第2章 第3节 第2课时 配位键-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2教师用书word（鲁科版 山东专用）

本高中化学讲义聚焦配位键与配合物核心知识点，先系统梳理配位键的概念、形成过程（如NH3与H+形成NH4+）、条件（孤电子对与空轨道）、表示方法及实质，再延伸至配合物的组成、制备实验与应用，构建从基础到应用的知识支架。 该资料通过实验探究（如氯化铜溶液稀释颜色变化、银镜反应）培养科学探究与实践能力，结合题点训练和典例分析（如配合物组成判断）提升科学思维。课中辅助教师引导学生深化理解，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第二课时　配位键 新知探究(一)——配位键 1.配位键的概念 成键原子的一方提供孤电子对,另一方提供能够接受孤电子对的空轨道而形成的一种新的化学键叫配位键。 2.配位键的形成过程 (1)用电子式表示NH3、N的形成 ①氮原子与氢原子以共价键结合成NH3分子: ; ②NH3分子与H+结合成N:。 (2)②中共价键的形成与①相比较的不同点:②中形成共价键时,氮原子一方提供孤电子对,H+提供空轨道。 (3)②中N原子杂化轨道类型为sp3,N中的配位键和其他三个N—H键的键长和键能相等,N的空间结构为正四面体形。 3.配位键的形成条件、表示方法及实质 形成 条件 形成配位键的一方A是能够提供孤电子对的原子,另一方B具有能够接受孤电子对的空轨道 表示方法 配位键常用符号A→B表示 实质 配位键的实质与共价键相同,仍是原子间的强的相互作用。只是形成配位键的共用电子是由一方提供而不是由双方共同提供的 [微点拨]　①配位键实质上是一种特殊的共价键。②配位键与普通共价键只是在形成过程上有所不同。配位键的共用电子对由成键原子单方面提供,普通共价键的共用电子对则由成键原子双方共同提供,但它们的实质是相同的,都是由成键原子双方共用。 [题点多维训练] 1.下列说法中,不正确的是 (　　) A.配位键也是一种静电作用 B.配位键的实质也是一种共价键 C.形成配位键的电子对由成键双方原子提供 D.配位键具有饱和性和方向性 解析:选C　共用电子存在静电作用力,包括静电排斥和静电吸引,配位键本质为通过共用电子形成的一种共价键,所以也是一种静电作用,A、B正确;形成配位键的原子,一方提供空轨道,另一方提供孤电子对,C错误;配位键实质上也是一种共价键,因此具有方向性和饱和性,D正确。 2.下列化合物中同时含有离子键、共价键、配位键的是 (　　) A.Na2O2　 B.KOH C.NH4NO3 D.H2O 解析:选C　A项,Na2O2中含离子键和非极性共价键;B项,KOH中含离子键和极性共价键;C项,NH4NO3中含离子键、配位键和极性共价键;D项,H2O中含极性共价键。 3.若X、Y两种粒子之间可以形成配位键,则下列说法正确的是 (　　) A.X、Y只能是离子 B.若X提供空轨道,则配位键可表示为X→Y C.若X、Y分别为Ag+、NH3,则形成配位键时,Ag+为配体 D.若X提供空轨道,则Y必须提供孤电子对 解析:选D　提供空轨道的可以是金属原子或金属离子,提供孤电子对的可以是分子或离子,A项错误;若X提供空轨道,则箭头应指向提供空轨道的X,配位键应表示为Y→X,B项错误;形成配位键时,提供孤电子对的离子或分子为配体,若X、Y分别为Ag+、NH3,则NH3为配体,C项错误;若X提供空轨道,则Y必须提供孤电子对,D项正确。 新知探究(二)——配合物的制备与应用 1.配合物 (1)概念:通常把金属的原子或离子(有空轨道)与含有孤电子对的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。 (2)组成:配合物一般由内界和外界两部分组成,结构如图所示。 (3)常见配体:提供孤电子对的离子或分子,如CO、NH3、H2O、F-、CN-、Cl-、OH-等。 (4)常见中心原子(或离子):提供空轨道,接受孤电子对。通常是过渡元素的原子或离子。如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co2+、Cr3+等。 (5)配位数:直接同中心原子(离子)配位的分子或离子的数目叫中心原子(离子)的配位数。如[Fe(CN)6]4-中Fe2+的配位数为6。 (6)常见配离子的组成 配离子 中心离子 配体 配位数 [Cu(H2O)4]2+ Cu2+ H2O 4 [Cu(NH3)4]2+ Cu2+ NH3 4 [Ag(NH3)2]+ Ag+ NH3 2 Fe(SCN)3 Fe3+ SCN- 3 Fe(CO)5 Fe CO 5 [Fe(CN)6]3- Fe3+ CN- 6 　　[微思考]　 1.配合物中一定含有配位键,是所有原子都能形成配位键吗? 提示:不是;形成配位键的原子一方能提供孤电子对,另一方能提供空轨道。 2.配合物的中心原子一定是金属离子或原子吗? 提示:不一定;少数高氧化态的非金属元素硼、硅、磷等,也可以作为配合物的中心原子,如Na[BF4]、Na2[SiF6]和NH4[PF6]等。 2.实验探究配合物的制备 实验任务 实验过程与现象 结论 探究氯化铜固体在溶解并稀释过程中所发生的变化 过程:取适量氯化铜固体于试管中,逐滴加入蒸馏水溶解并且稀释。 现象:溶液由黄绿色逐渐变为蓝色 当氯化铜溶液浓度大时,Cu2+与Cl-形成黄绿色的[CuCl4]2-,稀释过程中,又与H2O结合形成[Cu(H2O)4]2+,从而使溶液变蓝色 分别以氯化铁和硝酸铁为原料,探究Fe3+溶液显颜色的原因 过程:①取适量氯化铁固体于试管中,逐滴加入1 mol·L-1盐酸至恰好溶解,然后逐滴加入蒸馏水进行稀释。 ②取适量硝酸铁固体于试管中,逐滴加入1 mol·L-1硝酸至恰好溶解,然后逐滴加入蒸馏水进行稀释。 现象:氯化铁溶液显黄色;硝酸铁溶液开始时无色,稀释过程中逐渐变为黄色 氯化铁溶液中,Fe3+也可与Cl-配位形成黄色的[FeCl4]-,硝酸铁溶液显黄色是因为Fe3+水解并且与OH-配位 制备 [Ag(NH3)2]+ 并用于与葡萄糖反应得到银镜 过程:向1 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液中边振荡边逐滴加入浓氨水至生成的沉淀恰好消失,制得[Ag(NH3)2]+,再滴入几滴葡萄糖溶液,振荡后放在热水浴中加热。 现象:逐滴加入浓氨水时,先生成白色沉淀,然后沉淀逐渐溶解,加入葡萄糖水浴加热后,试管内壁产生银镜 Ag+与NH3可以发生配位作用,可用于制备银镜 对比Cu2+与氨水和OH-反应的差异 过程:①取适量0.1 mol·L-1的CuSO4溶液于试管中,逐滴加入1 mol·L-1 NaOH溶液。 ②取适量0.1 mol·L-1的CuSO4溶液于试管中,逐滴加入浓氨水至沉淀溶解。 现象:①Cu2+与OH-反应产生蓝色沉淀,沉淀逐渐溶解变成蓝色溶液;②与氨水反应先产生蓝色沉淀,然后沉淀又逐渐溶解,变成深蓝色透明溶液 与OH-相比,Cu2+可与NH3配位生成蓝色更深的 [Cu(NH3)4]2+ 3.配合物的应用 (1)用于物质的检验,如Fe3+的检验。 (2)用于制备物质,如制镜。 (3)生命体中,许多酶与金属离子的配合物有关。 (4)科学研究和生产实践:进行溶解、沉淀或萃取等操作来达到分离提纯、分析检测等目的。 　　[典例]　(2025·牡丹江市第二高级中学月考)下列各现象与配位化合物无关的是 (　　) A.铜的化合物在固态时颜色各异,而溶于水(可溶)后溶液都呈现蓝色 B.在FeCl3溶液中滴加NH4SCN溶液显血红色 C.在硝酸银溶液中逐滴加入稀氨水,先生成沉淀,然后沉淀消失 D.在石蕊溶液中逐滴加入氯水,溶液先变红,再褪色 [解析]　铜的化合物在固态时颜色各异,而溶于水(可溶)后溶液都呈现蓝色,是因为铜离子在水中形成四水合铜离子,故不选A;在FeCl3溶液中滴加NH4SCN形成配合物Fe(SCN)3,溶液显血红色,故不选B;在硝酸银溶液中逐滴加入稀氨水,先生成AgOH沉淀,然后生成银氨配离子,沉淀消失,故不选C;氯水中含有盐酸和次氯酸,在石蕊溶液中逐滴加入氯水,溶液先变红,次氯酸具有漂白性,所以又使溶液褪色,与形成配合物无关,故选D。 [答案]　D |归纳拓展|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、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。如Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH-。 (2)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。如Fe3+与SCN-形成Fe(SCN)3配合物,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。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。例如,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。 [题点多维训练] 1.下列关于配位化合物的叙述中不正确的是 (　　) A.配位化合物中必定存在配位键 B.配位化合物中只有配位键 C.[Cu(H2O)6]2+中的Cu2+提供空轨道,H2O中的氧原子提供孤电子对形成配位键 D.配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用 解析:选B　配位化合物中一定含有配位键,但也可能含有其他化学键;Cu2+有空轨道,H2O中氧原子有孤电子对,可以形成配位键;配位化合物应用领域特别广泛,D选项中提到的几个领域都在其中。 2.(2025·天津南开高二检测)已知:[Co(NH3)5Cl]Cl2是一种紫红色的晶体。下列说法中正确的是 (　　) A.配体是Cl-和NH3,配位数是8 B.中心离子是Co2+,配离子是Cl- C.内界和外界中Cl-的数目之比是1∶2 D.加入足量AgNO3溶液,Cl-一定被完全沉淀 解析:选C　[Co(NH3)5Cl]Cl2中配体是Cl-和NH3,配位数是6,A错误;Co3+为中心离子,配离子是[Co(NH3)5Cl]2+,B错误;[Co(NH3)5Cl]Cl2的内界是[Co(NH3)5Cl]2+,外界是Cl-,内界和外界中Cl-的数目之比是1∶2,C正确;加入足量的AgNO3溶液,内界Cl-不被沉淀,D错误。 3.向硫酸铜溶液里逐滴加入氨水的过程如下图所示。下列说法错误的是 (　　) A.NH3和H2O与Cu2+的配位能力:NH3>H2O B.过程②反应的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3==+2OH- C.析出的深蓝色晶体是[Cu(NH3)4SO4]·H2O D.加乙醇的作用是减小溶剂的极性,降低溶质的溶解度 解析:选B　铜盐溶液中加入氨水后得到铜氨溶液,表明NH3与Cu2+的配位能力强于H2O与Cu2+的配位能力,故A正确;过程②是氢氧化铜沉淀溶解形成深蓝色的铜氨溶液的过程,其离子方程式为Cu(OH)2+4NH3·H2O==+2OH-+4H2O,故B错误;析出的深蓝色晶体是[CuSO4]·H2O,故C正确;加乙醇的作用是减小溶剂的极性,降低溶质的溶解度,更易析出晶体,故D正确。 4.(2025·山东潍坊高二检测)(1)下列分子或离子中不存在配位键的是　　　　(填序号)。  ①H3O+　②[Al(OH)4]-　③NH3　④N　⑤[Cu(H2O)4]2+　⑥Ni(CO)4 ⑦Fe(SCN)3　⑧B　⑨CH4 (2)在配离子[Fe(CN)6]3-中,中心离子的配位数为　　　　,具有可接受孤电子对的空轨道的是　　　　,与其配体互为等电子体的一种微粒是　　　　。  (3)钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的金属,与钛同周期的所有元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素有　　　　　　　　(填元素符号)。现有含Ti3+的配合物,化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,配离子[TiCl(H2O)5]2+中的化学键类型是　　　　　　　　　　　　,该配合物的配体是　　　　　　。  解析:(1)配位键的形成条件是一方能够提供孤电子对,另一方具有能够接受孤电子对的空轨道。H3O+是H+与H2O通过配位键形成的,H+提供空轨道,H2O中的O原子提供孤电子对;[Al(OH)4]-是Al(OH)3与OH-通过配位键形成的,Al3+提供空轨道,OH-提供孤电子对;N是NH3与H+通过配位键形成的;[Cu(H2O)4]2+是Cu2+与H2O通过配位键形成的;Ni(CO)4是Ni与CO通过配位键形成的;Fe(SCN)3中Fe3+与SCN-形成配位键;B是BF3与F-通过配位键形成的。CH4、NH3分子中不存在配位键,故选③⑨。 (2)[Fe(CN)6]3-的中心离子的配位数为6,Fe3+提供空轨道,配体为CN-,CN-的等电子体有N2、CO等。 (3)基态Ti的价电子排布为3d24s2,未成对电子数为2,与Ti同周期的元素的基态原子未成对电子数为2的价电子排布为3d84s2、4s24p2、4s24p4,即分别为Ni、Ge、Se。[TiCl(H2O)5]2+中的化学键有极性键(或共价键)、配位键,配体为H2O和Cl-。 答案:(1)③⑨　(2)6　Fe3+　CO(答案合理即可)　(3)Ni、Ge、Se　极性键(或共价键)、配位键　H2O、Cl- 学科网（北京）股份有限公司 $