4.2 配合物的形成和应用 第1课时（教学课件） 化学苏教版选择性必修2

专题4 分子空间结构与物质性质 第二单元 配合物的形成与应用 第1课时 配合物的形成 与空间结构 苏教版选择性必修2 配合物的空间结构的性质 2 配合物的形成 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 1.学会简单配合物的实验制备，能联系配合物的组成和结构解释相关的实验现象； 2.认识配合物的成键特征，能用化学符号描述配合物的组成。 引·新课导入 1798年，法国化学家塔萨厄尔在实验室里发现了一个令人困惑的现象：他用氨水处理钴盐溶液时，得到了一种橙黄色的晶体。这个物质非常稳定，加热不会释放出氨气，加入强碱也没有氢氧化钴沉淀。 直到1893年，一位年仅26岁的瑞士青年化学家——阿尔弗雷德·维尔纳，提出了一个石破天惊的理论。他大胆地假设：金属离子除了有传统的化合价，还有一个额外的能力，它可以像磁铁一样，吸引一定数目的分子或离子直接结合在它周围，形成一个复杂的‘配位个体’。 “这个伟大理论的提出，不仅完美解释了所有反常现象，更是开辟了化学的一个全新分支——配位化学 01 配合物的形成 探·知识奥秘 一、配合物的形成 【实验1】向试管中加入2 mL5%的硫酸铜溶液，再逐滴加入浓氨水，边滴边振荡，观察实验现象。 探·知识奥秘 一、配合物的形成 【实验2】取5%的氯化铜溶液、5%的硝酸铜溶液各2 mL，分别逐滴加入浓氨水，观察实验现象。 ①先有蓝色絮状沉淀生成： Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+ ②后沉淀溶解，形成深蓝色溶液： Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 实验1、2现象类似 探·知识奥秘 一、配合物的形成 将[Cu(NH3)4]SO4溶于水，[Cu(NH3)4]SO4发生下列电离: [Cu(NH3)4]SO4=== [Cu(NH3)4]2++ SO42- 说明[Cu(NH3)4]2+中Cu2+和NH3分子之间存在较为强烈的相互作用。 四氨合铜离子 研究表明，上述反应生成了一种组成较为复杂的物质，其化学式为[Cu(NH3)4]SO4 探·知识奥秘 思考与讨论 一、配合物的形成 在水溶液中，Cu2+和NH3分子是如何结合生成 [Cu(NH3)4]2+的呢？ H++NH3=== NH4+ Cu2++4NH3=== [Cu(NH3)4]2+ 我们知道，H+和NH3分子反应能生成NH4+ 提供孤电子对 H+ 提供空轨道 H+ H3N 配位键 同理， NH3分子提供孤电子对，Cu2+提供空轨道 NH3分子中的孤电子对进入Cu2+的空轨道 探·知识奥秘 一、配合物的形成 由提供孤电子对的分子或离子（称为配位体）与接受孤电子对的原子或离子（称为中心原子）以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。 配合物的概念 (2) 配位体能提供孤电子对。 (1) 中心原子必须存在空轨道。 配合物的形成条件 如：[Cu(NH3)4] SO4、Fe(SCN)3 、Fe(CO)5 、Na3[AlF6]、[Ag(NH3)2]OH 探·知识奥秘 一、配合物的形成 中心原子 配位体 配位数 外界离子 内界 外界 配 合 物 配位原子 [ Cu ( N H3 ) 4 ] SO4 配合物的组成 （1）一般地，配合物中外界中的离子能电离出来,而内界中的离子不能电离出来。 （2）不是所有配合物都有内外界之分，如Fe(CO)5 硫酸四氨合铜 探·知识奥秘 一、配合物的形成 思考：在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、CO、F-、CN-中，哪些可以作为中心原子，哪些可以作为配位体？并指出配位体中配位原子。 中心原子： Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+ 含有空轨道的微粒：过渡金属的原子或离子最常见。 配位体： H2O、NH3、CO、F-、CN- 配位原子： O N C F C 注意：当配位体有多对孤电子对时，配位原子为电负性弱的含有孤电子对的原子。 配位数 直接与中心原子相连的配位体个数。 一般为2、4、6、8，最常见为4、6。 中心原子(离子) 配位数 Ag+ 2 Cu2+ 4 Al3+ Fe3+ Fe2+ 6 Zn2+ 探·知识奥秘 一、配合物的形成 注意：配位数概念可延伸至任何化合物，配位数等同于共价键的键连数，如甲烷的配位数为4。 配位数不是配位键的个数！ 探·知识奥秘 一、配合物的形成 配位键的表示方法 (电子对给予体)A→B(电子对接受体) H O H H Cu H2O H2O H2O OH2 2+ [Cu(H2O)4]2+ + H3O+ 配位键：配位原子指向接受原子 NH4+ H N H H + H 探·知识奥秘 一、配合物的形成 配合物 内界 外界 中心原子(离子) 配位体 配位 数 [Ag(NH3)2]OH K4[Fe(CN)6] Na3[AlF6] Ni(CO)4 [Co(NH3)5Cl]Cl2 [Ag(NH3)2]+ OH- Ag+ NH3 2 [Fe(CN)6]4- K+ Fe2+ CN- 6 6 [AlF6]3- Na+ Al3+ F- Ni(CO)4 无 Ni CO 4 [Co(NH3)5Cl]2+ Cl- Co3+ Cl- NH3 6 根据配合物的相关知识填写下表 探·知识奥秘 一、配合物的形成 （1）配位键是一种特殊的共价键，配位键同样具有饱和性和方向性。 （2）配合物整体(包括内界和外界)应显电中性； 外界离子所带电荷总数 = 配位离子的电荷数。 (3)一个中心原子(离子)可同时结合多种配位体。 (4) 对于具有内外界的配合物，中心原子和配位体通过配位 键结合，一般内界很难电离；内外界之间以离子键结合, 一般外界在水溶液中完全电离。 配合物的注意事项 探·知识奥秘 一、配合物的形成 现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一种为橙黄色，另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开。 【实验方案】 称取相同物质的量的两种晶体，分别配成溶液。向两种溶液中加入足量的AgNO3溶液。静置，过滤。洗涤沉淀，干燥。称量。 。 [Co(NH3)6]Cl3=[Co(NH3)6]3++3Cl- [Co(NH3)5Cl]Cl2=[Co(NH3)5Cl]2++2Cl- 【实验结论】所得固体质量多的即为[Co(NH3)6]Cl3， 所得固体质量少的即为[Co(NH3)5Cl]Cl2 思考与讨论 1．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 析·典型范例 D A.Q溶液中会产生白色沉淀 B.P溶液中会产生白色沉淀 C.Q中S是配位体 D.P、Q的配位数均是6 2．关于Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物,P:[Co(NH3)5Br]SO4, Q:[Co(SO4)(NH3)5]Br,向P、Q的溶液中分别加入BaCl2溶液后,下列有关说法错误的是的描述中，正确的是（ ） 析·典型范例 A 02 配合物的空间结构 探·知识奥秘 二、配合物的空间结构 含有两种或两种以上配位体的配合物，若配位体在空间的排列方式不同，就能形成不同几何构型的配合物。 如Pt(NH3)2Cl2就有顺式和反式两种异构体。 探·知识奥秘 二、配合物的空间结构 顺式 （极性） 反式 （非极性） 顺、反异构体在颜色、极性、溶解性、活性等方面都有差异。 探·知识奥秘 二、配合物的空间结构 配合物离子的空间构型指的是配位体围绕着中心原子排布的几何构型。 配合物的中心原子、配位体的种类和数目的不同,可以形成不同空间构型的配合物。 探·知识奥秘 二、配合物的空间结构 配位数 杂化轨道类型 空间构型 结构示意图 实例 2 4 4 6 直线形 正四面体 平面正方形 八面体 sp sp3 sp2d (dsp2) sp3d2 d2sp3 [Ag(NH3)2]+ [Ag(CN)2]- [ZnCl4]2- [Cd(CN)4]2- [PtCl4]2- [Cu(NH3)4]2+ [AlF6]3- [Fe(CN)6]3- 3．Co(Ⅲ)的八面体配合物的化学式为CoClm·nNH3,若1 mol该配合物与AgNO3 作用生成1 mol AgCl沉淀,则m、n的值是(　　) A.m=1,n=5 B.m=3,n=4 C.m=5,n=1 D.m=4,n=5 析·典型范例 B A．配体为水分子，外界为Br－ B．中心离子的配位数为6 C．中心离子采取sp3杂化 D．中心离子的化合价为＋2 4．如图是下列关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是 (　　) 析·典型范例 B 第二单元 配合物的形成和运用 第1课时 配合物的形成 配合物的空间 结构 配合物制备实验 配合物的概念 配合物的形成条件 顺反异构 配合物的空间构型 理·核心要点 配合物的注意事项 配合物的组成 A. 都是 + 8 B. 都是 + 6 C. 都是 + 4 D. 都是 + 2 1．由配位键形成的离子[Pt(NH3) 6]2+和[PtCl4]2-中， 两个中心离子铂的化合价是叙述正确的是(　　) 练·技能实战 D 2．0.01 mol氯化铬（CrCl 3 ·6H2O）在水溶液中用过量的硝酸银溶液处理，产生0.02 mol AgCl沉淀，此氯化铬最可能是(　　) 练·技能实战 B A. [Cr(H2O) 6 ]Cl3 B. [CrCl(H2O) 5 ]Cl2 ·H2O C .[CrCl2(H2O) 4 ]Cl ·H2O D .[CrCl3(H2O) 3 ]·3H2O 3．下列常见化合物的溶液中，滴入足量氨水最后仍为澄清溶液的是(　　) 练·技能实战 CD A. 硫酸镁 B. 氯化铁 C. 硝酸银 D. 氯化铜 感谢 您的聆听 THANKS 苏教版选择性必修2 Lavf58.51.100 $