3.4.1配合物 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

创设情境 无水硫酸铜是白色的，为什么CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的？ 无水硫酸铜 CuSO4·5H2O晶体 第三章　晶体结构与性质 第四节 配合物和超分子 第1课时 配合物 长岭县第二中学 王佳凤 高中化学选择性必修第二册 探·配位键 下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格。 固体 ①CuSO₄ 白色 ②CuCl₂·2H₂O 绿色 ③CuBr₂ 深褐色 ④NaCl 白色 ⑤K₂SO₄ 白色 ⑥KBr 白色 哪些溶液呈天蓝色 实验说明什么离子呈天蓝色，什么离子没有颜色 探·配位键 探·配位键 下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格。 固体 ①CuSO₄ 白色 ②CuCl₂·2H₂O 绿色 ③CuBr₂ 深褐色 ④NaCl 白色 ⑤K₂SO₄ 白色 ⑥KBr 白色 哪些溶液呈天蓝色 实验说明什么离子呈天蓝色，什么离子没有颜色 ①②③ 呈天蓝色的离子：Cu²⁺， 无颜色的离子：SO₄²⁻、Cl⁻、Br⁻、Na⁺、K⁺ 探·配位键 Cu2+在任何条件下都显蓝色吗？Cu2+在什么条件下显蓝色？ 白色 黑色 固态二价铜盐不一定显蓝色 Cu2+在水溶液中 常显蓝色 CuSO4·5H2O晶体 CuCl2·2H2O晶体 CuSO4 CuCl2 结论修正：Cu2+在水溶液中常显蓝色 Cu2+与H2O形成什么粒子呢？ 探·配位键 五水硫酸铜的晶胞结构 CuSO4 · 5H2O [Cu(H2O)4]SO4·H2O [Cu(H2O)4]2+如何形成的呢？ 探·配位键 O H H 配体 孤电子对 中心离子 具有空轨道 配位键 Cu2+ Cu2+ OH2 H2O H2O H2O 四水合铜离子 4H2O Cu2+ [Cu(H2O) 4] 2+ 探·配位键 成键原子或离子一方提供_________，另一方提供_______而形成 的共价键，即“电子对给予—接受”键被称为配位键。 孤电子对 空轨道 概念 [Cu(H2O)4]2＋ 有空轨道接受孤电子对 提供孤电子对 电子对给予体 电子对接受体 Cu2+ H2O 表示方法 配位键常用 A — B（或A→B）表示 配位键是一种特殊的共价键 多数属于σ键，具有饱和性和方向性 通过形成配位键可以让元素的原子突破常见的成键数目。 探·配合物 ①含有配位键的化合物称为配位化合物，简称配合物。 ②配合物的表示方法 [Cu(H2O)4 ] SO 4.H2O 外界（离子） 中 心 离 子 配 位 体 提供空轨道 内界（配离子） 提供孤电子对 配 位 原 子 配 位 数 有些配合物没有外界，如： Ni(CO)4 形成条件 配体（配位原子） 中心离子(原子) 如：分子有 CO、NH3、H2O、HF 等； 离子有X−、OH−、CN−、SCN− 等。 如：H+、Mg2+、Al3+、B 和过渡金属的 原子或离子(常见Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+ 等) 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。 探·配合物 【思考与讨论】讨论NH3 、H2O与H＋是如何形成NH4＋ 、H3O＋的？ 微点拨1：配位键是一类特殊的共价键（σ键）而不是一类单独的化学键，但是在描述物质中存在的作用力类型时，通常将配位键单独指出 共价键、配位键 四个 N－H 键性质完全相同 探·配合物 NH4+中存在配位键，那么NH4Cl等铵盐是否属于配合物？ NO! 含有配位键的化合物不一定是配合物，但配合物一定含有配位键。 探·配合物 探·配合物 完成下列空格： 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＋ NH3 Cl− 6 1 mol 该化合物中σ键数目 9NA 12NA 6NA 8NA 21NA 微点拨2： 分析配合物中的σ键数目时，一要考虑中心离子与配位原子之间的配位键数目，二要考虑配体离子或分子内含有的σ键数目，三要考虑外界离子或分子中含有的σ键数目。 探·配合物 往[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3溶液中，分别加入AgNO3溶液，[Co(NH3)4Cl2]Cl有沉淀产生，[Co(NH3)4Cl2]NO3没有沉淀产生，为什么？ 对于配合物，内界与外界以离子键结合，外界在水溶液中易电离，但内界却难电离。 【Try】现有0.1 mol [Co(NH3)5Cl ]Cl2 与足量的AgNO3溶液反应，最多可生成 mol AgCl沉淀。 0.2 探·制备简单的配合物 1.硫酸四氨合铜的形成实验 向盛有4 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液的试管里滴加几滴 1 mol/L氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水并振荡试管， 观察实验现象；再向试管中加入极性较小的溶剂（如加入 8 mL 95%乙醇），并用玻璃棒摩擦试管壁，观察实验现象。 探·制备简单的配合物 1.硫酸四氨合铜的形成实验 CuSO4(aq) 加入氨水 继续加 入氨水 加入 乙醇 蓝色沉淀 蓝色沉淀溶解 得深蓝色溶液 深蓝色晶体 Cu2＋＋2NH3·H2O == Cu(OH)2↓＋ Cu(OH)2＋4NH3== [Cu(NH3)4]2+＋2OH− [Cu(NH3)4]2+ + SO42− + H2O =====[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 探·制备简单的配合物 四氨合铜离子 中心离子：Cu2+ 配位数：4 N H H H 配体 NH3的N给出孤电子对 Cu2+接受电子对 探·制备简单的配合物 配位键的强度有大有小： [Cu(H2O)4]2+ [Cu(NH3)4]2+ Cu(OH)2 Cu(OH)2(s) ⇌ Cu2+(aq) + 2OH－(aq) + 4 NH3 [Cu(NH3)4]2+ ⇌ [Cu(NH3)4]2+ 比 [Cu(H2O)4]2+ 的配位键更难离解 H2O、NH3同为中性分子，但电负性N＜O，N比O更容易给出孤对电子，与Cu2＋形成的配位键更强。 探·制备简单的配合物 配位键稳定性 配位原子的配位能力：NH3 > H2O 中心原子(离子)的接受配体能力：H+ > 过渡金属 > 主族金属 配位键越强，配合物越稳定 配合物稳定性： 探·制备简单的配合物 2.硫氰化铁的制备 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 加入KSCN溶液 探·制备简单的配合物 FeCl3 用于检验Fe3+ KSCN 溶液 三价铁离子跟硫氰酸根离子(SCN-)形成配离子的颜色，而Fe2+跟SCN-不显红色 电影特技和魔术表演 Fe3+ + nSCN− [Fe(SCN)n]3−n n = 1−6，随SCN−的浓度而异 配位数可为1 ~ 6 探·制备简单的配合物 3.氯化二氨合银 [Ag(NH3)2]Cl 的制备 探·制备简单的配合物 NaCl中滴加AgNO3溶液 加入氨水 至沉淀恰好溶解 现象 滴加AgNO3(aq)后,出现 ，再加氨水后沉淀 ，溶液呈______。 白色沉淀 溶解 无色 原理 [Ag(NH3)2]+ AgCl(s) ⇌Ag+(aq) + Cl－(aq) + 2NH3 = 二氨合银离子 AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl 探·配合物的形成对性质的影响 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： 蓝色沉淀溶解 又如：Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+＋2OH− 加入氨水 1、改变溶解性 Al(OH)3＋OH− == [Al(OH)4]− 2、改变颜色 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。 [CuCl4]2- [Cu(NH3)4]2+ [Fe(H2O)6]3+ [Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n [FeCl4]- 黄绿色 深蓝色 无色 黄色 黄色 探·配合物的形成对性质的影响 探·配合物的形成对性质的影响 3、改变稳定性 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。 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O2的功能，从而导致人体CO中毒。 探·配合物的应用 1、在生命体中的应用 叶绿素 绿色植物生长过程中，起光合作用的是叶绿素，是一种含镁的配合物 探·配合物的形成对性质的影响 1、在生命体中的应用 血红素 人和动物血液中起着输送氧作用的血红素，是一种含有亚铁的配合物 探·配合物的形成对性质的影响 1、在生命体中的应用 维生素B12 维生素B12(含钴的配合物)是一种需要肠道分泌物帮助才能被吸收的维生素 探·配合物的形成对性质的影响 第二代铂类抗癌药 （碳铂） 2、在医药中的应用 3、在生产、生活中的应用 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] 王水溶金 配合物 H[AuCl₄] 探·配位键 3．化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3。 在NH3·BF3中，_______原子提供孤电子对，________原子接受电子。 氮(或N) 硼(或B) 2．下列粒子中含配位键的是(　　) ①N2H5+　 ②CH4 ③OH− ④NH4+　 ⑤Fe(CO)3 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O＋ ⑧[Ag(NH3)2]OH A．①②④⑦⑧ B．③④⑤⑥⑦ C．①④⑤⑥⑦⑧ D．全部 C 1．下列不能形成配位键的组合是（ ） A．Ag+、NH3 B．H2O、H+ C．Co3+、CO D．Ag+、H+ D 探·配位键 4. BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R： ①晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及______(填序号)： a．离子键　b．共价键 c．配位键 d．金属键 e．氢键 f．范德华力 ②R中阳离子的空间构型为 ，阴离子的中心原子轨道采用 杂化。 ad 三角锥形 sp3 探·配位键的形成 3．硼酸可用于治疗婴儿湿疹。硼酸显酸性的原因： 硼酸的结构简式如图所示。下列说法错误的是（ ） A．硼酸水溶液中的H+主要来自水的电离 B．分子中B原子与3个O原子形成三角锥形结构 C． 中存在B原子提供空轨道、O原子提供孤电子对的配位键 D． 中存在B原子采用sp3杂化 B 探·配合物 5. 正误判断： 配位键实质上是一种特殊的共价键(　　) 提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子(　　) 有配位键的化合物就是配位化合物(　　) 配位化合物都很稳定(　　) 在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl− 均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀(　　) Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子与配体构成的(　　) × √ × × √ √ NH4Cl等铵盐和CO中虽有配位键，但不是配合物。 探·配合物 6、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 7、 0.01 mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量的AgNO3处理，产生0.01 mol AgCl沉淀，此氯化铬最可能是( ) A.[Cr(H2O)6]Cl3 B.[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O C.[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D.[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O C C 探·配合物的形成对性质的影响 9．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 C 10．下列物质中属于含有配位键的碱的是 A．[Ag(NH3)2]OH B．Mg(OH)2 C．Na[Al(OH)4] D．B(OH)3 A 11．碳铂(结构简式如图)是一种广谱抗癌药物。下列关于碳铂的说法错误的是 A．中心原子的配位数为4 B．sp3和sp2杂化的碳原子数之比为2:1 C．分子中σ键与π键的数目之比为10:1 D．分子中含有极性键、非极性键和配位键 探·配合物的形成对性质的影响 D 归纳总结 配合物 成键特征：配位键越强，配合物越稳定 配位键 概念：以配位键结合形成的化合物 配合物的制备 概念:电子对给予-接受 表示方法:A→B 形成条件:一方提供孤电子对,一方提供空轨道 组成：內界(中心离子+配体)+外界 配合物的形成对性质的影响： 改变溶解性、颜色、稳定性 配合物与超分子 2NH $