专题4 第二单元 配合物的形成和应用-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义教师用书word（苏教版）

本讲义聚焦配合物的形成与空间结构核心知识点，从硫酸铜与氨水反应的实验现象切入，系统梳理配合物的概念、组成（内界、外界、中心原子、配位体等）及形成条件，再结合杂化轨道理论分析空间结构（如sp、sp³、dsp²杂化对应的直线形、正四面体形、平面正方形等），构建“实验-概念-结构”的学习支架。 资料通过实验探究（如三支试管中沉淀溶解现象）、交流研讨（分析配合物组成与配位键）及正误判断、例题解析等环节，培养科学探究与实践能力，运用杂化轨道理论解释空间结构体现科学思维，顺铂与反铂的性质差异强化结构决定性质的化学观念。课中辅助教师实验教学与问题驱动，课后助力学生巩固配合物组成、结构等知识，查漏补缺。

第二单元　配合物的形成和应用 [学习目标]　1.了解配合物的概念，能从微观角度理解配合物的组成及形成条件。2.能利用杂化轨道理论判断及解释配合物的空间结构。 任务一　配合物的形成 1.配合物的形成 (1)按表中实验操作步骤完成实验，并填写下表： 实验操 作步骤 实验 现象 三支试管中均先生成蓝色沉淀，之后随浓氨水的滴入，沉淀逐渐溶解，最后变为深蓝色溶液 结论 生成的蓝色沉淀溶于浓氨水 (2)研究表明，硫酸铜溶液与过量的浓氨水反应生成的深蓝色溶液中的溶质为[Cu(NH3)4]SO4，[Cu(NH3)4]SO4 学生用书⬇第79页 溶于水会发生电离，电离方程式为[(Cu(NH3)4]SO4[(Cu(NH3)4]2＋＋S，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。 (3) [Cu(NH3)4]2＋(配离子)的形成：氨分子中氮原子的孤电子对进入Cu2＋的空轨道，Cu2＋与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。[Cu(NH3)4]2＋可表示为如图所示结构。 2.配位化合物 (1)概念：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，简称配合物。 (2)组成： ①内界和外界 中心原子与配位体以配位键结合，形成配合物的内界。配合物的内界可以是离子，也可以是分子。与配合物内界结合的离子，称为配合物的外界。 ②中心原子(离子)和配位体 中心原子是指提供空轨道的原子或离子，配位体是指提供孤电子对的分子或离子。 ③配位原子和配位数 配位原子是指配位体中提供孤电子对的原子，配位数是指形成配位键的个数。 (3)形成条件 ①配位体有孤电子对，如中性分子H2O、NH3、CO等；离子有F－、Cl－、CN－等。 ②中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Ag＋、Zn2＋等。 [交流研讨]　1.(1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心原子是　　　，配位体是　　　，配位数是　　　，在水溶液中的电离方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 (2)在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中，内界是　　　　，配位体是　　　　，配位数是　　　　，1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2与足量的硝酸银溶液反应，产生　　　　 mol沉淀。 (3)[Cu(NH3)4]2＋中含有　　　　个配位键，　　　　个σ键，N原子的杂化方式为 　　　　　　　　　　。请画出该配合物离子的结构示意图，要求用箭头表示出配位键。 提示：(1)Ag＋　NH3　2　[Ag(NH3)2]OH[Ag(NH3)2]＋＋OH－ 　(2)[Co(NH3)5Cl]2＋　NH3、Cl－　6　2　(3)4　16　sp3　 2.现代工业冶金中，2[Au(CN)2]－＋Zn2Au＋[Zn(CN)4。CN－是常见的配位体，提供孤电子对的是C不是N，其主要原因是　　　　　　　　　　　　　。 提示：C的电负性比N小，吸引孤电子对的能力比N弱 【特别提醒】　(1)形成配合物的中心原子必须存在空轨道，配位体一般都存在着孤电子对。当配位体接近中心原子时，为了增加成键能力，中心原子用能量相近的空轨道杂化，配位体的孤电子对填到中心原子已杂化的空轨道中形成配离子。配离子的空间结构、配位数及稳定性等主要决定于杂化轨道的数目和类型。 (2)配合物可看作盐类，若内界为阳离子，外界必为阴离子；若内界为阴离子，外界必为阳离子。一般情况下，外界和内界可完全电离。 1.正误判断 (1)提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子(　　) (2)有配位键的化合物就是配位化合物(　　) (3)Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子与配位体构成的(　　) (4)白色CuSO4固体溶于水得蓝色溶液是形成了配合物离子[Cu(H2O)4(　　) 学生用书⬇第80页 (5)检验葡萄糖分子中醛基的试剂银氨溶液中，[Ag(NH3)2]＋是一种配合物离子(　　) (6)用KSCN检验溶液中的Fe3＋时生成血红色溶液，是Fe3＋与SCN－形成了配合物离子(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√ 2.配位化合物的数量巨大，组成和结构形形色色。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心原子、配位体、中心原子的化合价和配位数分别为(　　) A.Cu2＋、NH3、＋2、4 B.Cu＋、NH3、＋1、4 C.Cu2＋、OH－、＋2、2 D.Cu2＋、NH3、＋2、2 答案：A 解析：配合物[Cu(NH3)4](OH)2中，Cu2＋为中心原子，化合价为＋2，配位体为NH3，配位数为4。 3.回答下列问题： (1)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物提供孤电子对的原子是　　　　。 (2)NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，　　　　原子提供孤电子对， 　　　　原子提供空轨道。写出NH3·BF3的结构式，并用“→”表示出配位键：　　　　　　　。 (3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考虑空间结构，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为　　　　　　　。 答案：(1)X　(2)N　B　 (3)或 解析：(1)BCl3分子中的B原子的1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化形成3个sp2杂化轨道。B原子还有1个空轨道(未杂化的2p轨道)，所以B原子与X原子形成配位键时，X原子提供孤电子对。 (2)NH3中N原子为sp3杂化，N原子上有一对孤电子对，BF3中B原子为sp2杂化，杂化轨道与F原子形成3个共价键，故有一个2p空轨道，与NH3形成配位键。 (3)Cu2＋中存在空轨道，而OH－中O原子上有孤电子对，故O与Cu2＋之间以配位键结合。 任务二　配合物的空间结构 1.顺反异构 配合物Pt(NH3)2Cl2的中心原子是Pt2＋，配位体是NH3和Cl－。 (1)Pt(NH3)2Cl2为平面四边形构型，2个相同的配位体在Pt原子的同一侧的称为顺式Pt(NH3)2Cl2(常称为“顺铂”)，不在同一侧的称为反式Pt(NH3)2Cl2(常称为“反铂”)。分别写出其结构简式： (2)结论：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，其结构不同，性质也有差异，互为同分异构体。 2.配合物离子的空间结构 配合物的中心原子、配位体的种类和数目不同，可以形成不同空间结构的配合物。 【特别提醒】　(1)在判断配合物的空间结构时，首先要确定中心原子的杂化轨道类型，结合典型实例的结构示意图再判断其空间结构。 (2)如果给定配合物的空间结构，则可推测中心原子的杂化轨道类型。 常见配合物离子的空间结构 配位数 杂化轨道类型 空间结构 结构示意图 实例 2 sp 直线形 [Ag(NH3)2]＋、 [Cu(NH3)2]2＋ 4 sp3 正四面体形 [Zn(NH3)4]2＋、 [CoCl4]2－ dsp2 平面正方形 [Ni(CN)4]2－、 [Cu(NH3)4]2＋ 6 d2sp3 正八面体形 [AlF6]3－、 [Co(NH3)6]3＋ 1.铂的两种化合物a和b，其中a为， 学生用书⬇第81页 b为。实验测得a和b具有不同的特性：b具有抗癌作用，而a没有。则下列关于a、b的叙述正确的是(　　) ①a和b属于同一种物质 ②a和b互为同分异构体 ③a和b的空间结构是平面四边形 ④a和b的空间结构是四面体 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 答案：C 解析：因为a和b具有不同的特性，所以a和b不是同一种物质；a和b的分子式相同，结构不同，故二者互为同分异构体；a和b若为四面体，则没有这两种异构体，因此a和b只能是平面四边形。 2.Cu2＋能与NH3、H2O、Cl－等形成配位数为4的配合物。 (1)[Cu(NH3)4]2＋中存在的化学键类型有　　　(填字母)。 A.配位键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.离子键 (2)[Cu(NH3)4]2＋具有对称的空间结构，[Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2＋的空间结构为　　　　。 答案：(1)AB　(2)正方形 解析：(2)[Cu(NH3)4]2＋为AB4型结构微粒，空间结构可能为正四面体或正方形，若为正四面体，两个NH3被两个Cl－取代后，只有一种结构，若为正方形，两个NH3被两个Cl－取代后，有两种结构，分别为顺式和反式结构。 1.下列化合物属于配合物的是(　　) A.Cu2(OH)2SO4 B.NH4Cl C.[Zn(NH3)4]SO4 D.KAl(SO4)2 答案：C 解析：硫酸四氨合锌([Zn(NH3)4]SO4)中二价锌离子是中心离子，四个氨分子在锌离子的四周，是配位体，中心离子和配位体以配位键结合形成内界，也叫配离子，硫酸根离子处于外界，也叫外界离子，内界和外界构成配合物。 2.0.01 mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量AgNO3处理，产生0.02 mol AgCl沉淀，此氯化铬最可能为(　　) A.[Cr(H2O)6]Cl3 B.[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O C.[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D.[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O 答案：B 解析：根据题意知，氯化铬(CrCl3·6H2O)和氯化银的物质的量之比是1∶2，根据氯离子守恒知，1 mol 氯化铬(CrCl3·6H2O)中含有2 mol 外界氯离子，剩余的1 mol 氯离子是配位体，所以此氯化铬(CrCl3·6H2O)可能为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O。 3.已知Zn2＋的4s轨道和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道，那么[ZnCl4]2－的空间结构为(　　) A.直线形 B.平面正方形 C.正四面体形 D.正八面体形 答案：C 解析：由于Zn2＋的4s轨道和4p轨道采取sp3杂化，所以[ZnCl4]2－的空间结构应为正四面体形。 4.顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物；碳铂(如图所示)是1，1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称，属于第二代铂族抗癌药物，其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是(　　) A.碳铂中所有碳原子在同一平面上 B.碳铂的中心原子铂(Ⅱ)的配位数为4 C.顺铂分子中N原子的杂化方式是sp2 D.1 mol 1，1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)含有σ键的数目为12NA 答案：B 解析：四元环上均为饱和碳原子，则所有碳原子不可能在同一平面上，A错误；由结构简式可知，Pt的配位原子为2个N原子、2个O原子，配位数为4，B正确；顺铂中N原子形成3个N—H键和1个配位键，则N原子的杂化方式为sp3，C错误；C—H键、C—C键、C—O键、N—H键、配位键均为σ键，1个CO键中有1个σ键，则1 mol 1，1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)含有σ键的数目为26NA，D错误。 5.[Cu(NH3)4]2＋在实验室中制备方法如下：向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液。 (1)请写出蓝色沉淀溶解得到深蓝色溶液的离子方程式：　　　　 　　 　　　　　　　。 (2)[Cu(NH3)4]2＋中的配体为　　　　，提供孤电子对的配位原子是　　　　。 (3)Fe元素位于周期表中　　　　区；它的一种常见氯化物中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在，结构式为，请补写e的元素符号并用“→”表示出其中的配位键　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)Cu(OH)2＋4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O　(2)NH3　N　 (3)d　 解析：(1)Cu(OH)2沉淀溶于氨水生成[Cu(NH3)4，对应离子方程式为Cu(OH)2＋4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O；(2)[Cu(NH3)4]2＋中C提供空轨道，NH3中N原子提供孤电子对，故配体为NH3，配位原子为N。(3)基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，在周期表中位于d区；FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在，中间的Cl与其中1个Fe形成共价键，与另一个Fe形成配位键，提供孤电子对，因此其结构式为。 学科网（北京）股份有限公司 $