3.4.1配合物与超分子（第一课时）课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版（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 配位键与配合物简介 1 无水硫酸铜 CuSO4·5H2O CoCl2 CoCl2·6H2O 水 几种固体及其溶液的颜色 1、对照含相同阴离子的溶液，得出结论： 蓝色不是由这些阴离子导致的，是因为含Cu2+。 2、含Cu2+的物质一定呈现蓝色吗？ Cu2+在有H2O时显蓝色。 Cu2+与H2O结合显蓝色，它们是怎么结合的？ [Cu(H2O)4]2+的形成 Cu2+的价层电子排布：3d9 空的4s和4p轨道 激发 dsp2杂化 dsp2 H2O 孤电子对 H2O H2O H2O [Cu(H2O)4]2+ 平面正方形 O H H 配位键 4H2O 配体 孤电子对 中心离子 具有空轨道 配位键 Cu2+ Cu2+ OH2 H2O H2O H2O Cu2+ 四水合铜离子 Cu(H2O) 4 2+ 一、配位键 1、定义：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—接受”键称为配位键。 形成条件 一方能提供孤电子对(配位体) 另一方能提供空轨道(中心原子或离子) 分子：NH3、H2O、HF、CO等； 离子：Cl－、OH－、CN－、SCN－等。 如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子(Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等)。 2、特点： ②配位键一般是共价单键，属于σ键。 ①配位键是一种特殊的共价键，与共价键性质完全相同。 ③配位键具有方向性和饱和性。 一般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。 3、表示方法： A→B 或 A─B 电子对给予体 电子对接受体 例如：[Cu(H2O)4]2＋中的配位键可表示为： 或 H2O 注意水分子(配位体)与Cu2+(中心离子)的成键位置！ 多数金属原子的配位数等于它的电荷的2倍。（经验规律) H+ + 1、依据电子式，讨论H2O与H＋是如何形成H3O＋的。 对点训练 【联想】依据电子式，讨论H+与NH3是如何形成NH4+的？ 孤电子对 空轨道 该化学键怎么形成的？ ＋氨水 ① ＋氨水 ② ＋乙醇 ③ 天蓝色溶液 蓝色沉淀 深蓝色溶液 深蓝色晶体 反应①：Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+ 反应②：Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2＋＋2OH－ [Cu(H2O)4]2+ [Cu(NH3)4]2+ Cu(OH)2 [Cu(NH3)4]SO4·H2O 硫酸四氨合铜晶体 常见配合物的制取实验 二、配合物 1、定义：通常把金属离子或原子与某些分子或离子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。 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。 ②配位体：含有孤电子对的分子或离子。 如NH3、H2O、CO、 Cl-、SCN-、CN- ③配位原子：配位体中具有孤电子对的原子。 一般是ⅤA、ⅥA、ⅦA的非金属原子。 ④配位数：直接同中心原子配位的分子或原子数目。 [Cu(NH3)4 ]SO4 2、组成：一般是由内界和外界构成，内界由中心离子(或原子)、配体构成。 中 心 离 子 配离子(内界) 离子(外界) 配 体 配位原子 配 位 数 配合物的内界与外界以离子键结合，在水中完全电离，内界(配离子)较稳定，几乎不电离。 = [Cu(NH3)4]2+ + SO42- 配合物 内界 外界 中心粒子 配位体 配位数 [Ag(NH3)2]OH K3[Fe(CN)6] Na3[AlF6] [Co(NH3)5Cl]Cl2 Ni(CO)4 ①配离子念法：配位数→配体名称→合→中心原子(离子)名称 ②配合物念法：类似于酸、碱、盐 氢氧化二氨合银 六氰合铁酸钾 六氟合铝酸钠 二氯化一氯五氨合钴 四羰基镍 [Ag(NH3)2]＋ OH－ Ag＋ NH3 2 [Fe(CN)6]3－ K＋ Fe3＋ CN－ 6 6 [AlF6]3－ Na＋ Al3＋ F－ [Co(NH3)5Cl]2＋ Cl－ Co3＋ NH3、Cl－ 6 Ni(CO)4 无 Ni CO 4 固态时属于哪种晶体？ 离子晶体 盐的名称：无氧酸盐为某化某，含氧酸盐为某酸某。 实验3-4：检验Fe3+ 向盛有少量0.1 mol/L FeCl3溶液(或任何含Fe3+的溶液)的试管中滴加1滴0.1 mol/L硫氰化钾(KSCN)溶液，观察实验现象。 FeCl3溶液 KSCN溶液 血红色溶液 [Fe(SCN)6]3- Fe3＋＋3SCN－= Fe(SCN)3 应用：鉴别溶液中是否存在Fe3+；因硫氰化铁配离子的颜色极似血液，常被用于电影特技和魔术 实验3-5步骤： 向盛有少量 0.1 mol/L NaCl 溶液的试管里滴几滴0.1 mol/L AgNO3溶液，产生难溶于水的白色的AgCl沉淀，再滴入1 mol/L氨水，振荡，观察实验现象。 滴加AgNO3溶液后，试管中出现_________，再滴加氨水后沉淀_____，溶液呈______。 白色沉淀 溶解 无色 实验现象 加入AgNO3溶液 Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 继续加入氨水 AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－ 有关离子方程式 二氨合银离子 Ag NH3 H3N + 配体： 中心离子： 配位数： NH3 Ag+ 2 对溶解性的影响 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。 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。 三、配合物的形成对性质的影响 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。 配合物的形成对性质的影响 稳定性增强 示例：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。 叶绿素 (1)生命体中的应用 血红蛋白 维生素B12 热水瓶胆镀银(银镜反应) [Ag(NH3)2]OH 电解氧化铝的助熔剂 Na3[AlF6] (2)在生产、生活中的应用 (3)在医药中的应用 第二代铂类抗癌药（碳铂） 四、配合物的应用 $$