3.4.配合物与超分子 课件-2024-2025学年高二下学期人教版化学选择性必修2

第四节 配合物和超分子 第三章 晶体结构与性质 第2课时 配合物的性质 一.配合物理论简介 （一）配位键和配合物 1.配位键 （1）共用电子对由一个原子单方面提供而跟另一个原子形成的共价键，即“电子对给予­接受键”，是一类特殊的共价键。 如：[Cu(H2O)4]2+ Cu2+为接受体 H2O为电子对给予体 （2）表示方法: A→B 教材实验3-2 写出[Cu(H2O)4]2+的结构简式 练习1：下列物质：①H3O＋　②[B(OH)4]－　③CH3COO－　 ④NH3　⑤CH4中存在配位键的是(　　) A．①② B．①③ C．④⑤ D．②④ 练习2： NH3中N原子的杂化方式为 ，BF3中B原子的杂化方式为 ；化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3。 (1)在NH3·BF3中，_____原子提供孤对电子，______原子接受电子，N、B原子的杂化方式分别为 (2)写出NH3·BF3的电子式 结构式为_________（用“→”标出配位键） 练习3：硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm－(含B、O、H三种元素)的球棍模型如右图所示：在Xm－中，硼原子轨道的杂化类型有__________，化学式为__________。 2.配位化合物 （1）概念：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物，简称配合物。 （2）形成配合物的条件 ①能提供空轨道接受孤对电子的原子或离子(金属原子或离子) ------中心原子 ②能提供孤对电子的分子或离子(如H2O、NH3等) ------配为体（配体） 配位原子 主要为非金属元素C、N、O、S、X等 【练习】在Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋、H2O、NH3、F－、CN－、CO中，可以作为中心原子的有___________________________；可以作为配位体的有_______________________。 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 ，氨水过量后沉淀逐渐 ，滴加乙醇后析出 . 溶液颜色 . 蓝色沉淀 溶解 深蓝色沉淀 变红 Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3 乙醇降低Cu(NH3)4SO4.H2O的溶解性 实验3-3、3-4 先有白色沉淀生成，后沉淀溶解 AgCl ＋2NH3 = Ag(NH3)2＋ ＋Cl－ Ag＋＋Cl－= AgCl↓ （二）配位化合物的组成 配位数为 ，配体数为 ， 中心原子(离子) ，配原子有 ，配体的化学式 。 [Cu(NH3)4]SO4 中心原子(离子) ，配位数为 ，配体的化学式 ，配原子 ，配离子（内界） 。 配合物 内界 外界 中心原子 配体 配位原子 配位数 [Ag(NH3)2]OH Na3[AlF6] K4[Fe(CN)6] [Co(NH3)4Cl2] Cl H2 [ PtCl4 ] Ag(NH3)2]+ [AlF6]3－ [Fe(CN)6] 4－ [Co(NH3)4Cl2] + [ PtCl4 ] 2－ OH － Na+ K+ Cl － H+ Ag+ Al3+ Fe2+ Co3+ Pt2+ NH3 F NH3 Cl － Cl － N CN － F － N Cl Cl 2 6 6 6 4 （三）配位化合物的性质 1.水溶液中的电离 配合物=外界+内界 [Cu(NH3)4]SO4＝[Cu(NH3)4]2+＋SO 42 － 写出Ag(NH3)2OH 、K4[Fe(CN)6 ] [Co(NH3)4Cl2] Cl Na3[AlF6 ]的电离方程式 配位化学创始人维尔纳发现，将各为1mol的A：[CoCl3·6NH3（黄色）]、B：[CoCl3·5NH3（紫红色）]、C：[CoCl3·4NH3（绿色）]三种配合物溶于水，加入足量AgNO3溶液，产生沉淀的量分别是3mol、2mol、1mol。已知这三种配合物的配数都是6。 （1）根据实验事实，用配合物的形式写出它们的化学式。 A：_____；B：______；C：_________。 （2）B的内界是____________（用化学式表示）；配位体是_______，配位原子是_______，中心离子的电荷是___________。 （3）写出C在水中电离的化学方程式________________________________________。 课堂练习 2.配位化合物的稳定性 ①中心原子：阅读教材 ②配位原子： 过渡元素＞主族元素 C＞N＞O＞X [Cu(H2O)4]2+ [Cu(NH3)4] 2+ 氨水 练习1：周期表前四周期的元素H、N、O、S、Cu形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。该化合物中，阴离子为________，阳离子中存在的化学键类型有________；该化合物加热时首先失去的组分是________，判断理由是_______________________ 练习2. 乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是 、 。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是 ，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“Mg2+”或“Cu2+”)。 练习3：在人体内输送氧气作用的血红素是Fe2+的配合物，请解释CO能使人中毒的化学原理 二．超分子 1.定义：超分子是由两个或两个以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体 2．超分子内分子间的作用力 超分子内部分子之间通过非共价键相结合，包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。 3．超分子的应用---教材p98-100 （1）分子识别 （2）自组装 1. 对盐类物质可有下列分类：如氯化硝酸钙[Ca(NO3)Cl]是一种混盐，硫酸铝钾KAl(SO4)2是一种复盐，冰晶石(六氟合铝酸钠)Na3AlF6是一种络盐。对于组成为CaOCl2的盐可归类于(　　) A．混盐 B．复盐 C．络盐 D．无法归属于上述类别 课堂练习 2.含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种原子序数为48的Cd2+配合物的结构如图所示，则下列说法正确的是 A．该螯合物中N的杂化方式有2种 B．1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6mol C．Cd属于d区元素 D．Cd的价电子排布式为4d85s2 3.已知气态氯化铝分子以双聚形式存在，其结构式如下所示： 图中“Cl—Al”表示Cl原子提供了一对电子与Al原子共享，Al的配位数为______。。又知H3BO3为白色固体，溶于水显弱酸性，但它却只是一元酸，可以用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元酸的原因，请写出下面这个方程式右端的两种离子的表达式 ＋H2O  ______和________。 （类比NH3·H2O的电离 ） 课堂练习 4.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。 (1)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是___________________________。 (2)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为__________。 [Cu(OH)4]2－的空间构型为正四边形，则Cu2＋的杂化方式为 。(选填)A.sp3 B. sp2 C.dsp2 D. sp3d 课堂练习 $$