第3章 第4节 配合物与超分子-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修2同步课堂高效讲义教师用书（人教，单选版）

第四节　配合物与超分子 [课程标准]　1.知道配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特征。　2.了解配位化合物的存在与应用，如配位化合物在医药科学，催化反应和材料化学等领域的应用。　3.能举例说明物质在超分子等不同尺度上的结构特点对物质性质的影响。 知识点一　配合物 (一)配位键 1．概念：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键。 2．配位键的形成条件 (1)成键原子一方能提供孤电子对。如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。 (2)成键原子另一方能提供空轨道。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子。 (3)配位键同样具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。 (二)配合物 1．概念：把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。 2．形成实验 实验操作 实验现象 有关离子方程式 滴加氨水后，试管中首先出现蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，滴加乙醇后析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4 Cu2＋＋2NH3·H2O·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH、 Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－ 向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 向NaCl溶液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，再滴加氨水，白色沉淀消失，得到澄清的无色溶液 AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]Cl 上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。以配离子[Cu(NH3)4]2＋为例，NH3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。配离子[Cu(NH3)4]2＋可表示为。 (三)配合物的组成 配合物[Cu(NH3)4]SO4其组成如图所示： 1．中心原子是提供空轨道接受孤电子对的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子)，过渡金属离子最常见的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。 2．配体是提供孤电子对的阴离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配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中的N原子，H2O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－中配位数为6。 (四)配合物的形成对性质的影响 1．对溶解性的影响 一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含过量的OH－、Cl－、Br－、I－、CN－的溶液中，形成可溶性的配合物。如Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。 2．颜色的改变 当简单离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3＋与SCN－形成Fe(SCN)3，其溶液显红色。 3．稳定性增强 配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心离子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。例如，血红素中的Fe2＋与CO分子形成的配位键比Fe2＋与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2＋与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。 【微自测】　判断正误 1．形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电子对(　　) 2．提供孤电子对的微粒只能是分子不能是离子(　　) 3．配合物[Cu(NH3)4]SO4中NH3是配体，配位数是4(　　) 4．配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中Cl－均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀(　　) 答案：1.√　2.×　3.√　4.× 1．配位键与普通的共价键有什么不同？ 提示：(1)配位键实质上是一种特殊的共价键。 (2)配位键与普通的共价键只是在形成过程上有所不同。配位键的共用电子对由成键原子单方面提供，普通共价键的共用电子对则由成键原子双方共同提供，但它们的实质是相同的，都是由成键原子双方共用，如NH的结构式可表示为[]＋，习惯上也可表示为[]＋，在NH中4个N—H的键长、键能和键角都是完全相等的。 2．(1)[Cu(NH3)4]2＋与[Cu(H2O)4]2＋哪个配位离子更稳定？原因是什么？ 提示：[Cu(NH3)4]2＋更稳定。因为N和O都有孤电子对，但O电负性大，吸引孤电子对的能力强，故NH3提供孤电子对的能力比