第二單元配合物的形成和應(yīng)用蘇教版選修3公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省優(yōu)質(zhì)課大賽獲獎(jiǎng)?wù)n件

第二單元

配合物形成和應(yīng)用

分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)

配合物在生活、生產(chǎn)和科技等方面都含有十分主要應(yīng)用：

在植物生長(zhǎng)中起光合作用葉綠素，是一個(gè)含鎂配合物；人和動(dòng)物血液中起著輸送氧作用血紅素，是一個(gè)含有亞鐵配合物；維生素B12是一個(gè)含鈷配合物；人體內(nèi)各種酶（生物催化劑）分子幾乎都含有以配合狀態(tài)存在金屬元素?；どa(chǎn)、污水處理、汽車(chē)尾氣處理、模擬生物固氮都需要一些特殊性能配合物作催化劑。血紅素葉綠素維生素B12第一課時(shí)配合物形成

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.掌握配合物概念，形成條件，組成。2.能說(shuō)出常見(jiàn)配合物內(nèi)界、外界、中心原子、配位體、配位數(shù)。3.了解配合物空間構(gòu)型和互為異構(gòu)體順式與反式配合物性質(zhì)差異。【試驗(yàn)1】

向試管中加入2ml5%CuSO4溶液，再逐滴加入濃氨水至過(guò)量，邊滴邊振蕩，觀察試驗(yàn)現(xiàn)象。【試驗(yàn)2】取兩支試管，分別加入5%CuＣl２溶液、5%Cu(NO3)２溶液各2ml，逐滴加入濃氨水至過(guò)量，邊滴加邊振蕩，觀察試驗(yàn)現(xiàn)象。硫酸銅溶液氯化銅銅溶液硝酸銅溶液濃氨水濃氨水濃氨水Cu

2++2NH3

?H2O==Cu（OH）2

+2NH4+

藍(lán)色沉淀深藍(lán)色溶液(1)先有藍(lán)色沉淀生成：【試驗(yàn)現(xiàn)象】(2)后沉淀溶解生成深藍(lán)色溶液：Cu(OH)2+4NH3.H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O科學(xué)家研究表明為[Cu(NH3)4]SO4

=

[Cu(NH3)4]2+

+[Cu(NH3)4]SO4

SO42-

Cu2+和NH3

是怎樣結(jié)合成[Cu(NH3)4]2+呢？（1）定義（2）配位鍵形成條件（3）配位鍵表示方法一方提供孤電子對(duì)一方提供空軌道AB由一個(gè)原子提供孤電子對(duì)與另外一個(gè)接收孤電子正確原子之間形成共價(jià)鍵。HOHH復(fù)習(xí)回顧----配位鍵

﹕HN

﹕﹕

﹕H

HH－N

→HH

H

氮原子有孤對(duì)電子，氫離子有空軌道。寫(xiě)出氨氣和氫離子能反應(yīng)生成銨根離子電子式:NH3+H+=NH4+H+＋→

﹕HNH

﹕﹕

﹕H

H＋＋或

共用電子對(duì)全部由氮原子提供。NH4+形成NH3有孤對(duì)電子Cu2+有空軌道[Cu(NH3)4]2+

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：因?yàn)镃u2+有空軌道，NH3中N原子有孤對(duì)電子。NH3中N原子孤對(duì)電子進(jìn)入空軌道，與NH3中N原子經(jīng)過(guò)共用N原子提供孤電子對(duì)形成配位鍵。

Cu2+Cu2+配合物一、配合物1.定義由提供孤電子正確配位體與接收孤電子正確中心原子以配位鍵結(jié)合形成化合物稱配位化合物,簡(jiǎn)稱配合物。2.形成條件(1)中心原子必須存在空軌道。(2)配位體必須提供孤電子對(duì)。[FeF6]3-

、、[Cu(NH3)4]2+

Ni(CO)4二、配合物組成內(nèi)界是配位單元，外界是簡(jiǎn)單離子。內(nèi)外界之間是完全電離。[Co(NH3)6]Cl3內(nèi)界外界K3[Cr(CN)6]內(nèi)界外界內(nèi)界又由中心原子和配位體及配位數(shù)組成：(1)內(nèi)界與外界[Co(NH3)6]3+中心原子配位體配位數(shù)二、配合物組成(2)中心原子、配位體、配位數(shù)中心原子：能夠接收孤電子正確離子，多為過(guò)渡金屬元素離子。常見(jiàn)有：①過(guò)渡金屬元素離子或原子如：Fe3+、Fe2+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Ni②少數(shù)主族元素陽(yáng)離子，如Al3+配位體：提供孤電子正確分子或離子；其中提供孤電子正確原子叫配位原子，常見(jiàn)配位原子有鹵素原子X(jué)、O、S、N、P、C。交流與討論P(yáng)77在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、F-、CN-、CO中，哪些能夠作為中心原子？哪些能夠作為配位體？中心原子：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+配位體：H2O、NH3、F-、CN-、CO二、配合物組成(2)中心原子、配位體、配位數(shù)配位數(shù)：直接與中心原子相連配位原子個(gè)數(shù)當(dāng)配位體不是同一種分子或離子時(shí)，配位數(shù)二者相加。如：[Co(NH3)5Cl]Cl2這種配合物，其配位體有兩種：NH3、Cl-，配位數(shù)為5+1=6。思索：K[PtCl3(NH3)]其配位數(shù)為_(kāi)__。4二、配合物組成(2)中心原子、配位體、配位數(shù)配位數(shù)常見(jiàn)金屬離子配位數(shù)1價(jià)金屬離子2價(jià)金屬離子3價(jià)金屬離子

Ag+2

Zn2+4Al3+6Cu2+4Cr3+6Fe3+6Co3+6

配合物內(nèi)界外界中心原子(離子)配位體配位數(shù)K4[Fe(CN)6][Ag(NH3)2]OHNi(CO)4[Co(NH3)5Cl]Cl2[Ag(NH3)2]+OH-Ag+NH36[Fe(CN)6]4-K+Fe2+CN-62[FeF6]3-Na+Fe3+F-Ni(CO)4無(wú)NiCO4[Co(NH3)5Cl]2+Cl-Co3+

Cl-6NH3Na3[FeF6]即講即練：對(duì)于含有內(nèi)外界配合物，內(nèi)外界之間以離子鍵結(jié)合,在水溶液中較易電離；中心原子和配位體經(jīng)過(guò)配位鍵結(jié)合，普通極難電離。

[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2+

+SO42-[Ag(NH3)2]OH＝[Ag(NH3)2]++OH－

=

[Zn(NH3)4]2+

+[Zn(NH3)4]SO4

SO42-

現(xiàn)有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一個(gè)為橙黃色，另一個(gè)為紫紅色。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)試驗(yàn)方案將這兩種配合物區(qū)分開(kāi)來(lái)。（提醒：先寫(xiě)出兩個(gè)配合物電離方程式）問(wèn)題處理3P77試驗(yàn)方案：1、稱取相同物質(zhì)量?jī)煞N晶體，分別配成溶液。2、向兩種溶液中加入足量AgNO3溶液。3、靜置，過(guò)濾。4、洗滌沉淀，干燥5、稱量。結(jié)果：所得AgCl固體質(zhì)量多即為[Co(NH3)6]Cl3，

所得AgCl固體質(zhì)量少即為[Co(NH3)5Cl]Cl2

。[Co(NH3)6]Cl3=[Co(NH3)6]3++3Cl-[Co(NH3)5Cl]Cl2=[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-配合物空間構(gòu)型配位數(shù)雜化軌道配離子空間構(gòu)型實(shí)例2SP直線型[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)2]+、[Cu(CN)2]-3sp2平面三角形[HgI3]-、[CuCl3]2-

4sp3正四面體[Zn(NH3)4]2+[CrO4]2-[BF4]-[Ni(CO)4]2+[Zn(CN)4]2-dsp2平面四邊[Ni(CN)4]2-[Cu(NH3)4]2+Pt(NH3)2Cl26d2sp3或sp3d2正八面體[Fe(CN)6]4-[AlF6]3-[FeF6]3-配合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)[Ag(NH3)2]+[Zn(NH3)4]2+[Ni(CN)4]2-[AlF6]3-配合物空間構(gòu)型常見(jiàn)離子配位數(shù)

配位數(shù)中心離子2Ag+，Cu2+，Au+4Zn2+，Cu2+，Hg2+，Ni2+，Co2+，Pt2+，Pd2+，Si4+，Ba2+6Fe2+，F(xiàn)e3+，Co2+，Co3+，Cr3+，Pt4+，Pd4+，Al3+，Si4+，Ca2+價(jià)鍵理論總結(jié)1在配合物形成時(shí)，由配體提供孤對(duì)電子進(jìn)入中心離子(原子)空價(jià)電子軌道，形成配位鍵。2為了形成結(jié)構(gòu)均勻配合物，中心離子(原子)采取雜化軌道與配體成鍵。3雜化軌道類型決定了配合物幾何構(gòu)型順式反式三.配合物同分異構(gòu)現(xiàn)象依據(jù)書(shū)本78頁(yè)表4-4說(shuō)明配合物A、B中哪一