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

配合物与超分子 【核心素养发展目标】 1.能从微观角度理解配位键的形成条件和表示方法，能判断常见的配合物 2.能利用配合物的性质去推测配合物的组成，从而形成“结构决定性质"的认知模型 3.了解超分子的结构特点与性质 【主干知识梳理】 一、配合物 【实验探究】探究离子在溶液中的颜色 实验操作 将下列少量固体溶于足量的水，观察溶液的颜色 ①CuSO4 ②CuCl22H2O ③CuBr2 4NaCl ⑤K2SO4 ⑥KBr 固体及颜色 白色 绿色 深褐色 白色 白色 白色 哪些溶液呈天蓝色 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色 实验说明什么离子星 水溶液中的Cu2+主要以四水合铜离子[CuH2O)+存在，呈天蓝色，C1-、 天蓝色，什么离子没 SO2-4、Br~、K+、Na+在水溶液中均为无色 有颜色 在四水合铜离子[Cu(H2O)]2+中，Cu2+与水分子间的化学键是由水分子提供孤 实验结论 电子对给予铜离子，钥离子接受水分子提供的孤电子对形成的 1.配位键 NH+4的形成 H H NH3分子与H+结合成NH+4 H文N:+H+>[HN:H +X + H H NH3分子的电子式中，N原子上有一对孤对电子，而H的核外没有电子，1s上是空轨道。当NH,分 子与H+靠近时，NH分子中N原子上的孤对电子进入H的1s空轨道，与H+共用。H与N原子间 的共用电子对由N原子单方面提供，不同于一般的共价键，我们把这种特殊的共价键称为配位键 ()含义：成键原子或离子一方提供空轨道，另一方提供孤电子对而形成的这类“电子对给予接收”键被称为配 位键，即：共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键 (2)配位键的形成条件 ②含有空轨道的微粒：过渡金属的原子或离子，如：H+、A3+、B及过渡金属的原子或离子 ①成键原子一方能提供孤电子对。如：分子有NH、HO、HF、CO等：离子有CI、OH-、CN一、SCN-等 ②成键原子另一方能提供空轨道。：H+、A3+、B及过渡金属的原子或离子 (3)成键的性质：共用电子对对两个原子的电性作用 (④表示方法：配位键可以用A→B来表示，其中A是提供孤电子对的原子，B是接受孤电子对的原子 H 如：NH+4可表示为[H一N→H] H (⑤特征：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；C2+形成4个配位键等 (O配位健的稳定性 ①电子对给予体形成配位键的能力：NH,>H,O ②接受体形成配位键的能力：H+>过渡金属>主族金届 ③配位键越强，形成的物质越稳定：如Cu2+-OH-<Cu2+-NH<H+一NH ()配位键与共价键的比较 1 共价健类型 比较 非极性键 极性键 配位键 本质 相邻原子间的共用电子对（原子轨道重叠）与原子核间的静电作用 成键条件 成键原子得、失电子 成键原子得、失电子能成键原子一方有孤电子对（配体）， (元素种为 能力相同（同种元素） 力差别较小（不同元素） 另一方有空轨道（中心离子或原子） 特征 有方向性、饱和性 2.配合物 ()概念：通常把金属离子或原子（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[CuNH)4]SO4、[AgNH)2]OH等均为配合物 (2)配合物的组成：以“[Cu(NH)4SO,”为例 配位原子（提供孤电子对） 中心原子 配位体 (提供空轨道)】 [Cu(NH)JSO 内界外界 一配位数 ①中心原子或离子：提供空轨道接受孤电子对的原子叫中心原子。中心原子一般是带正电荷的阳离子（此时又 叫中心离子)，最常见的有过渡金属离子：F3+、Ag+、Cu2+、Zn2+等 ②配体（或配位纳：含有并提供孤电子对的分子或阴离子称为配体或配位体，如C1一、NH、H2O等 ③配位原子：配体中直接同中心原子（或离子）配位的原子，配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的 N原子，HO中的O原子等 ④配离子：由中心原子（或离子）和配位体组成的离子叫做配离子，如[Cu个NH3)4]P+、[Ag(NH2] ⑤配位数：直接与中心原子（或离子）配位的原子数目叫做中心原子（或离子）的配位数，即形成的配位键的数目 如：[CuNH)4]+中Cu2+的配位数为4，[AgNH2]中Ag+配位数为2，[Fe(CN)6]4-中Fc2+的配位数为6 ⑥配离子的电荷数：配离子的电荷数等于中心离子和配位体电荷数的代数和 ⑦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的阳离子（或阴离子）称 为外界 如：[CuNH)4]SO4的内界是[CuNH3)4]2+,外界是SO2一4，配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分 即：[Cu个NH3)