3.4配合物与超分子 课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第四节 配合物与超分子 第三章 晶体结构与性质 湖北省利川市第一中学 【问题探讨】 无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，为什么呢？ CuSO4 CuSO4·5H2O 【实验探究】 【实验3-2】 固体 ①CuSO4 ②CuCl2 ③CuBr2 ④NaCl ⑤K2SO4 ⑥KBr 颜色 白色 绿色 深褐色 白色 白色 白色 下表中的少量固体溶于足量的水中，观察实验现象 实验证明，硫酸铜晶体和 Cu2+的水溶液呈蓝色，实际上是Cu2+和H2O形成的[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。[Cu(H2O)4]2+叫做四水合铜离子。 思考：Cu2+与H2O是如何结合的呢？ CuSO4溶液 CuCl2溶液 CuBr2溶液 K2SO4溶液 NaCl溶液 NaBr溶液 CuSO4 CuCl2 CuBr2 NaCl K2SO4 NaBr 溶液呈天蓝色与Cu2+和H2O有关，与SO42-、Cl-、Br-、Na+、K+无关。 天蓝色 无色 依据反应 NH3 +H＋ =NH4 ＋ ，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？ 配位键：由一个原子单独提供孤电子对，另一个原子提供空轨道而形成的化学键，即“电子对给予—接受”键。实质上是一种特殊的共价键。 类比NH4＋ 的形成，推测Cu2+与H2O间是怎样形成[Cu(H2O)4]2＋的？ NH3 H＋ NH4＋ H2O Cu2＋ [Cu(H2O)4]2＋ ＋ ＋ 提供孤电子对 提供空轨道 Cu OH2 H2O H2O 2+ OH2 H N H H H [ ] + Cu2+的价层电子构型3d9, 4s和4p轨道是空的。 [Cu(H2O)4]2+的形成 激发杂化 H2O H2O H2O H2O [Cu(H2O)4]2+平面正方形 一、配合物 1、配位键 1)概念 2)形成条件 由一个原子单独提供孤电子对，另一个原子提供空轨道而形成的化学键，即“电子对给予—接受”键。 ①成键原子一方要有孤电子对 如 NH3、H2O、CO、有机胺等分子；卤离子 、OH－、CN－、SCN－等离子。 ②成键原子另一方有空轨道 一般是过渡金属的原子或离子如：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co3+、Ni ; 还有H+、Al3+、B、Mg2+等主族元素 3)特点 配位键是一种特殊的共价键，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。 4)表示方法 (电子对给予体)A→B(电子对接受体)或A—B。 依据电子式，讨论NH3 、H2O与H＋是如何形成NH4＋ 、H3O＋的？ 空的1s轨道 孤电子对 ·· O ·· ×H H× · · H+ + ·· O ·· ×H H× · · H [ ] + H N H H H [ ] + 【思考与讨论】 [Cu(NH3)4]SO4 = [Cu(NH3)4]2＋ + SO42- 配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子，内界配离子一般很稳定，不易电离。有些配合物不存在外界 2、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。 2)组成 ①中心原子(离子)： 提供空轨道的金属离子或原子。一般是过渡金属，必须有空轨道。 ②配位体： 含有孤电子对的分子或离子NH3 H2O CO Cl- SCN- CN- ③配位原子： 配位体中具有孤电子对原子N O P S，一般是ⅤA Ⅵ A ⅦA的非金属原子 ④配位数：直接同中心原子配位的原子数目，一般是2、4、6、8 ⑤配离子的电荷：等于中心离子和配体总电荷的代数和，如：[Fe(SCN)6]3- 注意： ①有的配合物没有外界，如 Ni(CO)4 , Fe(CO)5等。 ②NH4Cl中含配位键，但不是配位化合物。配合物一定含有配位键 配合物 内界 外界 中心粒子 配位体 配位数 [Ag(NH3)2]OH 氢氧化二氨合银 K3[Fe(CN)6] 六氰合铁酸钾 [Co(NH3)5Cl]Cl2 二氯化一氯·五氨合钴(Ⅱ) Ni(CO)4 四羰基镍 【课堂练习】完成下表： [Ag(NH3)2]＋ [Fe(CN)6]3－ [Co(NH3)5Cl]2＋ Ni(CO)4 OH- K＋ Cl－ 无 Ag+ Fe3＋ Co3＋ Ni NH3 CN－ NH3、Cl－ CO 2 6