3.4.1 配合物 課件 【知識(shí)精講精研】高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第四節(jié)配合物與超分子

第1課時(shí)配合物同樣都有Cu2+和SO42-，

但為什么無(wú)水CuSO4固體是白色的，而CuSO4水溶液和CuSO4·5H2O晶體卻是藍(lán)色的呢？

CuSO4固體

CuSO4溶液

CuSO4·5H2O晶體猜測(cè)：Cu2+與水結(jié)合才會(huì)顯藍(lán)色，SO42-是不顯顏色的。如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)你的猜想呢？實(shí)驗(yàn)3-2：下表中的少量固體溶于足量的水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并填寫(xiě)表格。固體顏色CuSO4

白色CuCl2

綠色CuBr2

深褐色K2SO4

白色NaCl

白色KBr

白色溶液顏色無(wú)色離子什么離子呈天藍(lán)色幾種固體及其溶液的顏色實(shí)驗(yàn)3-2：下表中的少量固體溶于足量的水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并填寫(xiě)表格。固體顏色CuSO4

白色CuCl2

綠色CuBr2

深褐色K2SO4

白色NaCl

白色KBr

白色溶液顏色無(wú)色離子什么離子呈天藍(lán)色

天藍(lán)色天藍(lán)色天藍(lán)色無(wú)色無(wú)色無(wú)色SO42－

Na+Cl－K+Br－Cu2+？Cu2+在水溶液中常顯藍(lán)色四水合銅離子Cu2+與H2O結(jié)合形成[Cu(H2O)4]2+顯藍(lán)色，從成鍵角度它們是怎么結(jié)合的？

Cu2++4H2O

=[Cu(H2O)4]2＋（天藍(lán)色）激發(fā)雜化H2OH2OH2OH2O配位鍵孤電子對(duì)29Cu[Ar]3d104s1失去2e-29Cu2+[Ar]3d9價(jià)層電子排布圖Cu2+與H2O是怎么結(jié)合形成[Cu(H2O)4]2+的？

實(shí)驗(yàn)探究Cu2+有空軌道H2O有孤電子對(duì)[Cu(H2O)4]2+四水合銅離子

在四水合銅離子中，銅離子與水分子之間的化學(xué)鍵是由水分子提供孤電子對(duì)給予銅離子，銅離子接受水分子的孤電子對(duì)形成的。Cu2+有空軌道H2O有孤電子對(duì)[Cu(H2O)4]2+四水合銅離子配位鍵電子對(duì)給予-接受CuOH2H2OH2OH2O2+配體配位鍵配離子中心離子配位數(shù)＝4含有配位鍵的化合物稱為配位化合物，簡(jiǎn)稱配合物Cu(H2O)42+4依據(jù)反應(yīng)NH3

+H＋=NH4

＋

，討論NH3是如何與H＋結(jié)合的？N：：：：HHH1sH+HNHHH+空軌道接受孤電子對(duì)給予孤電子對(duì)配位鍵學(xué)習(xí)任務(wù)一

配位鍵1.定義：由一個(gè)原子單獨(dú)提供孤電子對(duì)，另一個(gè)原子提供空軌道而形成的化學(xué)鍵，

即“電子對(duì)給予—接受”鍵。實(shí)質(zhì)上是一種特殊的共價(jià)鍵。2.形成條件：①一方有能提供孤電子對(duì)(配位體)稱為電子對(duì)給予體②另一方有能提供空軌道（中心原子或離子）稱為電子對(duì)接受體如分子有NH3、H2O、HF、CO等；離子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。如H＋、Al3＋、B及過(guò)渡金屬的原子或離子Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。4.表示方法：A—B（或AB）如H3O+或HNHHH[]+NH4+或HNHHH[]+電子對(duì)給予體→電子對(duì)接受體或[Cu(H2O)4]2＋3.表示方法：形成NH4＋后，4個(gè)N-H鍵鍵長(zhǎng)、鍵角、鍵能相同配位鍵是特殊的共價(jià)單鍵，具有飽和性和方向性。例如：一般來(lái)說(shuō)，多數(shù)過(guò)渡金屬原子或離子形成配位鍵的數(shù)目是基本不變的。如Ag+形成2個(gè)配位鍵，Cu2+形成4個(gè)配位鍵。4.特征：HNHHH[]+NH4+或HNHHH[]+構(gòu)型為正四面體形1.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－

⑤COA.①②B.①②③C.①②④D.①②③④⑤

【課堂練習(xí)】D2.下列微粒中含配位鍵的是()①N2H5＋

②CH4

③OH－

④NH4＋

⑤Fe(CO)3⑥Fe(SCN)3

⑦H3O＋

⑧[Ag(NH3)2]OHA.①②④⑦⑧B.③④⑤⑥⑦C.①④⑤⑥⑦⑧D.全部C1、概念：把金屬離子或原子(稱為中心離子或原子)與某些分子或離子(稱為配體或配位體)以

配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡(jiǎn)稱配合物。配合物一定含有配位鍵,但含有配位鍵的化合物不一定是配合物例如：CO、NH4+、H3O+、SO42-、P2O5學(xué)習(xí)任務(wù)二

配合物思考：NH4Cl是配合物嗎？如[Ag(NH3)2]OH[Cu(NH3)4]

SO4

K3[Fe(CN)6]氫氧化二氨合銀硫酸四氨合銅六氰合鐵(Ⅲ)酸鉀2.組成：配合物由內(nèi)界和外界構(gòu)成，配合單元是內(nèi)界，

內(nèi)界由中心離子(原子)和配體構(gòu)成。外界是帶異號(hào)電荷的離子。配位原子：配體中給出孤電子對(duì)與中心形成配位鍵的原子。如H2O中O，CO中的C，NH3中的N

。=[Cu(NH3)4]2++SO42-內(nèi)界與外界以離子鍵結(jié)合，在水中完全電離，內(nèi)界較穩(wěn)定。①含中性配合單元的配合物沒(méi)有外界

如Ni(CO)4,Fe(CO)5②對(duì)于具有內(nèi)外界的配合物，內(nèi)外界之間以離子鍵結(jié)合，在水溶液中內(nèi)外界之間完全電離，但內(nèi)界離子較穩(wěn)定一般不能電離出來(lái)。

[Cu(NH3)4]SO4＝[Cu(NH3)4]2＋＋SO42－

③中心粒子可以是陽(yáng)離子，也可以是中性原子

④配位體可以是離子或分子，可以有一種或同時(shí)存在多種⑤配位數(shù)通常為中心離子化合價(jià)的2倍，為2、4、6、8這樣的偶數(shù)，如Ag+的配位數(shù)為2，Cu2+的配位數(shù)為4?！練w納小結(jié)】

配合物結(jié)構(gòu)小結(jié)1.配合物有些存在外界、有些無(wú)外界；2.中心粒子可以是陽(yáng)離子，也可以是中性原子；3.配位體可以是離子或分子，可以有一種或同時(shí)存在多種；4.配位數(shù)通常為2、4、6、8這樣的偶數(shù)5.內(nèi)界微粒很難電離(電離程度很小)，因此，配合物[Co(NH3)5C1]Cl2內(nèi)界中的C1-不能被Ag+

沉淀，只有外界的C1-才能與AgNO3

溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀。練習(xí)1．0.01mol氯化鉻(CrCl3·6H2O)在水溶液中用過(guò)量硝酸銀溶液處理，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完成下列空格配合物內(nèi)界外界中心原子(離子)配位體配位數(shù)[Ag(NH3)2]OHK4[Fe(CN)6]Na3[AlF6]Ni(CO)4[Co(NH3)5Cl]Cl2[Ag(NH3)2]＋OH－Ag＋NH32[Fe(CN)6]4－K＋Fe2＋CN－66[AlF6]3－Na＋Al3＋F－Ni(CO)4無(wú)NiCO4[Co(NH3)5Cl]2＋Cl－Co3＋Cl－NH36四羰基合鎳六氰合亞鐵酸鉀氫氧化二氨合銀六氟合鋁酸鈉二氯化一氯五氨合鈷無(wú)水CuSO4固體是白色的，但CuSO4·5H2O晶體卻是藍(lán)色的，為什么呢？天藍(lán)色[Cu(H2O)4]2＋膽礬

(CuSO4·5H2O)可寫(xiě)成[Cu(H2O)4]SO4·H2O學(xué)以致用那Cu

2＋只與H2O結(jié)合形成配位鍵嗎？[Cu(NH3)4]2+學(xué)習(xí)任務(wù)三

簡(jiǎn)單配合物的形成一、四氨合銅離子的形成實(shí)驗(yàn)向盛有4mL0.1mol/LCuSO4溶液的試管里滴加幾滴1mol/L氨水，首先形成難溶物，繼續(xù)添加氨水并振蕩試管，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；再向試管中加入極性較小的溶劑(如加入8mL95%乙醇)，并用玻璃棒摩擦試管壁，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)3?3實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋向盛有4mL0.1mol/LCuSO4溶液的試管中滴加幾滴1mol/L氨水

繼續(xù)添加氨水，并振蕩試管再向試管中加入6mL95%乙醇，并用玻璃棒摩擦試管壁藍(lán)色沉淀深藍(lán)色溶液深藍(lán)色晶體生成Cu(OH)2生成[Cu(NH3)4]2+生成[Cu(NH3)4]SO4·H2OCu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O=[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓在試管內(nèi)壁產(chǎn)生微小的玻璃微晶充當(dāng)晶核，加速結(jié)晶。乙醇：減小溶劑極性，降低溶質(zhì)的溶解度較穩(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1：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？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)。思考2：如何從電負(fù)性角度解釋，Cu2+與NH3形成的配位鍵比Cu2+與H2O形成的配位鍵穩(wěn)定。學(xué)習(xí)任務(wù)三

簡(jiǎn)單配合物的形成二、硫氰化鐵配離子的形成實(shí)驗(yàn)向盛有少量0.1mol/LFeCl3溶液(或任何含F(xiàn)e3+的溶液)的試管中滴加1滴0.1mol/L硫氰化鉀(KSCN)溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)3?4：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋向盛有0.1mol/LFeCl3溶液的試管中滴加2滴硫氰化鉀溶液向盛有0.1mol/LK3[Fe(CN)6]溶液的試管中滴加2滴硫氰化鉀溶液FeCl3KSCN溶液Fe3++nSCN-?[Fe(SCN)n]3-n

(n=1～6，隨c(SCN－)

大小而異)CN-的配位能力強(qiáng)于SCN-，[Fe(CN)6]3-很穩(wěn)定，轉(zhuǎn)化為硫氰化鐵的平衡正向移動(dòng)趨勢(shì)很小溶液呈紅色無(wú)明顯變化學(xué)習(xí)任務(wù)三

簡(jiǎn)單配合物的形成三、銀氨配離子的形成實(shí)驗(yàn)向盛有少量0.1mol/LNaCl溶液的試管里滴幾滴0.1mol/LAgNO3溶液，產(chǎn)生難溶于水的白色的AgCl沉淀，再滴入1mol/L氨水，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)3?5實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋向盛有少量0.1mol/LNaCl溶液的試管里滴幾滴0.1mol/LAgNO3溶液再滴入1mol/L氨水白色沉淀溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－產(chǎn)生白色沉淀怎樣配制銀氨溶液？發(fā)生哪些反應(yīng)？向AgNO3溶液中逐滴加稀氨水，直到生成的沉淀恰好溶解為止。AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2OAg++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+銀氨溶液可檢驗(yàn)醛基，發(fā)生銀鏡反應(yīng)①對(duì)溶解性的影響：一些難溶于水的金屬氫氧化物、鹵化物、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顏色改變：某些簡(jiǎn)單離子形成配離子時(shí)，顏色會(huì)發(fā)生變化，據(jù)此可以判斷是否有配離子生成。如Fe3＋與SCN－形成硫氰化鐵配離子，其溶液顯紅色。學(xué)習(xí)任務(wù)三

配合物的形成對(duì)性質(zhì)的影響Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]四羥基合鋁酸鈉AgCl+2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2OCuCl難溶于水，可溶于濃鹽酸和氨水Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－③穩(wěn)定性增強(qiáng)：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)。許多過(guò)渡金屬元素的離子對(duì)多種配體具有很強(qiáng)對(duì)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。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。配合物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用

電解氧化鋁的助熔劑Na3[AlF6]冰晶石

熱水瓶膽鍍銀（銀鏡反應(yīng)）

[Ag(NH3)2]OH

學(xué)習(xí)任務(wù)三

配合物的應(yīng)用

王水溶金

H[AuCl4]配合物在生命體中的應(yīng)用葉綠素

Mg