3.4.1配合物高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修3

衡陽(yáng)市八中高二化學(xué)備課組

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第四節(jié)配合物和超分子3.4.1配合物學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道配位鍵的特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單的配位化合物的成鍵特征，能舉例說(shuō)明某些配位化合物的典型性質(zhì)、存在與應(yīng)用。2、認(rèn)識(shí)配位鍵與共價(jià)鍵、離子鍵的異同，能能運(yùn)用配位鍵解釋某些沉淀溶解、顏色變化等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。【實(shí)驗(yàn)3-2】固體①CuSO4②CuCl2③CuBr2④NaCl⑤K2SO4⑥KBr顏色白色綠色深褐色白色白色白色下表中的少量固體溶于足量的水中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象CuSO4CuCl2CuBr2NaClK2SO4NaBr天藍(lán)色溶液呈天藍(lán)色與Cu2+和H2O有關(guān)，與SO42-、Cl-、Br-、Na+、K+無(wú)關(guān)Cu2+與水結(jié)合顯藍(lán)色再探究：觀察下列兩種銅鹽的顏色，請(qǐng)解釋原因綠偏藍(lán)CuCl2·2H2O晶體CuSO4·5H2O晶體藍(lán)色固態(tài)二價(jià)銅鹽不一定顯藍(lán)色，Cu2+在水溶液中常顯藍(lán)色；實(shí)驗(yàn)證明，上述實(shí)驗(yàn)呈藍(lán)色的物質(zhì)是水合銅離子，可表示為[Cu(H2O)4]2+，叫四水合銅離子。在四水合銅離子中，Cu2+與H2O之間的化學(xué)鍵是由H2O提供孤電子對(duì)給予Cu2+，Cu2+(含空軌道)接受水分子的孤電子對(duì)形成的。OHH孤電子對(duì)Cu2+具有空軌道一、配位鍵成鍵原子或離子一方提供空軌道，另一方提供孤電子對(duì)而形成的，這類“電子對(duì)給予-接受”鍵被稱為配位鍵。1、概念：配位鍵2、形成條件：①成鍵原子一方能提供孤電子對(duì)。如分子有NH3、H2O、HF、CO等；離子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。

②成鍵原子另一方能提供空軌道。如H＋、Al3＋、B及過(guò)渡金屬的原子或離子。3、特點(diǎn)：配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵，同樣具有飽和性和方向性。

如Ag＋形成2個(gè)配位鍵；Cu2＋形成4個(gè)配位鍵等。4、表示方法：(電子對(duì)給予體)A→B(電子對(duì)接受體)或A—B。一、配位鍵【思

考】依據(jù)電子式，討論NH3

、H2O與H＋是如何形成NH4＋

、H3O＋的？空的1s軌道孤電子對(duì)

··O

··×HH×··H++

··O

··×HH×··H[

]+HNHHH[]+或或二、配合物1、概念：通常由金屬離子或原子（稱為中心離子或原子）與某些分子或離子（稱為配位體或配體）以配位鍵結(jié)合形成的配位化合物，簡(jiǎn)稱配合物。CuOH2H2OH2OH2O2+配體配位鍵配離子中心離子配位數(shù)＝4Cu(H2O)42+42、配合物的組成：2、配合物的組成：[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2＋

+SO42-配合物溶于水易電離為內(nèi)界配離子和外界離子，內(nèi)界配離子一般很穩(wěn)定，不易電離。有些配合物不存在外界配合物內(nèi)界外界中心粒子配位體配位數(shù)[Ag(NH3)2]OH氫氧化二氨合銀K3[Fe(CN)6]六氰合鐵酸鉀[Co(NH3)5Cl]Cl2

Ni(CO)4四羰基鎳課堂練習(xí)：完成下表：[Ag(NH3)2]＋[Fe(CN)6]3－[Co(NH3)5Cl]2＋Ni(CO)4OH-K＋Cl－無(wú)Ag+Fe3＋Co3＋NiNH3CN－NH3、Cl－CO2664產(chǎn)生藍(lán)色難溶物氨水氨水難溶物溶解得到深藍(lán)色透明溶液【實(shí)驗(yàn)3-3】析出深藍(lán)色的晶體95%乙醇3、了解幾種常見(jiàn)配合物產(chǎn)生藍(lán)色難溶物氨水氨水難溶物溶解，得到深藍(lán)色透溶液【實(shí)驗(yàn)3-3】析出深藍(lán)色的晶體95%乙醇3、了解幾種常見(jiàn)配合物CuSO4+2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4](OH)2

+4H2O溶劑極性：乙醇<水、[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小

[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O

=[Cu(NH3)4]SO4·H2O實(shí)驗(yàn)結(jié)論及有關(guān)方程式：

Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)

+2OH－(aq)

+4NH3

[Cu(NH3)4]2+=配位鍵的強(qiáng)度有大有小，有的配合物較穩(wěn)定，有的配合物較不穩(wěn)定。通常情況，較穩(wěn)定的配合物可以轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定性更強(qiáng)的配合物【思

考】上述實(shí)驗(yàn)完成了四水合銅離子向四氨合銅離子的轉(zhuǎn)化，Cu2+與NH3形成的配位鍵和Cu2+與H2O形成的配位鍵哪個(gè)穩(wěn)定？從結(jié)構(gòu)角度解釋。提示：H2O、NH3同為中性分子，但電負(fù)性N＜O，N比O更容易給出孤對(duì)電子，與Cu2＋形成的配位鍵更強(qiáng)。[Cu(H2O)4]2+[Cu(NH3)4]2+Cu(OH)2思

考：向上述實(shí)驗(yàn)深藍(lán)色的透明溶液中逐滴滴加稀硫酸會(huì)有什么現(xiàn)象？

寫出反應(yīng)方程式

Cu2++4NH3

=[Cu(NH3)4]2＋+4NH4+4H+?←平衡向左移動(dòng)CuSO4（aq）

藍(lán)色沉淀氨水氨水深藍(lán)色溶液稀H2SO4稀H2SO4[Cu(NH3)4]2＋

+4H+

?Cu2++4NH4+

?【實(shí)驗(yàn)3-5】氨水澄清NaCl溶液少量AgNO3溶液AgCl沉淀

AgCl(s)Ag+(aq)

+Cl－(aq)

+2NH3

[Ag(NH3)2]+=Ag++Cl-=AgCl

AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl

【思考】怎樣配制銀氨溶液？發(fā)生哪些反應(yīng)？向AgNO3溶液中逐滴加稀氨水,直到最初生成的沉淀恰好溶解為止。氨水呈弱堿性,滴入AgNO3溶液中,會(huì)形成AgOH白色沉淀，AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O繼續(xù)滴加氨水時(shí),NH3分子與Ag+形成[Ag(NH3)2]+配合離子,配合離子很穩(wěn)定,會(huì)使AgOH逐漸溶解。Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+3、了解幾種常見(jiàn)配合物實(shí)驗(yàn)：用0.1mol/L硫氰化鉀(KSCN)溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中的Fe3+觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溶液變?yōu)開____紅色FeCl3溶液加入KSCN溶液SCN-作為配體與Fe3+配位，顯紅色，利用硫氰化鐵配離子等顏色，可用于鑒別溶液中存在Fe3+；又由于硫氰化鐵配離子的顏色極似血液，常被用于電影特技和魔術(shù)實(shí)驗(yàn)分析及有關(guān)離子方程式：…………Fe3++SCN-Fe(SCN)2+Fe(SCN)2++SCN-Fe(SCN)2+Fe(SCN)5

+SCN-Fe(SCN)6+三價(jià)鐵離子跟硫氰酸根離子(SCN-)形成配離子的顏色課本104頁(yè)實(shí)驗(yàn)2簡(jiǎn)單離子和配離子的區(qū)別實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋在一定條件下，

配位鍵比較穩(wěn)定，配離子不易發(fā)生電離。寫出K3[Fe(CN)6]的電離方程式兩滴FeCl3(aq)少量水兩滴KSCN(aq)兩滴K3[Fe(CN)6](aq)少量水兩滴KSCN(aq)溶液變?yōu)榧t色

生成[Fe(SCN)n]3－n

(n=1～6)無(wú)明顯現(xiàn)象[Fe(CN)6]3－很難電離出Fe3+K3[Fe(CN)6]=3K++

[Fe(CN)6]3-配離子[Fe(CN)6]3-的中心離子Fe3+、配體CN-、配位數(shù)6、[Fe(CN)6]3-與Fe3+性質(zhì)不一樣課堂練習(xí)：下列粒子中含配位鍵的是(

)①N2H5+

②CH4③OH－

④NH4+

⑤Fe(CO)3⑥Fe(SCN)3⑦H3O＋

⑧Ag(NH3)2OHA．①②④⑦⑧

B．③④⑤⑥⑦C．①④⑤⑥⑦⑧ D．全部C思考與討論：回答下列關(guān)于配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的問(wèn)題。(1)[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中提供孤電子對(duì)的是什么？

Cl－、H2O(2)[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O在溶液中電離出什么離子？

[TiCl(H2O)5]2＋、Cl－(3)1mol[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O與足量AgNO3溶液反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)

的量是多少？

2mol(1)對(duì)溶解性的影響：一些難溶于水的金屬氫氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含過(guò)量的OH-、Cl-、Br-、I-、CN-的溶液中，形成可溶性的配合物。(2)顏色的改變：當(dāng)簡(jiǎn)單離子形成配離子時(shí)，其性質(zhì)往往有很大差異。顏色發(fā)生變化就是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，根據(jù)顏色的變化就可以判斷是否有配離子生成。Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]四羥基合鋁酸鈉CuCl難溶于水，可溶于濃鹽酸和氨水二、配合物3、配合物的形成對(duì)性質(zhì)的影響(3)穩(wěn)定性增強(qiáng)①配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵越強(qiáng)，配合物越穩(wěn)定。當(dāng)作為中心離子的金屬離子相同時(shí)，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關(guān)。②許多過(guò)渡金屬元素的離子對(duì)多種配體具有很強(qiáng)的結(jié)合力，因而，過(guò)渡金屬配合物遠(yuǎn)比主族金屬配合物多。③當(dāng)作為中心離子的金屬離子相同時(shí)，配合物的穩(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。3、配合物的形成對(duì)性質(zhì)的影響葉綠素綠色植物生長(zhǎng)過(guò)程中，起光合作用的是葉綠素，是一種含鎂的配合物生活中常見(jiàn)的配合物血紅素人和動(dòng)物血液中起著輸送氧作用的血紅素，是一種含有亞鐵的配合物生活中常見(jiàn)的配合物維生素B12維生素B12(含鈷的配合物)是一種需要腸道分泌物幫助才能被吸收的維生素生活中常見(jiàn)的配合物葉綠素血紅素4、配合物的應(yīng)用(1)在生命體中的應(yīng)用葉綠素、血紅蛋白、酶維生素B12鈷配合物含鋅酶有80多種維生素B12(2)在醫(yī)藥中的應(yīng)用(3)配合物與生物固氮(4)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用王水溶金抗癌藥物——順鉑固氮酶冰晶石Na3[AlF6]熱水瓶膽鍍銀[Ag(NH3)2]+H[AuCl4]順-二氯二氨合鉑又稱順鉑順-二氨環(huán)丁羧酸鉑又稱卡鉑4、配合物的應(yīng)用課堂練習(xí)：正誤判斷(1)配位鍵實(shí)質(zhì)上是一種特殊的共價(jià)鍵()(2)提供孤電子對(duì)的微粒既可以是分子，也可以是離子()(3)有配位鍵的化合物就是配位化合物()(4)配位化合物都很穩(wěn)定()(5)在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可與AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀()(6)Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子與配體構(gòu)成的()√×√√××提示：NH4Cl中含配位鍵，但不是配位化合物。配合物一定含有配位鍵課堂練習(xí)：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.[Ag(NH3)2]＋中Ag＋空的5s軌道和5p軌道以sp雜化成鍵，空間結(jié)構(gòu)為

直線形B.配位數(shù)為4的配合單元一定呈正四面體結(jié)構(gòu)，配位數(shù)為6的配合單元

一定呈正八面體結(jié)構(gòu)C.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化學(xué)鍵有離子鍵、極性共價(jià)鍵和配位鍵D.[Pt(NH3)6]2＋和[PtCl4]2－中，其中心離子的化合價(jià)都是＋2價(jià)B課堂練習(xí)：配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于離子檢驗(yàn),下列說(shuō)法不正確的是(

)。A.配離子為[Fe(CN)5(NO)]2-，中心離子為Fe3+、配位數(shù)為6，配位原子有C和NB.該配合物為離子化合物,易電離,1mol該配合物電離共得到的離子數(shù)目為3NAC.1mol該配合物中σ鍵的數(shù)目為12NAD.此配合物中存在離子鍵、配位鍵、極性鍵、非極性鍵D

D課堂練習(xí)：下列關(guān)于配合物的說(shuō)法不正確的是（）A.許多過(guò)渡金屬的離子對(duì)多種配體具有很強(qiáng)的結(jié)合力，因而過(guò)渡金

屬配合物遠(yuǎn)比主族金屬配合物多B.配合物中中心離子與配體間、配離子與酸根離子間都是以配位鍵

結(jié)合C.配離子中，中心離子提供空軌道，配體提供孤電子對(duì)D.中心離子所結(jié)合配體的個(gè)數(shù)稱為配位數(shù)，不同離子的配位數(shù)

可能不同B課堂練習(xí)：下列關(guān)于配位化合物的敘述中，不正確的是()A.配位化合物中一定存在配位鍵B.配位化合物中只有配位鍵C.[Cu(H2O)6]2＋中的Cu2＋提供空軌道，H2O中的氧原子提供孤電子對(duì)形成配位鍵D.配位化合物在半導(dǎo)體等尖端技術(shù)、醫(yī)學(xué)科學(xué)、催化反應(yīng)和材料化學(xué)等

領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用B課堂練習(xí)：下列不能形成配位鍵的組合是()A.Ag＋、NH3 B.H2O、H＋C.Co3＋、CO D.Ag＋、H＋

E、[B(OH)4]－D課堂練習(xí)：下列分子或離子中，能提供孤電子對(duì)與某些金屬離子形成配位鍵的是()

①H2O

②NH3

③F－

④CN－

⑤CO⑥OH-A.①②B.①②③④⑤C.①②④D.①②③④⑤⑥D(zhuǎn)課堂練習(xí):向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物，繼續(xù)添加氨水，難溶物溶解得到深藍(lán)色的透明溶液。下列對(duì)此現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是(

)A．沉淀溶解后，生成深藍(lán)色的配合離子[Cu(NH3)4]2＋B．[Cu(H2O)4]2＋比[Cu(NH3)4]2＋中的配位鍵穩(wěn)定C．用硝酸銅溶液代替硫酸銅溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不能觀察到同樣的現(xiàn)象D．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋給出孤電子對(duì)，NH3提供空軌道A課堂練習(xí)：某物質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖所示：下列有關(guān)該物質(zhì)的分析中正確的是()A.該物質(zhì)分子中不存在σ鍵B.該物質(zhì)的分子內(nèi)只存在共價(jià)鍵和配位鍵兩種作用力C.該物質(zhì)是一種配合物，其中Ni原子為中心原子D.該物質(zhì)的分子中C、N、O原子均存在孤電子對(duì)C課堂練習(xí)：0.01mol氯化鉻CrCl3·6H2O)在水溶液中用過(guò)量的硝酸銀溶液處理，產(chǎn)生0.02molAgCl沉淀。此氯化鉻最可能是（）A．[Cr(H2O)6]Cl3

B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2OB課堂練習(xí)：回答下列問(wèn)題：(1)配合物[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，觀察到的現(xiàn)象是___________________________________________。先產(chǎn)生白