苏教版高中化学专题配合物的形成和应用教案选修

1、目标与素养：1.知道简单配合物的基本组题口形成条件。(微观探析)2.理解配合物的结构与性质之间的关系。(宏观辨识)3.认识配合物在生产生活科学研究方面的广泛应用。(社会责任)自主预习。据新Ml工基理知识填充口一、配合物的形成1.按表中实验操作步骤完成实验，并填写下表:实验操作步骤L侬我水限诔氨水 口标L浓氨水口2 mL 累豁30加 trt ivC实验现象三支试管中先生成境匿逸之后随浓氨水的滴入，沉淀逐渐遥解，最后变为深蓝色溶液结论生成Cu ( OH ) 2蓝色沉淀且沉淀溶于浓氨水(1)写出上述反应的离子方程式。Cu2 + +2NH3.H2O=Cu(OH) 21 + 2NH!;Cu (OH )

2、2 十 4NH3H2O=Cu ( NH3 ) 42+ + 2 0H-+ 4H20。(2 )Cu(NH3)42+(配离子)的形成:氨分子中氮原子的孤电子对进入Cu2+的空轨道,Cu2 +与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。配离子Cu ( NH3 ) 42 +可表示为 (如图所示)nh3 T +HNTu7H3。NH，J一.配位化合物的概念由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 ) 20H. NH4CI等均为配合物。.配合物Cu (NH3 ) 4SO4的组成如下

3、图所示：ICu(NH5)4S()4中.原子配些体龙.数外界(离子) t 内界(配离子)(1)中心原子是提供空轨道的金属离子(或原子(2)配位体是提供孤电子对的阳离子或分子。(3)配位数是直接与中心原子形成的配位键的数目。(4)内界和外界：配合物分为内界和外界。4.形成条件(1 )配位体有孤电子对；如中性分子出0、NH3、CO等；离子有F一、Cl、CN一等。(2 )中心原子有空轨道；如Fe3+、Cu2 Ag ZM+等。5.配合物异构现象(1)产生异构现象的原因1含有两种或两种以上配位体。2配位体空间排列方式不同。顺式异构fg同种配位体处于粗郅(2 )分类一位置。反式异构体：同种配位体处于亚通位置

4、。(3)异构体的性质顺、反异构体在颜色、极性、溶解性、活性等方面都有差异。二、配合物的应用1.在实验研究方面的应用(1 )检验金属离子：如可用KSCN溶液检验Fe3 +的存在f Fe3+ + nSCN-=Fe ( SCN ) ”( 3)+ (血红色溶液)；可用Ag (NH3 ) 20H溶液检验蹩基的存在。(2 )分离物质:如将CuSO4和Fez ( S04 ) 3混合液中CuSO4与Fe2 ( S04 ) 3分离开,可用国氨水，OP+生成Cu (NH3 ) 42(3 )定量测定物质的组成。(4)溶解某些特殊物质：金和钳之所以能溶于王水中，也是与生成配离子的反应有关。Au + HNO3 + 4

5、HCI=HAuCI4 + NOT + 2 H2O3Pt+ 4HNO3+ 18HCI= 3 H 2 PtCI6 + 4 NOT + 8H 2O.在生产方面中的应用在生产中，配合物被广泛用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼等领域。.应用于尖端研究领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究，催化剂的研制等。-预习致晏验收口.判断正误(正确的打，错误的打X)(1 )Cu(NH3) 42 +中含有配位键，共价键和离子键。(2)所有配合物均有内界和外界。()(3 ) NH错误!中配位键与共价键的键能相同。(4 ) Ag (NH3 ) 20H的配位数为2 ,配位原子为N。答案(1 ) x ( 2 ) x (3)

6、。( 4 ) V.下列微粒：IH3O+ 2B(OH) 4-3CH3COO- 4NH3 5cH4中，存在配位键的是()A . 1 2B . 1 3C . 4 5D . 2 4A 水分子中各原子已达到稳定结构，H3O +是H+和H2O中的。形成配位键JB(OH) 4一是3 个0H与B原子形成3个共价键，还有1个0H的。与B形成配位键，而其他的均不存在配位键。.在Fe3+、Cu2 Zn2 Ag H2O、NH3、F、CN- CO中，哪些可以作为中心原子或 离子？哪些可以作为配位体？答案中心原子或离子：Fe3+、Cu2 ZM+、Ag+;配位体：H2O、NH3、F、CN- CO。核心突破。及重强Nd *做

7、迪难点”配合物的组成与结构(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NH 错误!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。内界外界 iCu(NH3)J S04 / I 中心原子配位体 配位数(1 )中心原子：提供空轨道育瞬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

8、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。1阴离子：如X-(卤素离子 OH- SCN- CN- RCOO一等。2分子：如Hz。、NH3、CO、醇、胺、醮等。3原子：常为VA、VIA、WA族元素的原子。(3 )配位数：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 ) 64一中住2+的配位数为6,U13出)4。2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C。(NH3 ) 5。”+中，中心离子为Co3+ , =2。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

9、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。素养养成模型认知：配合物的结构(1)配合物价键理论的要点1中心原子采用杂化轨道成键。2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M-L。3配合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配位数杂化轨道类型空间构型结构示意图实例2sp0Ag(NH3 ) 2 +Cu (NH3 ) 2 +4sp3止四面体型小Zn(NH3 ) 4产 +CoCl42-6d2sp3正八面体AIF63-CO(NH3)63 +(3)配合物中的异构现象化学组成相同的配合物可

10、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MA2B2：T ,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。【典例1】回答下列问题：(1 )若BCL与XY”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 0(2 )NH3与BF3可以通过配位键形成NH3BF

11、3 ,原子提供孤电子对，原子提供空轨 道。写出NH3BF3的结构式，并用一”表示出配位键 o(3 )耕(N2H4 )分子可视为NH3分子中的一个氢原子被一NH2 (氨基)取代形成的另一种氮的 氧化物。脱能与硫酸反应生成N2H6s04。N2H6sO4晶体类型与硫酸核相同，则N2H6s。4的晶体内存在(填字母XA.离子键 B.配位键 C,共价键(4 )( 2019全国m卷)FeCI3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCI 3的结构式为,其中Fe的配位数为。解析(1 )BCl3分子中的B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

12、道(未杂化的2 P轨道)，所以B原子与X形成配位键时，X应提供孤电子对。(2 ) 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2 p空轨道，与NH 3形成配位键。(3 )(NH4 ) 2s04中，NH错误!存在配位键、共价键，表示为HNH错误!之间以离子键结合。 故N2H6s04中，N2H错误！存在配位键、共价键，表示为，S0错误!与N 2 H错误!之间以离子键结合。FFIBIFTHINIH-HB，S0错误!与N 2 H错误!之间以离子键结合。FFIBIFTHINIH-HBNXJZ2DC a XI/ 3111)1题后反

13、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。Q,对鹿训练，1 .向下列配合物的水溶液中加入AgN03溶液，不能生成AgCI沉淀的是()A . Co ( NH3 ) 4CI2CIB . Co ( NH3 ) 3CI3C . Co ( NH3 ) 6CI3D . Co ( NH3 ) 5CICI2B 配合物的内界与外界由离子键结合，只要外界存在CI-，加入AgNO 3溶液即有AgCI沉淀产生。 对于B项配合物分子Co ( NH3 ) 3CI3 , Co3 +、NH3、Cl一全处于内界，很难电离，不存在CI-,所以 不生成AgCI沉淀。故选B。.已知ZM +的4s和4P轨道可以形成s

14、p3型杂化轨道，那么ZnCL2一的空间构型为()A.直线形B.平面正方形C.正四面体型D.正八面体型C 本题考查杂化轨道类型与配合物的空间构型的关系。Zn 2 +的4 s和4 P轨道形成的4个sp3杂化 轨道,与4个CI形成4个配位键，所以ZnCUY一的空间构型为正四面体型。.现有两种配合物晶体C。( NH3 ) 6。3和C。( NH3 ) 5CICI2 ,请设计实验方案将这两种配合 物区别开来。实验方案：解析Co (NH3 ) 6。3和C。(NH3 ) 5QCI2两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，但结构却不同。在Co ( NH3 ) 6。3中Co3 +与6个NH3分子配合成Co ( NH3 ) 63 + , 3个CI都是外界离子。Co(NH3 ) 5。2中Co3+与5个NH3分子和1个Cl配合成Co(NH3