3.4.1 配合物 课件 【知识精讲精研】高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

第三章晶体结构与性质

第四节配合物与超分子

第1课时配合物同样都有Cu2+和SO42-，

但为什么无水CuSO4固体是白色的，而CuSO4水溶液和CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的呢？

CuSO4固体

CuSO4溶液

CuSO4·5H2O晶体猜测：Cu2+与水结合才会显蓝色，SO42-是不显颜色的。如何设计实验证实你的猜想呢？实验3-2：下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格。固体颜色CuSO4

白色CuCl2

绿色CuBr2

深褐色K2SO4

白色NaCl

白色KBr

白色溶液颜色无色离子什么离子呈天蓝色几种固体及其溶液的颜色实验3-2：下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格。固体颜色CuSO4

白色CuCl2

绿色CuBr2

深褐色K2SO4

白色NaCl

白色KBr

白色溶液颜色无色离子什么离子呈天蓝色

天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色SO42－

Na+Cl－K+Br－Cu2+？Cu2+在水溶液中常显蓝色四水合铜离子Cu2+与H2O结合形成[Cu(H2O)4]2+显蓝色，从成键角度它们是怎么结合的？

Cu2++4H2O

=[Cu(H2O)4]2＋（天蓝色）激发杂化H2OH2OH2OH2O配位键孤电子对29Cu[Ar]3d104s1失去2e-29Cu2+[Ar]3d9价层电子排布图Cu2+与H2O是怎么结合形成[Cu(H2O)4]2+的？

实验探究Cu2+有空轨道H2O有孤电子对[Cu(H2O)4]2+四水合铜离子

在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤电子对给予铜离子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。Cu2+有空轨道H2O有孤电子对[Cu(H2O)4]2+四水合铜离子配位键电子对给予-接受CuOH2H2OH2OH2O2+配体配位键配离子中心离子配位数＝4含有配位键的化合物称为配位化合物，简称配合物Cu(H2O)42+4依据反应NH3

+H＋=NH4

＋

，讨论NH3是如何与H＋结合的？N：：：：HHH1sH+HNHHH+空轨道接受孤电子对给予孤电子对配位键学习任务一

配位键1.定义：由一个原子单独提供孤电子对，另一个原子提供空轨道而形成的化学键，

即“电子对给予—接受”键。实质上是一种特殊的共价键。2.形成条件：①一方有能提供孤电子对(配位体)称为电子对给予体②另一方有能提供空轨道（中心原子或离子）称为电子对接受体如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子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[]+电子对给予体→电子对接受体或[Cu(H2O)4]2＋3.表示方法：形成NH4＋后，4个N-H键键长、键角、键能相同配位键是特殊的共价单键，具有饱和性和方向性。例如：一般来说，多数过渡金属原子或离子形成配位键的数目是基本不变的。如Ag+形成2个配位键，Cu2+形成4个配位键。4.特征：HNHHH[]+NH4+或HNHHH[]+构型为正四面体形1.下列分子或离子中，能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键

的是()①H2O

②NH3

③F－

④CN－

⑤COA.①②B.①②③C.①②④D.①②③④⑤

【课堂练习】D2.下列微粒中含配位键的是()①N2H5＋

②CH4

③OH－

④NH4＋

⑤Fe(CO)3⑥Fe(SCN)3

⑦H3O＋

⑧[Ag(NH3)2]OHA.①②④⑦⑧B.③④⑤⑥⑦C.①④⑤⑥⑦⑧D.全部C1、概念：把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以

配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。配合物一定含有配位键,但含有配位键的化合物不一定是配合物例如：CO、NH4+、H3O+、SO42-、P2O5学习任务二

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

SO4

K3[Fe(CN)6]氢氧化二氨合银硫酸四氨合铜六氰合铁(Ⅲ)酸钾2.组成：配合物由内界和外界构成，配合单元是内界，

内界由中心离子(原子)和配体构成。外界是带异号电荷的离子。配位原子：配体中给出孤电子对与中心形成配位键的原子。如H2O中O，CO中的C，NH3中的N

。=[Cu(NH3)4]2++SO42-内界与外界以离子键结合，在水中完全电离，内界较稳定。①含中性配合单元的配合物没有外界

如Ni(CO)4,Fe(CO)5②对于具有内外界的配合物，内外界之间以离子键结合，在水溶液中内外界之间完全电离，但内界离子较稳定一般不能电离出来。

[Cu(NH3)4]SO4＝[Cu(NH3)4]2＋＋SO42－

③中心粒子可以是阳离子，也可以是中性原子

④配位体可以是离子或分子，可以有一种或同时存在多种⑤配位数通常为中心离子化合价的2倍，为2、4、6、8这样的偶数，如Ag+的配位数为2，Cu2+的配位数为4。【归纳小结】

配合物结构小结1.配合物有些存在外界、有些无外界；2.中心粒子可以是阳离子，也可以是中性原子；3.配位体可以是离子或分子，可以有一种或同时存在多种；4.配位数通常为2、4、6、8这样的偶数5.内界微粒很难电离(电离程度很小)，因此，配合物[Co(NH3)5C1]Cl2内界中的C1-不能被Ag+

沉淀，只有外界的C1-才能与AgNO3

溶液反应产生沉淀。练习1．0.01mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02molAgCl沉淀。此氯化铬最可能是（

）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内界外界中心原子(离子)配位体配位数[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无NiCO4[Co(NH3)5Cl]2＋Cl－Co3＋Cl－NH36四羰基合镍六氰合亚铁酸钾氢氧化二氨合银六氟合铝酸钠二氯化一氯五氨合钴无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，为什么呢？天蓝色[Cu(H2O)4]2＋胆矾

(CuSO4·5H2O)可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O学以致用那Cu

2＋只与H2O结合形成配位键吗？[Cu(NH3)4]2+学习任务三

简单配合物的形成一、四氨合铜离子的形成实验向盛有4mL0.1mol/LCuSO4溶液的试管里滴加几滴1mol/L氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水并振荡试管，观察实验现象；再向试管中加入极性较小的溶剂(如加入8mL95%乙醇)，并用玻璃棒摩擦试管壁，观察实验现象。实验3−3实验步骤实验现象解释向盛有4mL0.1mol/LCuSO4溶液的试管中滴加几滴1mol/L氨水

继续添加氨水，并振荡试管再向试管中加入6mL95%乙醇，并用玻璃棒摩擦试管壁蓝色沉淀深蓝色溶液深蓝色晶体生成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↓在试管内壁产生微小的玻璃微晶充当晶核，加速结晶。乙醇：减小溶剂极性，降低溶质的溶解度较稳定的配合物可以转化为稳定性更强的配合物思考1：上述实验完成了四水合铜离子向四氨合铜离子的转化，Cu2+与NH3形成的配位键和Cu2+与H2O形成的配位键哪个稳定？H2O、NH3同为中性分子，但电负性N＜O，N比O更容易给出孤对电子，与Cu2＋形成的配位键更强。思考2：如何从电负性角度解释，Cu2+与NH3形成的配位键比Cu2+与H2O形成的配位键稳定。学习任务三

简单配合物的形成二、硫氰化铁配离子的形成实验向盛有少量0.1mol/LFeCl3溶液(或任何含Fe3+的溶液)的试管中滴加1滴0.1mol/L硫氰化钾(KSCN)溶液，观察实验现象。实验3−4：实验步骤实验现象解释向盛有0.1mol/LFeCl3溶液的试管中滴加2滴硫氰化钾溶液向盛有0.1mol/LK3[Fe(CN)6]溶液的试管中滴加2滴硫氰化钾溶液FeCl3KSCN溶液Fe3++nSCN-⇌[Fe(SCN)n]3-n

(n=1～6，随c(SCN－)

大小而异)CN-的配位能力强于SCN-，[Fe(CN)6]3-很稳定，转化为硫氰化铁的平衡正向移动趋势很小溶液呈红色无明显变化学习任务三

简单配合物的形成三、银氨配离子的形成实验向盛有少量0.1mol/LNaCl溶液的试管里滴几滴0.1mol/LAgNO3溶液，产生难溶于水的白色的AgCl沉淀，再滴入1mol/L氨水，振荡，观察实验现象。实验3−5实验步骤实验现象解释向盛有少量0.1mol/LNaCl溶液的试管里滴几滴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－产生白色沉淀怎样配制银氨溶液？发生哪些反应？向AgNO3溶液中逐滴加稀氨水，直到生成的沉淀恰好溶解为止。AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2OAg++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+银氨溶液可检验醛基，发生银镜反应①对溶解性的影响：一些难溶于水的金属氢氧化物、卤化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含过量的OH-、Cl-、Br-、I-、CN-的溶液中，形成可溶性的配合物。②颜色改变：某些简单离子形成配离子时，颜色会发生变化，据此可以判断是否有配离子生成。如Fe3＋与SCN－形成硫氰化铁配离子，其溶液显红色。学习任务三

配合物的形成对性质的影响Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]四羟基合铝酸钠AgCl+2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2OCuCl难溶于水，可溶于浓盐酸和氨水Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－③稳定性增强：配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心离子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。许多过渡金属元素的离子对多种配体具有很强对结合力，因而，过渡金属配合物远比主族金属配合物多。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。配合物在生产生活中的应用

电解氧化铝的助熔剂Na3[AlF6]冰晶石

热水瓶胆镀银（银镜反应）

[Ag(NH3)2]OH

学习任务三

配合物的应用

王水溶金

H[AuCl4]配合物在生命体中的应用叶绿素

Mg