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    苏教版高中化学选修三课件:4.2.1 配合物的形成与结构

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    苏教版高中化学选修三课件:4.2.1 配合物的形成与结构

    1、专题4 第二单元 配合物的形成和应用,第1课时 配合物的形成与结构,1.认识简单配合物的概念及形成条件。 2.掌握配合物的基本组成。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,一、配合物的形成,基础知识导学,答案,1.按表中实验操作步骤完成实验,并填写下表:,蓝色沉淀,溶解,深蓝色溶液,生成Cu(OH)2蓝色沉淀且溶于浓氨水,答案,(1)写出上述反应的离子方程式。,答案,(2)Cu(NH3)42(配离子)的形成:氨分子中氮原子的 进入Cu2的 ,Cu2与NH3分子中的氮原子通过_ 形成配位键。配离子Cu(NH3)42可表示为(如图所示),孤电子对,空轨道,共用氮原子提供的孤

    2、电子对,。,2.配位化合物的概念 由 结合形成的化合物。配合物是配位化合物的简称。如Cu(NH3)4SO4、Ag(NH3)2OH、NH4Cl等均为配合物。,提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键,答案,3.配合物Cu(NH3)4SO4的组成如下图所示:,(1)中心原子是 的金属离子(或原子)。 (2)配位体是 。 (3)配位数是直接与中心原子 的数目。 (4)内界和外界:配合物分为内界和外界。,提供空轨道接受孤电子对,提供孤电子对的阴离子或分子,形成的配位键,答案,议一议 1.正误判断,正确的打“”,错误的打“” 在形成配位化合物时, (1)中心原子必须具有空轨道,也可以是带电的

    3、离子( ) (2)过渡金属易形成配合物( ) (3)配位原子可以是中性分子,也可以是带电的离子( ),答案,2.氨和三氟化硼(BF3)可以形成配位化合物,试用结构式表示其形成过程。,答案,答案,3.根据配合物Cu(NH3)4SO4回答下列问题: (1)1 mol Cu(NH3)42含有_mol 键。 (2)在此配合物中含有的化学键类型有哪些?,16,答案 离子键、共价键和配位键,答案,4.向AgNO3溶液中滴加氨水,先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,试用离子方程式表示其过程。,二、配合物的空间构型,答案,1.顺反异构 配合物Pt(NH3)2Cl2的中心原子是 ,配位体是 。 (1)Pt(NH3)

    4、2Cl2为平面正方形,2个相同的配位体在Pt原子的同一侧的称为顺式(常称为“顺铂”),不在同一侧的称为反式(常称为“反铂”)。 其结构简式分别为 。,Pt2,NH3和Cl,(顺式),(反式),、,答案,(2)顺式、反式Pt(NH3)2Cl2的性质如下表所示:,则配合物A是 (填“反式”或“顺式”,下同)Pt(NH3)2Cl2,配合物B是 Pt(NH3)2Cl2。 (3)结论:含有 配位体的配合物,若配位体在空间的 不同,就能形成不同几何构型的配合物,其 不同, 也有差异,互为同分异构体。,顺式,反式,2种或2种以上,排列,方式,结构,性质,答案,2.空间构型 元素(特别是 )一般都能形成配合物

    5、。因为过渡金属原子或离子都有 ,它们都能与可提供 以 结合形成配合物。如Ag与NH3反应生成Ag(NH3)2,是由于Ag空的 轨道和 轨道可以形成2个_杂化轨道,NH3分子中N原子有一孤电子对,N原子上的孤电子对进入Ag空的 杂化轨道形成 。形 成 形的Ag(NH3)2(如图所示)配合,物的中心原子、配位体的种类和数目的不同,可以形成不同空间构型的配合物。,过渡金属,过渡金属元素的离子,接受孤电子对的空轨道,孤电子对的分子或离子,配位键,5s,5p,sp,sp,配位键,直线,返回,答案,议一议 填写下表:,2,4,4,6,直线形,四面体型,一、配位键与配合物的组成,重点难点探究,1.配位键 (

    6、1)配位键实质是一种特殊的共价键,在配位键中一方提供孤电子对,另一方具有能接受孤电子对的空轨道。 (2)配位键与普通共价键只是在形成过程上有所不同。配位键的共用电子对由成键原子单方面提供,普通共价键的共用电子对则由成键原子双方共同提供,但实质是相同的,都是成键原子双方共用,如 中4个NH键完全等同。,2.配合物的组成 配合物Cu(NH3)4SO4的组成如下图所示。,(1)中心原子:提供空轨道能接受孤电子对的原子或金属阳离子。配合物的中心原子一般是带正电荷的阳离子,最常见的是过渡金属的原子或离子。 (2)配位体:含有孤电子对的原子、分子或阴离子。,原子:常为A、A、A族元素的原子。 (3)配位数

    7、:直接同中心原子配位的原子或离子的数目叫中心原子的配位数。如Fe(CN)64中Fe2的配位数为6,Cu(NH3)4Cl2中Cu2的配位数为4。 (4)配合物离子的电荷数:等于中心原子或离子与配位体总电荷数的代数和。如Co(NH3)5Cln中,中心离子为Co3,n2。,3.配合物在水溶液中的电离情况 配合物中外界离子能电离出来,而内界离子不能电离出去,通过实验及其数据可以确定内界和外界离子的个数,从而可以确定其配离子、中心原子和配位体。,解析答案,例1 回答下列问题: (1)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物提供孤电子对的原子是_。,解析 BCl3分子中的B

    8、原子的1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化形成3个sp2杂化轨道。B原子还有1个空轨道(未杂化的2p轨道),所以B原子与X形成配位键时,X应提供孤电子对。,X,解析答案,(2)NH3与BF3可以通过配位键形成NH3BF3,_原子提供孤电子对,_原子提供空轨道。写出NH3BF3的结构式,并用“”表示出配位 键_。,解析 NH3中N原子为sp3杂化,N原子上有一对孤电子对,BF3中B原子为sp2杂化,杂化轨道与F原子形成3个共价键,故有一个2p空轨道,与NH3形成配位键。,N,B,解析答案,(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼能与

    9、硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内存在_(填字母)。 a.离子键 b.配位键 c.共价键,abc,解析答案,(4)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Cu(OH)42。不考虑立体构型,Cu(OH)42的结构可用示意图表示为_。,解析 Cu2中存在空轨道,而OH中O原子上有孤电子对,故O与Cu2之间以配位键结合。,解题反思,配位键的判断依据是原子一方提供空轨道,另一方提供孤电子对。,解析答案,变式训练1 向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液,不能生成AgCl沉淀的是( ) A.Co(NH3)4Cl2Cl B.Co(NH3)3Cl3

    10、 C.Co(NH3)6Cl3 D.Co(NH3)5ClCl2,解析 配合物的内界与外界由离子键结合,只要外界存在Cl,加入AgNO3溶液即有AgCl沉淀产生。对于B项配合物分子Co(NH3)3Cl3,Co3、NH3、Cl全处于内界,很难电离,不存在Cl,所以不生成AgCl沉淀。故选B。,B,解题反思,许多配合物内界以配位键结合很牢固,难以在溶液中电离,而内界与外界之间以离子键结合,在水溶液中能够完全电离。,二、配合物的空间构型 1.配合物中配离子的空间构型 (1)配合物价键理论的要点 中心原子采用杂化轨道成键。 中心原子(M)有杂化后的空轨道;配位体(L)有孤电子对;二者形成配位键ML。 配合

    11、物中内界的空间构型与中心原子杂化方式、配位数的多少有关。,(2)常见配离子的空间构型,2.配合物中的异构现象 化学组成相同的配合物可以有不同的结构,这就是配合物的异构现象。主要是指化学组成相同,仅仅由于配体围绕中心离子的位置不同而产生的结构、性质不同的几何异构体。含有两种或两种以上配位体的配合物,若配位体在空间排列方式不同,就能形成不同几何构型的配合物。 对于配位数为4的配离子MA2B2n,若其空间构型为四面体型,则不存在同分异构现象;若其空间构型为平面四边形,则有两种同分异构体,相同配位体位于邻位的称为“顺式”,相同配位体位于对位的称为“反式”。,解析答案,例2 已知Zn2的4s和4p轨道可

    12、以形成sp3型杂化轨道,那么ZnCl42的空间构型为( ) A.直线形 B.平面正方形 C.正四面体型 D.正八面体型,解析 本题考查杂化轨道类型与配合物的空间构型的关系。Zn2的4s和4p轨道形成的4个sp3杂化轨道,与4个Cl形成4个配位键,所以ZnCl42的空间构型为正四面体型。,C,解题反思,结合杂化类型判断空间结构。,变式训练2 现有两种配合物晶体Co(NH3)6Cl3和Co(NH3)5ClCl2,请设计实验方案将这两种配合物区别开来。 实验方案:_ _。,解析答案,解析 Co(NH3)6Cl3和Co(NH3)5ClCl2两种配合物晶体是同分异构体,组成元素和相应个数完全相同,但结构

    13、却不同。在Co(NH3)6Cl3中Co3与6个NH3分子配合成Co(NH3)63,3个Cl都是外界离子。Co(NH3)6ClCl2中Co3与5个NH3分子和1个Cl配合成Co(NH3)5Cl2,只有2个Cl是外界离子。由于配合物中内界以配位键结合很牢固,难以在溶液中电离,而内界和外界之间以离子键结合,在溶液中能够完全电离。不难看出,相同质量的两种晶体在溶液中能够电离出的Cl数是不同的,我们可以利用这一点进行鉴别。 答案 称取相同质量的两种晶体分别配成溶液,向两种溶液中分别滴加足量的AgNO3溶液,静置、过滤、干燥、称量,所得AgCl固体多的晶体为Co(NH3)6Cl3,另一种为Co(NH3)5

    14、ClCl2,解题反思,外界以离子键与内界相结合,能电离,而内界以配位键相结合,不能电离。,返回,1.下列不能形成配位键的组合是( ) A.Ag、NH3 B.BF3、NH3 C.Co3、CO D.Ag、H,随堂达标检测,1,2,3,解析答案,4,1,2,3,4,解析 根据配位键形成的条件,一方要提供空轨道,另一方提供孤电子对。A项,Ag有空轨道,NH3中的氮原子上有孤电子对,可以形成配位键,故A错误; B项,BF3中B原子有空轨道,NH3中的氮原子上有孤电子对,可以形成配位键,故B错误; C项,Co3有空轨道,CO中的氧原子上有孤电子对,可以形成配位键,故C错误; D项,Ag、H两种离子都没有孤

    15、电子对,所以不能形成配位键,故D正确。 答案 D,1,2,3,4,2.关于化学式TiCl(H2O)5Cl2H2O的配合物的下列说法中正确的是( ) A.配位体是Cl和H2O,配位数是9 B.中心离子是Ti4,配离子是TiCl(H2O)52 C.内界和外界中的Cl的数目比是12 D.加入足量AgNO3溶液,所有Cl均被完全沉淀,解析答案,1,2,3,4,解析 A项,配合物TiCl(H2O)5Cl2H2O,配位体是Cl和H2O,配位数是6,故A错误; B项,中心离子是Ti3,配离子是Cl,故B错误; C项,配合物TiCl(H2O)5Cl2H2O,配离子是Cl为1,外界离子是Cl为2,内界和外界中的

    16、Cl的数目比是12,故C正确; D项,加入足量AgNO3溶液,外界离子Cl离子与Ag反应,配位离子Cl不与Ag反应,故D错误。 答案 C,1,2,3,4,3.能区别Co(NH3)4Cl2Cl和Co(NH3)4Cl2NO3两种溶液的试剂是( ) A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液 C.CCl4 D.浓氨水,A,解析答案,解析 本题主要考查配合物的结构,其中内界和外界之间是离子键,在溶液中完全电离,加入AgNO3溶液,一种试剂产生白色沉淀,另一种试剂无明显现象,可以区别。,1,2,3,4,4.Zn(NH3)4SO4中,Zn2与NH3以_相结合,配合物的内界为_,_为配合物的外界。Zn2接受4个NH3分子中氮原子提供的孤电子对,形成_个配位键;Zn2提供4个空_杂化轨道接受孤电子对,是_;NH3分子中的氮原子提供孤电子对,是配位原子,NH3分子是_;Zn(NH3)42中Zn2的配位数是_。,返回,解析答案,解析 Zn(NH3)42是正四面体构型,因此中心原子(Zn2)发生sp3杂化。,配位键,Zn(NH3)42,4,sp3,中心原子,配位体,4,本课结束,


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