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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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,