3.4配合物与超分子课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（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 第1课时 配合物 学习目标 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、认识配位键与共价键、离子键的异同，能运用配位键解释某些沉淀溶解、颜色变化等实验现象。 情境导入 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3−2：探究离子在溶液中的颜色 下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格 ①CuSO4白色 ②CuCl2 绿色 ③CuBr2 深褐色 ④NaCl 白色 ⑤K2SO4 白色 ⑥KBr 白色 无色离子 什么离子呈天蓝色 固体 溶液颜色 【实验探究】 实验3−2：探究离子在溶液中的颜色 下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格 ①CuSO4白色 ②CuCl2 绿色 ③CuBr2 深褐色 ④NaCl 白色 ⑤K2SO4 白色 ⑥KBr 白色 无色离子 什么离子呈天蓝色 固体 溶液颜色 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色 Na＋、K＋、 Cl−、 SO42−、Br−在溶液中均无色 Cu2+ ？ [Cu(H2O)4]2＋ 四水合铜离子 Cu2＋与H2O间是如何结合形成[Cu(H2O)4]2＋呢？ 观察 【实验探究】 依据反应 NH3 ＋ H＋ ＝ NH4＋，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？ 思考讨论 配位键 NH3：提供孤电子对；H＋：提供空轨道 类比NH4＋的形成，推测Cu2＋与H2O间是怎样形成[Cu(H2O)4]2＋的？ 思考讨论 NH3 H＋ ＋ NH4＋ H2O Cu2＋ ＋ [Cu(H2O)4]2＋ 提供孤电子对 提供空轨道 配位键 一、配位键 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-接受”键被称为配位键。 1.概念： 2.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.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)。 学以致用 无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，为什么呢？ 天蓝色[Cu(H2O)4]2＋ 注：胆矾 (CuSO4·5H2 O) 可写 [Cu(H2O)4]SO4·H2O 【实验 3-3】—硫酸铜与氨水的反应 实验步骤 实验现象 结论及解释 少量 氨水 产生蓝色 难溶物 Cu2＋+2NH3·H2O ＝Cu(OH)2↓+2NH4＋ 继续加 氨水 难溶物溶解 得到深蓝色透明溶液 Cu(OH)2+ 4NH3 ＝[Cu(NH3)4]2＋+2OH− 【实验 3-3】—硫酸铜与氨水的反应 实验步骤 实验现象 结论及解释 加95% 乙醇 析出深蓝 色的晶体 溶剂极性：乙醇 < 水 [Cu(NH3)4]SO4·H2O 在乙醇中的溶解度小 思考：加入乙醇后，晶体未能立刻析出，用玻璃棒摩擦试管壁，晶体便迅速析出，你知道原理是什么吗？ 通过摩擦，可在试管内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核，容易诱导结晶，这与加入晶种来加速结晶的原理是一样的。 【实验 3-3】—硫酸铜与氨水的反应 配位键的强度有大有小，有的配合物较稳定，有的配合物较不稳定。通常情况，较稳定的配合物可以转化为稳定性更强的配合物 【思 考】1.上述实验完成了四水合铜离子向四氨合铜离子的转化，Cu2+与NH3形成的配位键和Cu2+与H2O形成的配位键哪个稳定？ 提示：H2O、NH3同为中性分子，但电负性N＜O，N比O更容易给出孤对电子，与Cu2＋形成的配位键更强。 【思 考】2.如何从电负性角度解释，Cu2+与NH3形成的配位键比Cu2+与H2O形成的配位键稳定。 二、配合物 1.概念： 通常由金属离子或原子（称为中心离子或原子）与某些分子或离子（称为配位体或配体）以配位键结合形成的化合物，简称配合物 如：[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4] SO4 2.组成： [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 配合物 内界 外界 中心粒子 配体 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 Ni(CO)4 四羰基镍 课堂练习1:请根据给出的配合物完成下表 [Ag(NH3)2]＋ OH- Ag+ NH3 2 [Fe(CN)6]3－ K＋ Fe3＋ CN－ 6 [Co(NH3)5Cl]2＋ Cl－ Co3＋ NH3、Cl 6 Ni(CO)4 无 Ni CO 4 特别提醒： 1. 有些配合物没有外界；如 Ni(CO)4 、Fe(CO)5 2. 中心粒子可以是金属阳离子，也可以是中性原子 3. 配位体可以是离子或分子，可以有一种或同时存在多种 4. 配位数通常为2、4、6、8这样的偶数 KSCN 溶液 溶液变为红色 利用硫氰化铁配离子的颜色，可鉴定溶液中存在Fe3＋；又由于该离子的颜色极似血液，常被用于电影特技和魔术表演。 实验3−4： 原理：Fe3＋＋n SCN− → [Fe(SCN)n]3−n (n＝1~ 6，随c(SCN−)大小而异) AgCl(s) Ag+(aq) + Cl－(aq) + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ = 少量 AgNO3 溶液 氨水 出现白色沉淀 Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 沉淀溶解，溶液呈无色 AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－ 实验3−5： 3.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、卤化物、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。 ②颜色改变：某些简单离子形成配离子时，颜色会发生变化，据此可以判断是否有配离子生成。如Fe3＋与SCN－形成硫氰化铁配离子，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。 电解氧化铝的助熔剂 Na3[AlF6] 热水瓶胆镀银（银镜反应） [Ag(NH3)2]OH (1)在生产、生活中的应用 4. 配合物的应用 叶绿素 (2)生命体中的应用 血红蛋白 维生素B12 (3)在医药中的应用 第二代铂类抗癌药（碳铂） 课堂练习2:下列不属于配位化合物的是（ ） 六氟合铝(Ⅲ)酸钠： 氢氧化二氨合银(Ⅰ)： C．六氟合铁(Ⅲ)酸钾： D．十二水硫酸铝钾： E. 六氰合铁(Ⅱ)酸钾: K4[Fe(CN)6] F. 光卤石：KCl·MgCl₂·6H2O DF 课堂练习3:下列不能形成配位键的组合是( ) A.Ag＋、NH3 B.H2O、H＋ C.Co3＋、CO D.Ag＋、H＋ 课堂练习4:下列分子或离子中，能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是( ) ①H2O　②NH3　③F－　④CN－　⑤CO A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④⑤ D D 课堂练习5:某物质的结构如图所示： 下列有关该物质的分析中正确的是（ ） A. 该物质分子中不存在σ键 B. 该物质的分子内只存在共价键和配位键两种作用力 C. 该物质是一种配合物，其中Ni为中心原子 D. 该物质的分子中C、N、O均存在孤电子对 C 课堂练习6:0.01mol氯化铬CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量的硝酸银溶液处理，产生0.02molAgCl沉淀。此氯化铬最可能是（ ） A．[Cr(H2O)6]Cl3 B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O C．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O B 课堂练习7:回答下列问题： (1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心离子是____，配位原子是___，配位数是___，它的电离方程式是________________________________。 (2)向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，观察到的现象是___________________________________________。 先产生白色沉淀，加入氨水后，白色沉淀溶解 Ag＋　 N　 2　 [Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]＋＋OH－ (3)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。 (4)关于配合物[Zn(NH3)4]Cl2的说法正确的是________。 A．配位数为6 B．配体为NH3和Cl－ C．[Zn(NH3)4]2＋为内界 D．Zn2＋和NH3以离子键结合 16NA　 C Lavf57.25.100 Lavf57.25.100 Lavf57.25.100 Lavf57.25.100 $$