新教材2025版高中化学专题4分子空间结构与物质性质第二单元配合物的形成和应用学生用书苏教版选择性必修2

其次单元协作物的形成和应用课程目标1．了解相识协作物结构的历史。2．知道简洁协作物的基本组成。3．理解协作物的结构与性质之间的关系，相识协作物在生产、生活等方面的广泛应用。图说考点基础知识自学·思记·尝试[新知预习]一、协作物的形成1．试验探究2.配位化合物(1)概念：由__________的配位体与__________的中心原子以__________结合形成的化合物。(2)常见的中心原子、配位体a．常见的能形成协作物的中心原子有Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。b．常见的能形成协作物的配位体的分子有H2O、NH3、CO等。c．常见的能形成协作物的配位体的离子有F－、Cl－、CN－、SCN－等。3．协作物的异构现象(1)产生异构现象的缘由a．含有________或________配位体。b．配位体________不同。(3)异构体的性质顺、反异构体在颜色、极性、溶解性、抗癌活性等方面都有差异。二、协作物的应用[即时性自测]1．下列不能形成配位键的组合是()A．Ag＋、NH3B．BF3、NH3C．Co3＋、COD．Ag＋、H＋2．关于化学式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的协作物的下列说法中正确的是()A．配位体是Cl－和H2O，配位数是9B．中心离子是Ti3＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋C．内界和外界中的Cl－的数目比是1∶2D．加入足量AgNO3溶液，全部Cl－均被完全沉淀3．铁强化酱油中加有NaFeEDTA，其配离子结构如下图，则Fe3＋的配位数为()A．3B．4C．5D．64．在[Co(NH3)6]3＋中，与中心原子形成配位键的原子是()A．N原子B．H原子C．Co原子D．N、H两种原子5．[Zn(NH3)4]SO4中，Zn2＋与NH3以__________相结合，协作物的内界为__________，__________为协作物的外界。Zn2＋接受4个NH3分子中氮原子供应的孤电子对，形成________个配位键；Zn2＋供应4个空__________杂化轨道接受孤电子对，是__________；NH3分子中的氮原子供应孤电子对，是配位原子，NH3分子是________________；[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋的配位数是________。技能素养合作·探究·共享提升点配位化合物的结构与性质[例]大环配位体可用于金属蛋白质化学模拟，合成离子载体等；如图为冠醚(大环配位体)和某金属离子(M)形成的一种大环协作物。回答下列问题：(1)该大环协作物中含有的化学键为________(填字母)。a．极性键b．非极性键c．配位键d．金属键(2)该物质中非金属元素的电负性由小到大的依次为____________。(3)在冠醚中，C原子的杂化类型为________，O原子的杂化类型为________。(4)冠醚中的O原子能和M离子形成配位键的缘由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。状元随笔配位键的形成条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对。[提升]向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN=Fe(SCN)3＋3KCl表示。经探讨表明，Fe(SCN)3是协作物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比协作，还能以其他个数比协作。请按要求填空：(1)Fe3＋与SCN－反应时，Fe3＋供应________，SCN－供应________，二者通过配位键结合。(2)所得Fe3＋与SCN－的协作物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1协作所得离子显血红色，含该离子的协作物的化学式是________________。(3)若Fe3＋与SCN－以个数比1∶5协作，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[关键实力]配位化合物的结构与性质1．配位化合物的结构(1)定义：由供应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称为配位化合物，简称协作物。其中：金属离子(原子)叫做中心离子(原子)，中性分子或者阴离子叫做配位体。例如把CuSO4固体溶于足量水中就会生成[CuH2O)4]SO4(硫酸四水合铜)称为配位化合物，[CuH2O)4]SO4]2+(四水合铜离子)称为络(配)离子。在[Cu(H2O)4]2＋中，Cu2＋是中心离子，H2O是配位体，即H2O是电子赐予体。(2)组成①中心离子：一般是金属离子，常见的有Fe2＋、Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Ni2＋等，特殊是过渡金属离子很简洁形成协作物，这是因为多数过渡金属的离子含有空轨道。②配位体：含有孤电子对的分子或离子，如NH3、CO、H2O、Cl－、Br－、I－、SCN－、CN－等。③配位数：干脆同中心离子(或原子)配位的配位体的数目为该中心离子(或原子)的配位数。一般中心离子(或原子)的配位数是2、4、6、8。(3)结构组成：在协作物[Co(NH3)6]Cl3中，Co3＋为中心离子，6个NH3分子为配位体。中心离子与配位体构成协作物的内界，通常把它们放在括号内，Cl－称为协作物的外界。内、外界之间以离子键结合，在水中全部电离。2．协作物的形成对物质性质的影响(1)协作物对物质溶解性的影响一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶解于含过量的Cl－、Br－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的协作物。(2)离子颜色的变更当简洁离子形成配离子时，其性质往往有很大差异，颜色发生变更就是一种常见的现象，我们依据颜色的变更就可以推断是否有配离子生成。例如，Fe3＋与SCN－在溶液中可生成配位数为1～6的铁的硫氰酸根配离子，这种配离子的颜色是血红色的。反应的离子方程式如下：Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n]3-n(3)稳定性增加——协作物在生命科学中的应用协作物具有肯定的稳定性，协作物中的配位键越强，协作物越稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，协作物的稳定性与配位体的性质有关。例如，血红素中的Fe2＋与CO分子形成的配位键比Fe2＋与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2＋与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。状元随笔配位键与共价键的区分：(1)形成过程不同：配位键实质上是一种特殊的共价键，在配位键中一方供应孤电子对，另一方具有能够接受孤电子对的空轨道。一般共价键的共用电子对是由成键原子双方共同供应的。(2)配位键与一般共价键实质是相同的。它们都被成键原子双方共用，如在NH4(3)同一般共价键一样，配位键可以存在于分子之中[如Ni(CO)4]，也可以存在于离子之中(如NH4形成性自评1．向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加浓氨水，先生成难溶物，接着滴加浓氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透亮溶液。下列对此现象说法正确的是()A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变B．沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2＋C．配位化合物中只有配位键D．在配离子[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋供应孤电子对，NH3供应空轨道2．下列不属于配位化合物的是()A．[Cu(H2O)4]SO4·H2OB．[Ag(NH3)2]OHC．KAl(SO4)2·12H2OD．Na[Al(OH)4]3．下列关于配位化合物的叙述中正确的是()①过渡金属协作物远比主族金属协作物多②[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋供应空轨道，H2O中的氧原子供应孤电子对，两者结合形成配位键③配位化合物中必定存在配位键④配位键仅存在于配位化合物中A．①②④B．①④C．①③D．①②③4．配位化合物的数量巨大，组成和结构形形色色，丰富多彩。请指出协作物[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子、配位体、中心离子的电荷数和配位数()A．Cu2＋、NH3、＋2、4B．Cu＋、NH3、＋1、4C．Cu2＋、OH、＋2、2D．Cu2＋、NH3、＋2、25．气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物，分子中原子间成键关系如图所示。请将图中你认为是配位键的斜线加上箭头。6．回答下列问题：(1)协作物[Ag(NH3)2]OH的中心离子是________，配位原子是________，配位数是________，它的电离方程式是____________________________。(2)向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，视察到的现象是________________________。(3)[Ag(NH3)2]OH含有的化学键种类有________。A．离子键B．σ键C．π键D．氢键E．配位键(4)1mol[Ag(NH3)2]OH含有的σ键数目为：________个。7．氨硼烷是一种有效、平安固体储氢材料，氨硼烷的结构和乙烷相像，如下图。(1)氨硼烷的晶体类型为________。(2)氨硼烷分子中氮原子、硼原子的杂化轨道类型分别为________，________。(3)氨硼烷晶体中存在的作用力有________(填标号)A．离子键B．极性键C．非极性键D．配位键E．金属键F．氢键G．范德华力(4)以NaBH4为硼源、某协作物为氨源可用于制备氨硼烷。为测定该协作物的结构，取2.32g协作物进行如下试验：用重量法分析金属元素，测得镍元素的质量为0.59g；在碱性条件下加热蒸出NH3，用滴定法测出其物质的量为0.06mol；滴加过量硝酸银溶液，有白色沉淀生成，加热，沉淀没有增加；用摩尔法分析含量，测得氯元素养量为0.71g。①该协作物中镍离子的基态电子排布式为________。②该协作物的结构简式为________。8．回答下列问题：(1)向CuSO4溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，接着向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀。下列说法不正确的是________(填字母)。a．[Cu(NH3)4]SO4组成元素中电负性最大的是N元素b．CuSO4晶体及[Cu(NH3)4]SO4·H2O中S原子的杂化方式均为sp3c．[Cu(NH3)4]SO4·H2O所含有的化学键有离子键、共价键和配位键d．NH3分子内的H—N—H键角大于H2O分子内的H—O—H键角e.SO4f．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子g．NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化(2)配离子[Cu(NH3)2(H2O)2]2＋的中心离子是________，配位体是________，配位数为________，其含有微粒间的作用力类型有________。

其次单元协作物的形成和应用基础学问新知预习一、1．蓝色沉淀溶解深蓝色溶液2．供应孤电子对接受孤电子对配位键3．(1)两种两种以上在空间的排列方式(2)相邻对角二、①检验金属离子②分别物质③定量测定物质的组成即时性自测1．解析：依据配位键形成的条件，一方要供应空轨道，另一方供应孤电子对。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＋两种离子都没有孤电子对，所以不能形成配位键，故D正确。答案：D2．解析：A项，协作物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，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，协作物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配离子是Cl－为1，外界离子是Cl－为2，内界和外界中的Cl－的数目比是1∶2，故C正确；D项，加入足量AgNO3溶液，外界离子Cl－与Ag＋反应，配位离子Cl－不与Ag＋反应，故D错误。答案：C3．解析：与铁相连的原子有N和O，其中N已形成三个键，故N与Fe之间为配位键；O－也饱和，若与铁相连，则只能形成配位键。答案：D4．解析：在[Co(NH3)6]3＋中，配位体是NH3，用N原子上的孤电子对与Co3＋配位。答案：A5．解析：[Zn(NH3)4]2＋是正四面体构型，因此中心原子(Zn2＋)发生sp3杂化。答案：配位键[Zn(NH3)4]2＋SO42技能素养例解析：(1)该化合物的C—C键为非极性建；C—H、C—O键为极性键；O→M键为配位键；(2)非金属元素有C、H、O，依据电负性规律，电负性由小到大的依次为H<C<O；(3)由该物质的键线式可知，C元素原子均形成4个单键，采纳sp3杂化，每个O原子连接2个C原子，其价电子对数为2＋12×(6－2×1)＝4，采纳sp3答案：(1)abc(2)H<C<O(3)sp3sp3(4)O原子成键后，含2对孤对电子，金属离子M有空轨道，所以两者能形成配位键提升解析：Fe3＋和SCN－形成协作物时，Fe3＋供应空轨道，SCN－供应孤电子对，Fe3＋和SCN－以1∶1和1∶5形成络离子时，写化学式要用Cl－和K＋分别平衡络离子的电荷，使络合物呈电中性。答案：(1)空轨道孤电子对(2)[Fe(SCN)]Cl2(3)FeCl3＋5KSCN=K2[Fe(SCN)5]＋3KCl形成性自评1．解析：发生的反应为Cu2++2NH3·H2O=CuOH2↓+2NH4+，Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4答案：B2．解析：C中KAl(SO4)2·12H2O属于复盐，不是协作物。答案：C3．解析：①很多过渡金属离子(或原子)都有接受孤电子对的空轨道，对多种配位体具有较强的结合力，因而过渡金属协作物远比主族金属协作物多，①正确；②配离子中中心原子供应空轨道，配位体供应孤电子对，所以[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋供应空轨道，H2O中的O原子供应孤电子对，两者结合形成配位键，②正确；③协作物中肯定含有配位键，③正确；④配位键不仅存在于配位化合物中，其他化合物中也可能有配位键，例如铵根离子中，④错误。答案：D4．解析：协作物[Cu(NH3)4](OH)2中，Cu2＋为中心离子，NH3为配位体，电荷数为＋2，配位数为4。答案：A5．解析：本题考查配位键的形成条件。配位键的箭头指向供应空轨道的一方。Cl原子最外层有7个电子，通过1对共用电子对就可以形成1个单键，另有3对孤电子对，所以气态氯化铝(Al2Cl6)中，与2个铝形成共价键的氯原子中，有1个键是配位键，并由氯原子供应电子，铝原子供应空轨道。Cl原子最外层有7个电子，Al原子最外层有3个电子，图中每个键代表1对共用电子对，据此可从左(或右)上(或下)角的1个Cl原子起先，尝试写出Al2Cl6的电子式，如下(“·”为Cl原子供应的电子，“×”为Al原子供应的电子)：。答案：或6．答案：(1)Ag＋N2AgNH(2)先有白色沉淀，后来白色沉淀溶解(3)A、B、E(4)9NA7．解析：(1)依据球棍模型可知，氨硼烷的结构简式为BH3NH3，氨硼烷的分子结构和乙烷相像，是四面体结构，属于分子晶体；(2)氨硼烷分子中N原子、B原子有三个单电子，