子对。 配合物 1.形成配合物的中心原子(离子)必须存在空轨道,配位体一般都存在孤电子对。当配位体接近中心原子时,为了增加成键能力,中心原子用能量相近的空轨道杂化,配位体的孤电子对填到中心原子已杂化的空轨道中形成配离子。配离子的空间结构、配位数及稳定性等主要取决于杂化轨道的数目和类型。 2.配合物可看作盐类,若内界为阳离子,外界必为阴离子。若内界为阴离子,外界必为阳离子。一般情况下,外界和内界可完全电离。 3.配合物空间结构的判断 (1)在判断配合物的空间结构时,首先要确定中心原子的杂化轨道类型,结合典型实例的结构示意图再判断其空间结构。 (2)如果给定配合物的空间结构,则可推测中心原子的杂化轨道类型。 1.下列微粒中不含配位键的是(　B　) A.N B.P4 C.B D.Na3AlF6 解析:铵根离子中N原子为sp3杂化,与3个氢原子形成3个σ共价键,剩余的1对孤电子对与氢离子形成配位键,故A不符合题意;P4分子中P原子为sp3杂化,每个P原子与另外3个P原子形成 3个σ共价键,同时含有1对孤电子对,不含配位键,故B符合题意;B中B原子为sp3杂化,与3个F原子形成σ共价键,还有1个空轨道,由F-提供孤电子对形成配位键,故C不符合题意;Na3AlF6中有Al原子提供空轨道,F-提供孤电子对形成的配位键,故D不符合题