新教材2025版高中化學(xué)專題4分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)第二單元配合物的形成和應(yīng)用學(xué)生用書蘇教版選擇性必修2

其次單元協(xié)作物的形成和應(yīng)用課程目標(biāo)1．了解相識(shí)協(xié)作物結(jié)構(gòu)的歷史。2．知道簡(jiǎn)潔協(xié)作物的基本組成。3．理解協(xié)作物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，相識(shí)協(xié)作物在生產(chǎn)、生活等方面的廣泛應(yīng)用。圖說考點(diǎn)基礎(chǔ)知識(shí)自學(xué)·思記·嘗試[新知預(yù)習(xí)]一、協(xié)作物的形成1．試驗(yàn)探究2.配位化合物(1)概念：由__________的配位體與__________的中心原子以__________結(jié)合形成的化合物。(2)常見的中心原子、配位體a．常見的能形成協(xié)作物的中心原子有Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。b．常見的能形成協(xié)作物的配位體的分子有H2O、NH3、CO等。c．常見的能形成協(xié)作物的配位體的離子有F－、Cl－、CN－、SCN－等。3．協(xié)作物的異構(gòu)現(xiàn)象(1)產(chǎn)生異構(gòu)現(xiàn)象的緣由a．含有________或________配位體。b．配位體________不同。(3)異構(gòu)體的性質(zhì)順、反異構(gòu)體在顏色、極性、溶解性、抗癌活性等方面都有差異。二、協(xié)作物的應(yīng)用[即時(shí)性自測(cè)]1．下列不能形成配位鍵的組合是()A．Ag＋、NH3B．BF3、NH3C．Co3＋、COD．Ag＋、H＋2．關(guān)于化學(xué)式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的協(xié)作物的下列說法中正確的是()A．配位體是Cl－和H2O，配位數(shù)是9B．中心離子是Ti3＋，配離子是[TiCl(H2O)5]2＋C．內(nèi)界和外界中的Cl－的數(shù)目比是1∶2D．加入足量AgNO3溶液，全部Cl－均被完全沉淀3．鐵強(qiáng)化醬油中加有NaFeEDTA，其配離子結(jié)構(gòu)如下圖，則Fe3＋的配位數(shù)為()A．3B．4C．5D．64．在[Co(NH3)6]3＋中，與中心原子形成配位鍵的原子是()A．N原子B．H原子C．Co原子D．N、H兩種原子5．[Zn(NH3)4]SO4中，Zn2＋與NH3以__________相結(jié)合，協(xié)作物的內(nèi)界為__________，__________為協(xié)作物的外界。Zn2＋接受4個(gè)NH3分子中氮原子供應(yīng)的孤電子對(duì)，形成________個(gè)配位鍵；Zn2＋供應(yīng)4個(gè)空__________雜化軌道接受孤電子對(duì)，是__________；NH3分子中的氮原子供應(yīng)孤電子對(duì)，是配位原子，NH3分子是________________；[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋的配位數(shù)是________。技能素養(yǎng)合作·探究·共享提升點(diǎn)配位化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)[例]大環(huán)配位體可用于金屬蛋白質(zhì)化學(xué)模擬，合成離子載體等；如圖為冠醚(大環(huán)配位體)和某金屬離子(M)形成的一種大環(huán)協(xié)作物?；卮鹣铝袉栴}：(1)該大環(huán)協(xié)作物中含有的化學(xué)鍵為________(填字母)。a．極性鍵b．非極性鍵c．配位鍵d．金屬鍵(2)該物質(zhì)中非金屬元素的電負(fù)性由小到大的依次為____________。(3)在冠醚中，C原子的雜化類型為________，O原子的雜化類型為________。(4)冠醚中的O原子能和M離子形成配位鍵的緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。狀元隨筆配位鍵的形成條件是一方有空軌道，另一方有孤電子對(duì)。[提升]向黃色的三氯化鐵溶液中加入無(wú)色的KSCN溶液，溶液變成血紅色。該反應(yīng)在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN=Fe(SCN)3＋3KCl表示。經(jīng)探討表明，F(xiàn)e(SCN)3是協(xié)作物，F(xiàn)e3＋與SCN－不僅能以1∶3的個(gè)數(shù)比協(xié)作，還能以其他個(gè)數(shù)比協(xié)作。請(qǐng)按要求填空：(1)Fe3＋與SCN－反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)e3＋供應(yīng)________，SCN－供應(yīng)________，二者通過配位鍵結(jié)合。(2)所得Fe3＋與SCN－的協(xié)作物中，主要是Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶1協(xié)作所得離子顯血紅色，含該離子的協(xié)作物的化學(xué)式是________________。(3)若Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶5協(xié)作，則FeCl3與KSCN在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[關(guān)鍵實(shí)力]配位化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．配位化合物的結(jié)構(gòu)(1)定義：由供應(yīng)孤電子對(duì)的配位體與接受孤電子對(duì)的中心原子以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡(jiǎn)稱協(xié)作物。其中：金屬離子(原子)叫做中心離子(原子)，中性分子或者陰離子叫做配位體。例如把CuSO4固體溶于足量水中就會(huì)生成[CuH2O)4]SO4(硫酸四水合銅)稱為配位化合物，[CuH2O)4]SO4]2+(四水合銅離子)稱為絡(luò)(配)離子。在[Cu(H2O)4]2＋中，Cu2＋是中心離子，H2O是配位體，即H2O是電子賜予體。(2)組成①中心離子：一般是金屬離子，常見的有Fe2＋、Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Ni2＋等，特殊是過渡金屬離子很簡(jiǎn)潔形成協(xié)作物，這是因?yàn)槎鄶?shù)過渡金屬的離子含有空軌道。②配位體：含有孤電子對(duì)的分子或離子，如NH3、CO、H2O、Cl－、Br－、I－、SCN－、CN－等。③配位數(shù)：干脆同中心離子(或原子)配位的配位體的數(shù)目為該中心離子(或原子)的配位數(shù)。一般中心離子(或原子)的配位數(shù)是2、4、6、8。(3)結(jié)構(gòu)組成：在協(xié)作物[Co(NH3)6]Cl3中，Co3＋為中心離子，6個(gè)NH3分子為配位體。中心離子與配位體構(gòu)成協(xié)作物的內(nèi)界，通常把它們放在括號(hào)內(nèi)，Cl－稱為協(xié)作物的外界。內(nèi)、外界之間以離子鍵結(jié)合，在水中全部電離。2．協(xié)作物的形成對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)協(xié)作物對(duì)物質(zhì)溶解性的影響一些難溶于水的金屬氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶解于含過量的Cl－、Br－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的協(xié)作物。(2)離子顏色的變更當(dāng)簡(jiǎn)潔離子形成配離子時(shí)，其性質(zhì)往往有很大差異，顏色發(fā)生變更就是一種常見的現(xiàn)象，我們依據(jù)顏色的變更就可以推斷是否有配離子生成。例如，F(xiàn)e3＋與SCN－在溶液中可生成配位數(shù)為1～6的鐵的硫氰酸根配離子，這種配離子的顏色是血紅色的。反應(yīng)的離子方程式如下：Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n]3-n(3)穩(wěn)定性增加——協(xié)作物在生命科學(xué)中的應(yīng)用協(xié)作物具有肯定的穩(wěn)定性，協(xié)作物中的配位鍵越強(qiáng)，協(xié)作物越穩(wěn)定。當(dāng)作為中心原子的金屬離子相同時(shí)，協(xié)作物的穩(wěn)定性與配位體的性質(zhì)有關(guān)。例如，血紅素中的Fe2＋與CO分子形成的配位鍵比Fe2＋與O2分子形成的配位鍵強(qiáng)，因此血紅素中的Fe2＋與CO分子結(jié)合后，就很難再與O2分子結(jié)合，血紅素失去輸送氧氣的功能，從而導(dǎo)致人體CO中毒。狀元隨筆配位鍵與共價(jià)鍵的區(qū)分：(1)形成過程不同：配位鍵實(shí)質(zhì)上是一種特殊的共價(jià)鍵，在配位鍵中一方供應(yīng)孤電子對(duì)，另一方具有能夠接受孤電子對(duì)的空軌道。一般共價(jià)鍵的共用電子對(duì)是由成鍵原子雙方共同供應(yīng)的。(2)配位鍵與一般共價(jià)鍵實(shí)質(zhì)是相同的。它們都被成鍵原子雙方共用，如在NH4(3)同一般共價(jià)鍵一樣，配位鍵可以存在于分子之中[如Ni(CO)4]，也可以存在于離子之中(如NH4形成性自評(píng)1．向盛有硫酸銅溶液的試管中滴加濃氨水，先生成難溶物，接著滴加濃氨水，難溶物溶解，得到深藍(lán)色透亮溶液。下列對(duì)此現(xiàn)象說法正確的是()A．反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀，所以反應(yīng)前后Cu2＋的濃度不變B．沉淀溶解后，生成深藍(lán)色的配離子[Cu(NH3)4]2＋C．配位化合物中只有配位鍵D．在配離子[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋供應(yīng)孤電子對(duì)，NH3供應(yīng)空軌道2．下列不屬于配位化合物的是()A．[Cu(H2O)4]SO4·H2OB．[Ag(NH3)2]OHC．KAl(SO4)2·12H2OD．Na[Al(OH)4]3．下列關(guān)于配位化合物的敘述中正確的是()①過渡金屬協(xié)作物遠(yuǎn)比主族金屬協(xié)作物多②[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋供應(yīng)空軌道，H2O中的氧原子供應(yīng)孤電子對(duì)，兩者結(jié)合形成配位鍵③配位化合物中必定存在配位鍵④配位鍵僅存在于配位化合物中A．①②④B．①④C．①③D．①②③4．配位化合物的數(shù)量巨大，組成和結(jié)構(gòu)形形色色，豐富多彩。請(qǐng)指出協(xié)作物[Cu(NH3)4](OH)2的中心離子、配位體、中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)()A．Cu2＋、NH3、＋2、4B．Cu＋、NH3、＋1、4C．Cu2＋、OH、＋2、2D．Cu2＋、NH3、＋2、25．氣態(tài)氯化鋁(Al2Cl6)是具有配位鍵的化合物，分子中原子間成鍵關(guān)系如圖所示。請(qǐng)將圖中你認(rèn)為是配位鍵的斜線加上箭頭。6．回答下列問題：(1)協(xié)作物[Ag(NH3)2]OH的中心離子是________，配位原子是________，配位數(shù)是________，它的電離方程式是____________________________。(2)向盛有少量NaCl溶液的試管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，視察到的現(xiàn)象是________________________。(3)[Ag(NH3)2]OH含有的化學(xué)鍵種類有________。A．離子鍵B．σ鍵C．π鍵D．氫鍵E．配位鍵(4)1mol[Ag(NH3)2]OH含有的σ鍵數(shù)目為：________個(gè)。7．氨硼烷是一種有效、平安固體儲(chǔ)氫材料，氨硼烷的結(jié)構(gòu)和乙烷相像，如下圖。(1)氨硼烷的晶體類型為________。(2)氨硼烷分子中氮原子、硼原子的雜化軌道類型分別為________，________。(3)氨硼烷晶體中存在的作用力有________(填標(biāo)號(hào))A．離子鍵B．極性鍵C．非極性鍵D．配位鍵E．金屬鍵F．氫鍵G．范德華力(4)以NaBH4為硼源、某協(xié)作物為氨源可用于制備氨硼烷。為測(cè)定該協(xié)作物的結(jié)構(gòu)，取2.32g協(xié)作物進(jìn)行如下試驗(yàn)：用重量法分析金屬元素，測(cè)得鎳元素的質(zhì)量為0.59g；在堿性條件下加熱蒸出NH3，用滴定法測(cè)出其物質(zhì)的量為0.06mol；滴加過量硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，加熱，沉淀沒有增加；用摩爾法分析含量，測(cè)得氯元素養(yǎng)量為0.71g。①該協(xié)作物中鎳離子的基態(tài)電子排布式為________。②該協(xié)作物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。8．回答下列問題：(1)向CuSO4溶液中滴加氨水會(huì)生成藍(lán)色沉淀，再滴加氨水到沉淀剛好全部溶解可得到深藍(lán)色溶液，接著向其中加入極性較小的乙醇可以生成深藍(lán)色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀。下列說法不正確的是________(填字母)。a．[Cu(NH3)4]SO4組成元素中電負(fù)性最大的是N元素b．CuSO4晶體及[Cu(NH3)4]SO4·H2O中S原子的雜化方式均為sp3c．[Cu(NH3)4]SO4·H2O所含有的化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵和配位鍵d．NH3分子內(nèi)的H—N—H鍵角大于H2O分子內(nèi)的H—O—H鍵角e.SO4f．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子g．NH3分子中氮原子的軌道雜化方式為sp2雜化(2)配離子[Cu(NH3)2(H2O)2]2＋的中心離子是________，配位體是________，配位數(shù)為________，其含有微粒間的作用力類型有________。

其次單元協(xié)作物的形成和應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)問新知預(yù)習(xí)一、1．藍(lán)色沉淀溶解深藍(lán)色溶液2．供應(yīng)孤電子對(duì)接受孤電子對(duì)配位鍵3．(1)兩種兩種以上在空間的排列方式(2)相鄰對(duì)角二、①檢驗(yàn)金屬離子②分別物質(zhì)③定量測(cè)定物質(zhì)的組成即時(shí)性自測(cè)1．解析：依據(jù)配位鍵形成的條件，一方要供應(yīng)空軌道，另一方供應(yīng)孤電子對(duì)。A項(xiàng)，Ag＋有空軌道，NH3中的氮原子上有孤電子對(duì)，可以形成配位鍵，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，BF3中B原子有空軌道，NH3中的氮原子上有孤電子對(duì)，可以形成配位鍵，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Co3＋有空軌道，CO中的氧原子上有孤電子對(duì)，可以形成配位鍵，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Ag＋、H＋兩種離子都沒有孤電子對(duì)，所以不能形成配位鍵，故D正確。答案：D2．解析：A項(xiàng)，協(xié)作物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配位體是Cl－和H2O，配位數(shù)是6，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，中心離子是Ti3＋，配離子是Cl－，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，協(xié)作物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配離子是Cl－為1，外界離子是Cl－為2，內(nèi)界和外界中的Cl－的數(shù)目比是1∶2，故C正確；D項(xiàng)，加入足量AgNO3溶液，外界離子Cl－與Ag＋反應(yīng)，配位離子Cl－不與Ag＋反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。答案：C3．解析：與鐵相連的原子有N和O，其中N已形成三個(gè)鍵，故N與Fe之間為配位鍵；O－也飽和，若與鐵相連，則只能形成配位鍵。答案：D4．解析：在[Co(NH3)6]3＋中，配位體是NH3，用N原子上的孤電子對(duì)與Co3＋配位。答案：A5．解析：[Zn(NH3)4]2＋是正四面體構(gòu)型，因此中心原子(Zn2＋)發(fā)生sp3雜化。答案：配位鍵[Zn(NH3)4]2＋SO42技能素養(yǎng)例解析：(1)該化合物的C—C鍵為非極性建；C—H、C—O鍵為極性鍵；O→M鍵為配位鍵；(2)非金屬元素有C、H、O，依據(jù)電負(fù)性規(guī)律，電負(fù)性由小到大的依次為H<C<O；(3)由該物質(zhì)的鍵線式可知，C元素原子均形成4個(gè)單鍵，采納sp3雜化，每個(gè)O原子連接2個(gè)C原子，其價(jià)電子對(duì)數(shù)為2＋12×(6－2×1)＝4，采納sp3答案：(1)abc(2)H<C<O(3)sp3sp3(4)O原子成鍵后，含2對(duì)孤對(duì)電子，金屬離子M有空軌道，所以兩者能形成配位鍵提升解析：Fe3＋和SCN－形成協(xié)作物時(shí)，F(xiàn)e3＋供應(yīng)空軌道，SCN－供應(yīng)孤電子對(duì)，F(xiàn)e3＋和SCN－以1∶1和1∶5形成絡(luò)離子時(shí)，寫化學(xué)式要用Cl－和K＋分別平衡絡(luò)離子的電荷，使絡(luò)合物呈電中性。答案：(1)空軌道孤電子對(duì)(2)[Fe(SCN)]Cl2(3)FeCl3＋5KSCN=K2[Fe(SCN)5]＋3KCl形成性自評(píng)1．解析：發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2NH3·H2O=CuOH2↓+2NH4+，Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4答案：B2．解析：C中KAl(SO4)2·12H2O屬于復(fù)鹽，不是協(xié)作物。答案：C3．解析：①很多過渡金屬離子(或原子)都有接受孤電子對(duì)的空軌道，對(duì)多種配位體具有較強(qiáng)的結(jié)合力，因而過渡金屬協(xié)作物遠(yuǎn)比主族金屬協(xié)作物多，①正確；②配離子中中心原子供應(yīng)空軌道，配位體供應(yīng)孤電子對(duì)，所以[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋供應(yīng)空軌道，H2O中的O原子供應(yīng)孤電子對(duì)，兩者結(jié)合形成配位鍵，②正確；③協(xié)作物中肯定含有配位鍵，③正確；④配位鍵不僅存在于配位化合物中，其他化合物中也可能有配位鍵，例如銨根離子中，④錯(cuò)誤。答案：D4．解析：協(xié)作物[Cu(NH3)4](OH)2中，Cu2＋為中心離子，NH3為配位體，電荷數(shù)為＋2，配位數(shù)為4。答案：A5．解析：本題考查配位鍵的形成條件。配位鍵的箭頭指向供應(yīng)空軌道的一方。Cl原子最外層有7個(gè)電子，通過1對(duì)共用電子對(duì)就可以形成1個(gè)單鍵，另有3對(duì)孤電子對(duì)，所以氣態(tài)氯化鋁(Al2Cl6)中，與2個(gè)鋁形成共價(jià)鍵的氯原子中，有1個(gè)鍵是配位鍵，并由氯原子供應(yīng)電子，鋁原子供應(yīng)空軌道。Cl原子最外層有7個(gè)電子，Al原子最外層有3個(gè)電子，圖中每個(gè)鍵代表1對(duì)共用電子對(duì)，據(jù)此可從左(或右)上(或下)角的1個(gè)Cl原子起先，嘗試寫出Al2Cl6的電子式，如下(“·”為Cl原子供應(yīng)的電子，“×”為Al原子供應(yīng)的電子)：。答案：或6．答案：(1)Ag＋N2AgNH(2)先有白色沉淀，后來(lái)白色沉淀溶解(3)A、B、E(4)9NA7．解析：(1)依據(jù)球棍模型可知，氨硼烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為BH3NH3，氨硼烷的分子結(jié)構(gòu)和乙烷相像，是四面體結(jié)構(gòu)，屬于分子晶體；(2)氨硼烷分子中N原子、B原子有三個(gè)單電子，