2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題4 分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì) 第二單元 第2課時(shí) 配合物的應(yīng)用課件 蘇教版選修3.ppt

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1、第2課時(shí)配合物的應(yīng)用,專題4第二單元配合物的形成和應(yīng)用,知道配合物的形成對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響，會(huì)分析配合物在生活、生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。,,目標(biāo)導(dǎo)航,基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué),重點(diǎn)難點(diǎn)探究,隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè),,,,,欄目索引,一、配合物的形成對(duì)性質(zhì)的影響,基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué),,答案,Fe3＋＋nSCN－===[Fe(SCN)n](3－n)＋,1.顏色的改變當(dāng)簡(jiǎn)單離子形成配離子時(shí)其性質(zhì)往往有很大的差異。顏色發(fā)生變化就是一種常見的現(xiàn)象，據(jù)此可以判斷配離子是否生成。如Fe3＋與SCN－在溶液中可生成配位數(shù)為1～6的鐵的硫氰酸根配離子(血紅色)，反應(yīng)的離子方程式為_______________________________

2、_。,,答案,2.溶解度的改變一些難溶于水的金屬氯化物、溴化物、碘化物、氰化物可以依次溶解于過量的Cl－、Br－、I－、CN－和氨中，形成可溶性的配合物。如Cu(OH)2沉淀易溶于氨水中，反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。3.生成配合物后溶液的酸堿性強(qiáng)弱的改變氫氟酸是一種弱酸，若通入BF3或SiF4氣體，由于生成了HBF4、H2SiF6而使溶液成為強(qiáng)酸溶液。配位體與中心原子配合后，可以使其酸性或堿性增強(qiáng)，如Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，堿性。,Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋,＋2

3、OH－,增強(qiáng),,答案,4.穩(wěn)定性增強(qiáng)配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵，配合物越穩(wěn)定。例如，血紅素中的Fe2＋與CO分子形成的配位鍵比Fe2＋與O2分子形成的配位鍵，因此血紅素中的Fe2＋與CO分子結(jié)合后，就很難再與分子結(jié)合，血紅素失去輸送的功能，從而導(dǎo)致人體CO中毒。,越強(qiáng),強(qiáng),O2,氧氣,,議一議冶煉金的廢水不能任意排放，排放前必須處理。為什么？,解析提取Au的原理為4Au＋8CN－＋2H2O＋O2===4[Au(CN)2]－＋4OH－再用Zn還原成單質(zhì)金：Zn＋2[Au(CN)2]－===2Au＋[Zn(CN)4]2－。答案煉金廢水中含有配合物[Au(CN)2]－和[Zn(CN)4

4、]2－，它們可產(chǎn)生有毒的CN－，當(dāng)H＋與CN－結(jié)合生成HCN，毒性更強(qiáng)，可導(dǎo)致魚類等水生物死亡，因此不能任意排放。,解析答案,,答案,二、配合物的應(yīng)用1.在實(shí)驗(yàn)研究中，常用形成配合物的方法來檢驗(yàn)。2.在生產(chǎn)中，配合物被廣泛應(yīng)用于_________________________________領(lǐng)域。3.在許多尖端領(lǐng)域如的研究、催化劑的研制等方面，配合物發(fā)揮著越來越大的作用。4.生物體中的許多元素都是以配合物的形式存在的。,金屬離子、分離物質(zhì)、,定量測(cè)定物質(zhì)的組成,染色、電鍍、硬水軟化、金屬冶煉,激光材料、超導(dǎo)材料、抗癌藥物,金屬,,答案,議一議1.檢驗(yàn)Fe3＋常用的方法是什么？答案檢驗(yàn)Fe3＋

5、常用的方法：取待測(cè)溶液少許，加KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠t色，則含有Fe3＋。2.為什么Au不能溶于濃HNO3、濃HCl和濃H2SO4，但可溶于王水？答案金能溶于王水是因?yàn)锳u與王水發(fā)生如下反應(yīng)：Au＋4HCl＋HNO3===H[AuCl4]＋NO↑＋2H2O,,返回,答案,3.為什么工業(yè)水進(jìn)入鍋爐前都要用三聚磷酸鈉處理？答案工業(yè)水中含有較多的Cu2＋、Mg2＋等離子，長(zhǎng)時(shí)間煮沸會(huì)生成鍋垢，加入三聚磷酸鈉(Na5P3O10)后，三聚磷酸根離子可與Ca2＋、Mg2＋等離子結(jié)合生成可溶性穩(wěn)定配合物，可防止水垢的沉積，以確保鍋爐安全。,配合物的應(yīng)用,重點(diǎn)難點(diǎn)探究,1.工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用(1)濕法冶金：

6、可以用配合物的溶液直接從礦石中把金屬浸取出來，再用適當(dāng)?shù)倪€原劑還原成金屬單質(zhì)。(2)分離和提純：由于制備高純物質(zhì)的需要，對(duì)于那些性質(zhì)相近的稀有金屬，常利用生成配合物來擴(kuò)大一些性質(zhì)上的差別，從而達(dá)到分離、提純的目的。(3)設(shè)計(jì)合成具有特殊功能的分子，如光儲(chǔ)材料，超導(dǎo)材料，抗癌藥物等。,2.定量分析中的應(yīng)用(1)檢驗(yàn)離子的特效試劑：通常利用整合劑與某些金屬離子生成有色難溶的內(nèi)絡(luò)鹽，作為檢驗(yàn)這些離子的特征反應(yīng)。(2)隱藏劑：多種金屬離子共同存在時(shí)，要測(cè)定其中一金屬離子，由于其他金屬離子往往會(huì)與試劑發(fā)生同類型反應(yīng)而干擾測(cè)定，因此常用配合物來防止雜質(zhì)離子的干擾。(3)有機(jī)沉淀劑：某些配合物和金屬離子在水

7、中形成溶解度極小的內(nèi)絡(luò)鹽沉淀，可以提高分析的精確度。,(4)萃取分離：當(dāng)金屬離子與有機(jī)整合劑形成內(nèi)絡(luò)鹽時(shí)，一方面由于它不帶電，另一方面又由于有機(jī)配體在金屬離子的外圍且極性極小，具有疏水性，因而難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。利用這一性質(zhì)就可將某些金屬離子從水溶液中萃取到有機(jī)溶劑中。3.在合成中的應(yīng)用配合催化劑活性高，選擇性好，在合成工業(yè)中用途廣泛。配合物與生物固氮。4.在生物體中的應(yīng)用許多酶的作用與其結(jié)構(gòu)中含有形成配合物的金屬離子有關(guān)。,例向黃色的FeCl3溶液中加入無(wú)色的KSCN溶液，溶液變成血紅色。該反應(yīng)可以用方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。(1)該反應(yīng)的類型是

8、________________________，生成物中KCl既不是難溶物、難電離物質(zhì)，也不是易揮發(fā)物質(zhì)，則該反應(yīng)之所以能夠進(jìn)行是由于生成了_________________的Fe(SCN)3。(2)經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物，F(xiàn)e3＋與SCN－不僅能以1∶3的個(gè)數(shù)比配合，還能以其他個(gè)數(shù)比配合。請(qǐng)按要求填空：①所得Fe3＋和SCN－的配合物中，主要是Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶1配合所得離子顯血紅色。該離子的離子符號(hào)是______________，含該離子的配合物的化學(xué)式是______________。,,解析答案,②若Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶5配合，則FeCl3與KSCN

9、在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為_________________________________。(3)向上述血紅色溶液中繼續(xù)加入濃KSCN溶液，溶液血紅色加深，這是由于_______(填字母)。a.與Fe3＋配合的SCN－數(shù)目增多b.血紅色離子的數(shù)目增多c.血紅色離子的濃度增大,解析兩種化合物之間相互交換成分，生成另外兩種化合物的反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)。該反應(yīng)進(jìn)行的條件為有氣體、沉淀或難電離物質(zhì)生成。顏色的深淺與有色物質(zhì)的濃度有關(guān)。答案(1)復(fù)分解反應(yīng)難電離(2)①[Fe(SCN)]2＋[Fe(SCN)]Cl2②FeCl3＋5KSCN===3KCl＋K2[Fe(SCN)5](3)c,,生

10、成配合物的反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)中的一種。,變式訓(xùn)練已知向含有Zn2＋的溶液中滴加氨水，有白色沉淀Zn(OH)2生成，繼續(xù)滴加氨水使其過量，沉淀又溶解，生成了[Zn(NH3)4]2＋。此外，Zn(OH)2既可溶于鹽酸，生成Zn2＋；又可溶于過量的NaOH溶液，生成所以Zn(OH)2是一種兩性氫氧化物?，F(xiàn)有四組離子，每組有兩種金屬離子。請(qǐng)各選一種試劑，將它們兩者分開。可供選擇的試劑有：A.硫酸B.鹽酸C.硝酸D.氫氧化鈉溶液E.氨水,根據(jù)上述內(nèi)容填寫下表：,,解析答案,返回,解析本題給出的知識(shí)信息是Zn(OH)2的兩性和可生成溶于水的[Zn(NH3)4](OH)2。運(yùn)用它們的化學(xué)性質(zhì)，選擇適當(dāng)試劑加以

11、分離。(1)Zn2＋和Al3＋的分離：由于Zn(OH)2和Al(OH)3均為兩性氫氧化物，不能用酸、堿加以區(qū)分，但Zn2＋可與過量氨水反應(yīng)，生成[Zn(NH3)4]2＋，Al3＋無(wú)此性質(zhì)，可選用氨水(E)為試劑，生成沉淀Al(OH)3，保留在溶液中的離子為[Zn(NH3)4]2＋。,(2)Zn2＋和Mg2＋的分離：因Zn(OH)2為兩性，Mg(OH)2無(wú)兩性且為難溶于水的沉淀，可選用NaOH(D)為試劑，將Zn2＋和Mg2＋區(qū)分開沉淀為Mg(OH)2，保留在溶液中的離子為此外，還可用氨水(E)予以分離。,,解析答案,(3)Zn2＋和Ba2＋的分離：由于BaSO4難溶于水且不溶于酸，而ZnSO4

12、則能溶于水，可選用H2SO4(A)為試劑，將Zn2＋和Ba2＋區(qū)分開。沉淀為BaSO4，保留在溶液中的離子為Zn2＋。(4)Mg2＋和Al3＋的分離：Al(OH)3有兩性，能溶于過量的NaOH溶液中。Mg(OH)2為沉淀，且不溶于過量的NaOH溶液，可選用NaOH(D)為試劑，將Mg2＋和Al3＋區(qū)別開。沉淀是Mg(OH)2，保留在溶液中的離子是答案(1)EAl(OH)3[Zn(NH3)4]2＋,,返回,1.鐵強(qiáng)化醬油中加有NaFeEDTA，其配離子結(jié)構(gòu)如下圖，則Fe3＋的配位數(shù)為(),D,隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè),1,2,3,,解析答案,4,5,解析與鐵相連的原子有N和O，其中N已形成三個(gè)鍵，故N與Fe

13、之間為配位鍵；O－也為飽和的化學(xué)鍵，若與鐵相連，則只能形成配位鍵。,A.3B.4C.5D.6,,1,2,3,4,5,2.在[Co(NH3)6]3＋中，與中心原子形成配位鍵的原子是()A.N原子B.H原子C.Co原子D.N、H兩種原子,A,解析答案,解析在[Co(NH3)6]3＋中，配位體是NH3，用N原子上的孤電子對(duì)與Co3＋配位。,,1,2,3,4,5,3.某物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)式為PtCl42NH3，其水溶液不導(dǎo)電，加入AgNO3溶液反應(yīng)也不產(chǎn)生沉淀，以強(qiáng)堿處理并沒有NH3放出，則關(guān)于此化合物的說法中正確的是()A.配合物中中心原子的電荷數(shù)和配位數(shù)均為6B.該配合物可能是平面正方形結(jié)構(gòu)C.Cl－和N

14、H3分子均與Pt4＋配位D.配合物中Cl－與Pt4＋配位，而NH3分子與Pt4＋不配位,解析答案,1,2,3,4,5,解析在PtCl42NH3水溶液中加入AgNO3溶液無(wú)沉淀生成，以強(qiáng)堿處理無(wú)NH3放出，說明Cl－、NH3均處于配合物的內(nèi)界，故該配合物中中心原子的配位數(shù)為6，電荷數(shù)為4，Cl－和NH3分子均與Pt4＋配位，A、D錯(cuò)誤，C正確；因?yàn)榕湮惑w在中心原子周圍配位時(shí)采取對(duì)稱分布狀態(tài)以達(dá)到能量上的穩(wěn)定狀態(tài)，Pt4＋配位數(shù)為6，則其空間構(gòu)型為八面體型，B錯(cuò)誤。答案C,,1,2,3,4,5,4.無(wú)水CoCl2為深藍(lán)色，吸水后變?yōu)榉奂t色的水合物，水合物受熱后又變成無(wú)水CoCl2，故常在實(shí)驗(yàn)室中用

15、作吸濕劑和空氣濕度指示劑。CoCl2＋xH2OCoCl2xH2O深藍(lán)色粉紅色現(xiàn)有65g無(wú)水CoCl2，吸水后變成CoCl2xH2O119g。(1)水合物中x＝______。,解析答案,1,2,3,4,5,答案6,,1,2,3,4,5,(2)若該化合物中Co2＋配位數(shù)為6，而且經(jīng)定量測(cè)定得知內(nèi)界和外界各占有Cl－個(gè)數(shù)為1∶1，則其化學(xué)式可表示為__________________。,解析答案,解析該化合物CoCl26H2O中Co2＋配位數(shù)為6，而且經(jīng)定量測(cè)定得知配體和外界各占有Cl－個(gè)數(shù)為1∶1，即各有1個(gè)氯離子，則內(nèi)界中含有1個(gè)氯離子和5個(gè)水分子；外界有1個(gè)氯離子，另外還有1個(gè)結(jié)晶水，所以

16、化學(xué)式可表示為[CoCl(H2O)5]ClH2O。,[CoCl(H2O)5]ClH2O,,1,2,3,4,5,5.(1)將白色CuSO4粉末溶解于水中，溶液呈藍(lán)色，是因?yàn)樯闪艘环N呈藍(lán)色的配位數(shù)是4的配合離子，請(qǐng)寫出生成此配合離子的離子方程式__________________________，藍(lán)色溶液中的陽(yáng)離子內(nèi)存在的全部化學(xué)鍵類型有_______________________。,解析答案,解析Cu2＋提供空軌道，H2O分子中的O原子提供孤電子對(duì)形成配合物[Cu(H2O)4]2＋。,Cu2＋＋4H2O===[Cu(H2O)4]2＋,極性共價(jià)鍵、配位鍵,,1,2,3,4,5,(2)CuSO4

17、5H2O(膽礬)中含有水合銅離子因而呈藍(lán)色，寫出膽礬晶體中水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(必須將配位鍵表示出來)__________________。,解析答案,解析H2O中的O原子提供孤電子對(duì)，Cu2＋提供空軌道，所以配位鍵表示為。,,1,2,3,4,5,(3)向CuSO4溶液中滴加氨水會(huì)生成藍(lán)色沉淀，再滴加氨水到沉淀剛好全部溶解可得到深藍(lán)色溶液，繼續(xù)向其中加入極性較小的乙醇可以生成深藍(lán)色的[Cu(NH3)4]SO4H2O沉淀。下列說法不正確的是________(填字母)。a.[Cu(NH3)4]SO4組成元素中電負(fù)性最大的是N元素b.CuSO4晶體及[Cu(NH3)4]SO4H2O中S原子的雜化方式

18、均為sp3c.[Cu(NH3)4]SO4所含有的化學(xué)鍵有離子鍵、極性共價(jià)鍵和配位鍵d.NH3分子內(nèi)的H—N—H鍵角大于H2O分子內(nèi)的H—O—H鍵角,解析答案,f.[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子g.NH3分子中氮原子的軌道雜化方式為sp2雜化,1,2,3,4,5,解析電負(fù)性：O>N，a不正確，S原子與4個(gè)O原子形成共價(jià)鍵，所以S原子采取sp3雜化，b正確；,NH3分子內(nèi)N原子有1對(duì)孤電子對(duì)，H2O分子中O原子有2對(duì)孤電子對(duì)，H2O分子中孤電子對(duì)對(duì)共用電子對(duì)排斥作用大，所以H2O分子中H—O—H鍵角小于NH3分子中H—N—H鍵角，d正確；,答案ag,,1,2,3,4,5,(4)配離子[Cu(NH3)2(H2O)2]2＋的中心離子是______，配位體是__________，配位數(shù)為___，其含有微粒間的作用力類型有____________________。,解析由書寫形式可以看出其中心原子是Cu2＋，配體是H2O、NH3兩種，配位數(shù)為4，[Cu(NH3)2(H2O)2]2＋含有微粒間作用力有配位鍵以及極性共價(jià)鍵。,返回,解析答案,Cu2＋,NH3、H2O,4,配位鍵、極性共價(jià)鍵,