新教材2025版高中化學(xué)第2章微粒間相互作用與物質(zhì)性質(zhì)第3節(jié)離子鍵配位鍵與金屬鍵第2課時(shí)配位鍵學(xué)案魯科版選擇性必修2

第2課時(shí)配位鍵課程標(biāo)準(zhǔn)1．了解協(xié)作物的成鍵狀況。2．能夠通過(guò)試驗(yàn)探究協(xié)作物的制備。3．了解協(xié)作物的應(yīng)用。學(xué)法指導(dǎo)以NH4+的形成為例，結(jié)合教材中的圖示，了解配位鍵的形成；通過(guò)完成教材P必備學(xué)問(wèn)·自主學(xué)習(xí)——新知全解一遍過(guò)學(xué)問(wèn)點(diǎn)配位鍵1.配位鍵的形成(1)概念：成鍵原子一方能夠供應(yīng)________，另一方具有能夠________________________而形成的特別的共價(jià)鍵。(2)表示方法：配位鍵常用符號(hào)________表示，其中A是____________________，B是____________________________。(3)實(shí)例：NH4+的結(jié)構(gòu)式(表示出配位鍵)可表示為____________________，N原子雜化類型為________，NH42．配位化合物(1)概念：組成中含有配位鍵的物質(zhì)。(2)組成(3)制備及應(yīng)用①常見協(xié)作物的制備。a．CuCl2固體溶于水顯示________，是因?yàn)镃u2＋與H2O生成了水合銅離子Cu[(H2O)4]2＋；b．向硝酸銀溶液中滴加濃氨水至過(guò)量，可以制得二氨合銀離子[Ag(NH3)2]＋；c.NH3分子與Cu2＋配位可以制得[Cu(NH3)4]2＋。②協(xié)作物的應(yīng)用微點(diǎn)撥配位化合物書寫的留意事項(xiàng)在書寫配位化合物的結(jié)構(gòu)式時(shí)，還要想到配位鍵的形成條件。形成配位鍵的條件是一個(gè)原子(或離子)有孤電子對(duì)，另一個(gè)原子(或離子)有空軌道。過(guò)渡金屬原子或離子經(jīng)常含有空軌道，它們易與含有孤電子對(duì)的分子或離子通過(guò)配位鍵形成穩(wěn)定的物質(zhì)，該類物質(zhì)稱為配位化合物。從共用電子對(duì)的角度看配位鍵與共價(jià)鍵相同，故配位鍵屬于共價(jià)鍵，但形成配位鍵的共用電子對(duì)是由一方供應(yīng)的，而不是由雙方共同供應(yīng)的，配位鍵用箭頭(→)表示，箭頭方向由供應(yīng)孤電子對(duì)的原子指向供應(yīng)空軌道的原子。學(xué)思用1．推斷下列說(shuō)法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。1NH(2)協(xié)作物[Cu(NH3)4]SO4中只含共價(jià)鍵、配位鍵。()(3)形成配位鍵的電子對(duì)由成鍵雙方原子供應(yīng)。()(4)配位鍵是一種靜電作用。()(5)配位鍵具有飽和性和方向性。()2．下列微粒中含有配位鍵的是()①H3O＋②NH4+③[Cu(H2O)4]2＋④[Fe(SCN)6]3－⑤[CuCl4]2－⑥CH4A．①②③④⑤B．①③⑥C．④⑤⑦D．②④⑥關(guān)鍵實(shí)力·課堂探究——學(xué)科素養(yǎng)全通關(guān)提升點(diǎn)配位化合物1.協(xié)作物的組成協(xié)作物由中心原子(供應(yīng)空軌道)和配體(供應(yīng)孤電子對(duì))組成，分為內(nèi)界和外界，以[Cu(NH3)4]SO4為例表示為(1)配體配體可以是陰離子，如X－(鹵素離子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－(羧酸根離子)、PO43-等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。配體中干脆同中心原子(或離子)協(xié)作的原子叫做配位原子。配位原子必需是含有孤電子對(duì)的原子，如NH3(2)配位數(shù)干脆同中心離子(或原子)配位的原子數(shù)目叫中心離子(或原子)的配位數(shù)。要留意只含有一個(gè)配位原子的配體稱為單基配體，中心離子(或原子)同單基配體結(jié)合的數(shù)目就是該中心離子的配位數(shù)，如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位數(shù)為6。含有兩個(gè)以上配位原子的配體叫多基配體，中心離子(或原子)同多基配體協(xié)作時(shí)，配位數(shù)等于同中心離子(或原子)配位的原子數(shù)。例如，乙二胺分子中含有兩個(gè)配位N原子，故在Pten2Cl2．協(xié)作物的形成對(duì)性質(zhì)的影響(1)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(guò)量的Cl－、Br－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的協(xié)作物。(2)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。如Fe3＋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?；?dòng)探究向AgNO3溶液中滴入氨水，現(xiàn)象：生成白色沉淀，隨氨水的增加，沉淀漸漸溶解，生成了[Ag(NH3)2]＋。問(wèn)題1整個(gè)過(guò)程中發(fā)生了哪些反應(yīng)？問(wèn)題2利用化學(xué)平衡移動(dòng)原理說(shuō)明配離子是如何形成的？問(wèn)題3[Ag(NH3)2]＋中哪一個(gè)供應(yīng)孤電子對(duì)，哪一個(gè)供應(yīng)空軌道？典例示范[典例]配位鍵是一種特別的共價(jià)鍵，即由單方面供應(yīng)孤電子對(duì)的某原子和另一種接受孤電子對(duì)的空軌道的粒子結(jié)合。如NH4+就是由NH3(氮原子供應(yīng)孤電子對(duì))和H(1)下列粒子中可能存在配位鍵的是________。A.CO2B．H3O＋C．CH4D．H2SO4(2)科學(xué)家對(duì)H2O2結(jié)構(gòu)的相識(shí)經(jīng)驗(yàn)了較為漫長(zhǎng)的過(guò)程，最初，科學(xué)家提出了兩種觀點(diǎn)：式中O→O表示配位鍵，在化學(xué)反應(yīng)中O→O鍵遇到還原劑時(shí)易斷裂?；瘜W(xué)家Baeyer和Villiyer為探討H2O2的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)并完成了下列試驗(yàn)：a．將C2H5OH與濃硫酸反應(yīng)生成(C2H5)2SO4和水；b．將制得的(C2H5)2SO4與H2O2反應(yīng)，只生成A和H2SO4；c．將生成的A與H2反應(yīng)(已知該反應(yīng)中H2作還原劑)。假如H2O2的結(jié)構(gòu)如甲所示，試驗(yàn)c中化學(xué)反應(yīng)方程式為(A寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)__________________________。素養(yǎng)訓(xùn)練[訓(xùn)練][Co(NH3)5Cl]Cl2是一種紫紅色的晶體，下列說(shuō)法中正確的是()A．配體是Cl－和NH3，配位數(shù)是8B．中心離子是Co2＋，配離子是Cl－C．內(nèi)界和外界中Cl－的數(shù)目比是1∶2D．加入足量的AgNO3溶液，全部Cl－肯定被完全沉淀課堂總結(jié)[學(xué)問(wèn)導(dǎo)圖][誤區(qū)警示]1．協(xié)作物在水溶液中電離成內(nèi)界和外界兩部分，如CoNH35ClCl2=CoNH35Cl2+＋2Cl2．含有配位鍵的化合物不肯定是協(xié)作物，如NH4Cl等。3．有些協(xié)作物沒有外界，如Ni(CO)4就無(wú)外界。隨堂檢測(cè)·強(qiáng)化落實(shí)——基礎(chǔ)知能練到位1．下列不能形成配位鍵的組合是()A．Ag＋、NH3B．BF3、NH3C．NH4+、H＋D．Co2．下列關(guān)于協(xié)作物ZnNHA．配位數(shù)為6B．配體為NH3和Cl－C．[Zn(NH3)4]2＋為內(nèi)界D．Zn2＋和NH3以離子鍵結(jié)合3．下列敘述與形成協(xié)作物無(wú)關(guān)的是()A．Fe3＋與SCN－不能大量共存B．向Cu與Cl2反應(yīng)后的集氣瓶中加少量水，溶液呈綠色，再加水，溶液呈藍(lán)色C．Cu與濃HNO3反應(yīng)后，溶液呈綠色；Cu與稀HNO3反應(yīng)后，溶液呈藍(lán)色D．向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過(guò)量，先出現(xiàn)白色沉淀，繼而消逝4．已知氯化鉻的水合物為CrCl3·6H2O，其中鉻元素的配位數(shù)是6，將含0.1mol氯化鉻的水溶液用過(guò)量稀硝酸銀溶液處理時(shí)，只得到0.2molAgCl沉淀，則氯化鉻溶于水形成的含鉻陽(yáng)離子為()A．Cr3＋B．[CrCl2(H2O)4]＋C．[CrCl(H2O)5]2＋D．[Cr(H2O)6]3＋5．配位化合物在生產(chǎn)生活中有重要應(yīng)用，請(qǐng)依據(jù)要求回答下列問(wèn)題：(1)光譜證明單質(zhì)鋁與強(qiáng)堿性溶液反應(yīng)有AlOH4-生成，則[Al(OH)4a．共價(jià)鍵b．非極性鍵c．配位鍵d．σ鍵e．π鍵(2)Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的協(xié)作物，已知Co3＋的配位數(shù)是6，為確定鈷的協(xié)作物的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)對(duì)兩種協(xié)作物進(jìn)行了如下試驗(yàn)：在第一種協(xié)作物的溶液中加BaCl2溶液時(shí)，產(chǎn)生白色沉淀，在其次種協(xié)作物的溶液中加BaCl2溶液時(shí)，則無(wú)明顯現(xiàn)象。則第一種協(xié)作物的結(jié)構(gòu)可表示為________________，其次種協(xié)作物的結(jié)構(gòu)可表示為________________。若在其次種協(xié)作物的溶液中滴加AgNO3溶液，則產(chǎn)生的現(xiàn)象是____________________________。(提示：協(xié)作物TiCl(H2O)5Cl2的結(jié)構(gòu)可表示為[TiCl(H2O)5]Cl2)第2課時(shí)配位鍵必備知識(shí)·自主學(xué)習(xí)[學(xué)問(wèn)點(diǎn)]1．(1)孤電子對(duì)接受孤電子對(duì)的空軌道(2)A→B供應(yīng)孤電子對(duì)的原子具有能夠接受孤電子對(duì)的空軌道的原子(3)sp3相等正四面體形2．(2)空軌道孤電子對(duì)(3)藍(lán)色[學(xué)思用]1．答案：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√2．解析：①H3O＋中，O上含有孤對(duì)電子，H＋有空軌道，可以形成配位鍵，故①含有配位鍵；②NH4+中，N上含有孤對(duì)電子，H＋有空軌道，可以形成配位鍵，故②含有配位鍵；③CuH2O42+中，Cu2＋含有空軌道，H2O中O含有孤電子對(duì)，可以形成配位鍵，故③含有配位鍵；④[Fe(SCN)6]3－中，F(xiàn)e3＋含有空軌道，SCN－中S含有孤對(duì)電子，可以形成配位鍵，故④含有配位鍵；⑤[CuCl4]2－中，Cu答案：A關(guān)鍵能力·課堂探究提升點(diǎn)[互動(dòng)探究]提示1：Ag+AgOH＋2NH3=[Ag(NH3)2]＋＋OH－提示2：AgOH水溶液中存在AgOH(s)?Ag＋(aq)＋OH－(aq)平衡，接著滴入氨水時(shí)，NH3分子與Ag＋形成AgNH32提示3：在二氨合銀離子中氨分子供應(yīng)孤電子對(duì)，銀離子供應(yīng)空軌道。[典例]解析：解題時(shí)要留意配位鍵形成條件中的一方供應(yīng)孤電子對(duì)，另一方供應(yīng)空軌道。(1)由題中信息可得出結(jié)論：凡能給出H＋的物質(zhì)中一般含有配位鍵。(2)由題中所含配位鍵的物質(zhì)的反應(yīng)特點(diǎn)分析。答案：(1)B、D(2)[訓(xùn)練]解析：配位數(shù)不包括外界離子，故[Co(NH3)5Cl]Cl2中配體是Cl－和NH3，配位數(shù)是6，A錯(cuò)誤；Co3＋為中心離子，配離子是[Co(NH3)5Cl]2＋，B錯(cuò)誤；[Co(NH3)5Cl]Cl2內(nèi)界是[Co(NH3)5Cl]2＋，外界是Cl－，內(nèi)界和外界中Cl－的數(shù)目比是1∶2，C正確；加入足量的AgNO3溶液，內(nèi)界Cl－不沉淀，D錯(cuò)誤。答案：C隨堂檢測(cè)·強(qiáng)化落實(shí)1．解析：Ag＋有空軌道，NH3中的氮原子上有孤對(duì)電子，故二者可以形成配位鍵，A項(xiàng)不符合題意；BF3中B原子有空軌道，NH3中的氮原子上有孤對(duì)電子，故二者可以形成配位鍵，B項(xiàng)不符合題意；NH4+、H＋兩種離子均沒有孤對(duì)電子，故二者不能形成配位鍵，C項(xiàng)符合題意；Co答案：C2．解析：協(xié)作物[Zn(NH3)4]Cl2中外界是Cl－，內(nèi)界是ZnNH342+，Cl－和[Zn(NH3)4]2＋以離子鍵結(jié)合，ZnNH342+答案：C3．解析：A項(xiàng)，涉及[Fe(SCN)]2＋等協(xié)作物的形成；B項(xiàng)，涉及[CuCl4]2－與[Cu(H2O)4]2＋的轉(zhuǎn)化；C項(xiàng)，Cu與濃HNO3反應(yīng)后溶液顯綠色，是因?yàn)榉磻?yīng)后生成的NO2溶于CuNO32溶液中了；D項(xiàng)，涉及[Al(OH)4答案：C4．解析：配離子中的配體在溶液中很難電離，已知含0.1mol氯化鉻的水溶液用過(guò)量稀硝酸銀溶液處理時(shí)，只得到0.2molAgCl沉淀，說(shuō)明該協(xié)作物的外界有2個(gè)氯離子，則其內(nèi)界只有一個(gè)氯離子，故C項(xiàng)正確。答案：C5．解析：(1)光譜證明單質(zhì)Al與強(qiáng)堿性溶液反應(yīng)有AlOH4-生成，可看作鋁原子和三個(gè)羥基形成三對(duì)共用電子對(duì)，形成三個(gè)極性共價(jià)鍵，形成Al(OH)3，Al(OH)3溶解在強(qiáng)堿性溶液中，和OH－結(jié)合形成[Al(OH)