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1課時 配合物的形成與結(jié)構(gòu)課件 蘇教版選修3.ppt

專題4第二單元 配合物的形成和應(yīng)用,第1課時配合物的形成與結(jié)構(gòu),1.認(rèn)識簡單配合物的概念及形成條件。 2.掌握配合物的基本組成。,目標(biāo)導(dǎo)航,基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué),重點(diǎn)難點(diǎn)探究,隨堂達(dá)標(biāo)檢測,欄目索引,一、配合物的形成,基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué),答案,1.按表中實(shí)驗(yàn)操作步驟完成實(shí)驗(yàn)，并填寫下表：,藍(lán)色沉淀,溶解,深藍(lán)色溶液,生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀且溶于濃氨水,答案,(1)寫出上述反應(yīng)的離子方程式。,答案,(2)Cu(NH3)42(配離子)的形成：氨分子中氮原子的 進(jìn)入Cu2的 ，Cu2與NH3分子中的氮原子通過_ 形成配位鍵。配離子Cu(NH3)42可表示為(如圖所示),孤電子對,空軌道,共用氮原子提供的孤電子對,。,2.配位化合物的概念 由結(jié)合形成的化合物。配合物是配位化合物的簡稱。如Cu(NH3)4SO4、Ag(NH3)2OH、NH4Cl等均為配合物。,提供孤電子對的配位體與接受孤電子對的中心原子以配位鍵,答案,3.配合物Cu(NH3)4SO4的組成如下圖所示：,(1)中心原子是 的金屬離子(或原子)。 (2)配位體是 。 (3)配位數(shù)是直接與中心原子 的數(shù)目。 (4)內(nèi)界和外界：配合物分為內(nèi)界和外界。,提供空軌道接受孤電子對,提供孤電子對的陰離子或分子,形成的配位鍵,答案,議一議 1.正誤判斷，正確的打“”，錯誤的打“” 在形成配位化合物時， (1)中心原子必須具有空軌道，也可以是帶電的離子( ) (2)過渡金屬易形成配合物( ) (3)配位原子可以是中性分子，也可以是帶電的離子( ),答案,2.氨和三氟化硼(BF3)可以形成配位化合物，試用結(jié)構(gòu)式表示其形成過程。,答案,答案,3.根據(jù)配合物Cu(NH3)4SO4回答下列問題： (1)1 mol Cu(NH3)42含有_mol 鍵。 (2)在此配合物中含有的化學(xué)鍵類型有哪些？,16,答案離子鍵、共價(jià)鍵和配位鍵,答案,4.向AgNO3溶液中滴加氨水，先生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，試用離子方程式表示其過程。,二、配合物的空間構(gòu)型,答案,1.順反異構(gòu) 配合物Pt(NH3)2Cl2的中心原子是 ，配位體是。 (1)Pt(NH3)2Cl2為平面正方形，2個相同的配位體在Pt原子的同一側(cè)的稱為順式(常稱為“順鉑”)，不在同一側(cè)的稱為反式(常稱為“反鉑”)。 其結(jié)構(gòu)簡式分別為 。,Pt2,NH3和Cl,(順式),(反式),、,答案,(2)順式、反式Pt(NH3)2Cl2的性質(zhì)如下表所示：,則配合物A是 (填“反式”或“順式”，下同)Pt(NH3)2Cl2，配合物B是 Pt(NH3)2Cl2。 (3)結(jié)論：含有 配位體的配合物，若配位體在空間的不同，就能形成不同幾何構(gòu)型的配合物，其 不同， 也有差異，互為同分異構(gòu)體。,順式,反式,2種或2種以上,排列,方式,結(jié)構(gòu),性質(zhì),答案,2.空間構(gòu)型 元素(特別是 )一般都能形成配合物。因?yàn)檫^渡金屬原子或離子都有 ，它們都能與可提供 以 結(jié)合形成配合物。如Ag與NH3反應(yīng)生成Ag(NH3)2，是由于Ag空的 軌道和 軌道可以形成2個_雜化軌道，NH3分子中N原子有一孤電子對，N原子上的孤電子對進(jìn)入Ag空的 雜化軌道形成 。形 成 形的Ag(NH3)2(如圖所示)配合,物的中心原子、配位體的種類和數(shù)目的不同，可以形成不同空間構(gòu)型的配合物。,過渡金屬,過渡金屬元素的離子,接受孤電子對的空軌道,孤電子對的分子或離子,配位鍵,5s,5p,sp,sp,配位鍵,直線,返回,答案,議一議 填寫下表：,2,4,4,6,直線形,四面體型,一、配位鍵與配合物的組成,重點(diǎn)難點(diǎn)探究,1.配位鍵 (1)配位鍵實(shí)質(zhì)是一種特殊的共價(jià)鍵，在配位鍵中一方提供孤電子對，另一方具有能接受孤電子對的空軌道。 (2)配位鍵與普通共價(jià)鍵只是在形成過程上有所不同。配位鍵的共用電子對由成鍵原子單方面提供，普通共價(jià)鍵的共用電子對則由成鍵原子雙方共同提供，但實(shí)質(zhì)是相同的，都是成鍵原子雙方共用，如 中4個NH鍵完全等同。,2.配合物的組成 配合物Cu(NH3)4SO4的組成如下圖所示。,(1)中心原子：提供空軌道能接受孤電子對的原子或金屬陽離子。配合物的中心原子一般是帶正電荷的陽離子，最常見的是過渡金屬的原子或離子。 (2)配位體：含有孤電子對的原子、分子或陰離子。,原子：常為A、A、A族元素的原子。 (3)配位數(shù)：直接同中心原子配位的原子或離子的數(shù)目叫中心原子的配位數(shù)。如Fe(CN)64中Fe2的配位數(shù)為6，Cu(NH3)4Cl2中Cu2的配位數(shù)為4。 (4)配合物離子的電荷數(shù)：等于中心原子或離子與配位體總電荷數(shù)的代數(shù)和。如Co(NH3)5Cln中，中心離子為Co3，n2。,3.配合物在水溶液中的電離情況 配合物中外界離子能電離出來，而內(nèi)界離子不能電離出去，通過實(shí)驗(yàn)及其數(shù)據(jù)可以確定內(nèi)界和外界離子的個數(shù)，從而可以確定其配離子、中心原子和配位體。,解析答案,例1回答下列問題： (1)若BCl3與XYn通過B原子與X原子間的配位鍵結(jié)合形成配合物，則該配合物提供孤電子對的原子是_。,解析BCl3分子中的B原子的1個2s軌道和2個2p軌道進(jìn)行sp2雜化形成3個sp2雜化軌道。B原子還有1個空軌道(未雜化的2p軌道)，所以B原子與X形成配位鍵時，X應(yīng)提供孤電子對。,X,解析答案,(2)NH3與BF3可以通過配位鍵形成NH3BF3，_原子提供孤電子對，_原子提供空軌道。寫出NH3BF3的結(jié)構(gòu)式，并用“”表示出配位 鍵_。,解析NH3中N原子為sp3雜化，N原子上有一對孤電子對，BF3中B原子為sp2雜化，雜化軌道與F原子形成3個共價(jià)鍵，故有一個2p空軌道，與NH3形成配位鍵。,N,B,解析答案,(3)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。肼能與硫酸反應(yīng)生成N2H6SO4。N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同，則N2H6SO4的晶體內(nèi)存在_(填字母)。 a.離子鍵b.配位鍵c.共價(jià)鍵,abc,解析答案,(4)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成Cu(OH)42。不考慮立體構(gòu)型，Cu(OH)42的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為_。,解析Cu2中存在空軌道，而OH中O原子上有孤電子對，故O與Cu2之間以配位鍵結(jié)合。,配位鍵的判斷依據(jù)是原子一方提供空軌道，另一方提供孤電子對。,解析答案,變式訓(xùn)練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 C.Co(NH3)6Cl3 D.Co(NH3)5ClCl2,解析配合物的內(nèi)界與外界由離子鍵結(jié)合，只要外界存在Cl，加入AgNO3溶液即有AgCl沉淀產(chǎn)生。對于B項(xiàng)配合物分子Co(NH3)3Cl3，Co3、NH3、Cl全處于內(nèi)界，很難電離，不存在Cl，所以不生成AgCl沉淀。故選B。,B,許多配合物內(nèi)界以配位鍵結(jié)合很牢固，難以在溶液中電離，而內(nèi)界與外界之間以離子鍵結(jié)合，在水溶液中能夠完全電離。,二、配合物的空間構(gòu)型 1.配合物中配離子的空間構(gòu)型 (1)配合物價(jià)鍵理論的要點(diǎn) 中心原子采用雜化軌道成鍵。 中心原子(M)有雜化后的空軌道；配位體(L)有孤電子對；二者形成配位鍵ML。 配合物中內(nèi)界的空間構(gòu)型與中心原子雜化方式、配位數(shù)的多少有關(guān)。,(2)常見配離子的空間構(gòu)型,2.配合物中的異構(gòu)現(xiàn)象 化學(xué)組成相同的配合物可以有不同的結(jié)構(gòu)，這就是配合物的異構(gòu)現(xiàn)象。主要是指化學(xué)組成相同，僅僅由于配體圍繞中心離子的位置不同而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)不同的幾何異構(gòu)體。含有兩種或兩種以上配位體的配合物，若配位體在空間排列方式不同，就能形成不同幾何構(gòu)型的配合物。 對于配位數(shù)為4的配離子MA2B2n，若其空間構(gòu)型為四面體型，則不存在同分異構(gòu)現(xiàn)象；若其空間構(gòu)型為平面四邊形，則有兩種同分異構(gòu)體，相同配位體位于鄰位的稱為“順式”，相同配位體位于對位的稱為“反式”。,解析答案,例2已知Zn2的4s和4p軌道可以形成sp3型雜化軌道，那么ZnCl42的空間構(gòu)型為( ) A.直線形 B.平面正方形 C.正四面體型 D.正八面體型,解析本題考查雜化軌道類型與配合物的空間構(gòu)型的關(guān)系。Zn2的4s和4p軌道形成的4個sp3雜化軌道，與4個Cl形成4個配位鍵，所以ZnCl42的空間構(gòu)型為正四面體型。,C,結(jié)合雜化類型判斷空間結(jié)構(gòu)。,變式訓(xùn)練2現(xiàn)有兩種配合物晶體Co(NH3)6Cl3和Co(NH3)5ClCl2，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將這兩種配合物區(qū)別開來。 實(shí)驗(yàn)方案：_ _。,解析答案,解析Co(NH3)6Cl3和Co(NH3)5ClCl2兩種配合物晶體是同分異構(gòu)體，組成元素和相應(yīng)個數(shù)完全相同，但結(jié)構(gòu)卻不同。在Co(NH3)6Cl3中Co3與6個NH3分子配合成Co(NH3)63，3個Cl都是外界離子。Co(NH3)6ClCl2中Co3與5個NH3分子和1個Cl配合成Co(NH3)5Cl2，只有2個Cl是外界離子。由于配合物中內(nèi)界以配位鍵結(jié)合很牢固，難以在溶液中電離，而內(nèi)界和外界之間以離子鍵結(jié)合，在溶液中能夠完全電離。不難看出，相同質(zhì)量的兩種晶體在溶液中能夠電離出的Cl數(shù)是不同的，我們可以利用這一點(diǎn)進(jìn)行鑒別。 答案稱取相同質(zhì)量的兩種晶體分別配成溶液，向兩種溶液中分別滴加足量的AgNO3溶液，靜置、過濾、干燥、稱量，所得AgCl固體多的晶體為Co(NH3)6Cl3，另一種為Co(NH3)5ClCl2,外界以離子鍵與內(nèi)界相結(jié)合，能電離，而內(nèi)界以配位鍵相結(jié)合，不能電離。,返回,1.下列不能形成配位鍵的組合是() A.Ag、NH3 B.BF3、NH3 C.Co3、CO D.Ag、H,隨堂達(dá)標(biāo)檢測,1,2,3,解析答案,4,1,2,3,4,解析根據(jù)配位鍵形成的條件，一方要提供空軌道，另一方提供孤電子對。A項(xiàng)，Ag有空軌道，NH3中的氮原子上有孤電子對，可以形成配位鍵，故A錯誤； B項(xiàng)，BF3中B原子有空軌道，NH3中的氮原子上有孤電子對，可以形成配位鍵，故B錯誤； C項(xiàng)，Co3有空軌道，CO中的氧原子上有孤電子對，可以形成配位鍵，故C錯誤； D項(xiàng)，Ag、H兩種離子都沒有孤電子對，所以不能形成配位鍵，故D正確。 答案D,1,2,3,4,2.關(guān)于化學(xué)式TiCl(H2O)5Cl2H2O的配合物的下列說法中正確的是() A.配位體是Cl和H2O，配位數(shù)是9 B.中心離子是Ti4，配離子是TiCl(H2O)52 C.內(nèi)界和外界中的Cl的數(shù)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項(xiàng)，配合物TiCl(H2O)5Cl2H2O，配位體是Cl和H2O，配位數(shù)是6，故A錯誤； B項(xiàng)，中心離子是Ti3，配離子是Cl，故B錯誤； C項(xiàng)，配合物TiCl(H2O)5Cl2H2O，配離子是Cl為1，外界離子是Cl為2，內(nèi)界和外界中的Cl的數(shù)目比是12，故C正確； D項(xiàng)，加入足量AgNO3溶液，外界離子Cl離子與Ag反應(yīng)，配位離子Cl不與Ag反應(yīng)，故D錯誤。 答案C,1,2,3,4,3.能區(qū)別Co(NH3)4Cl2Cl和Co(NH3)4Cl2NO3兩種溶液的試劑是( ) A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液 C.CCl4 D.濃氨水,A,解析答案,解析本題主要考查配合物的結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)界和外界之間是離子鍵，在溶液中完全電離，加入AgNO3溶液，一種試劑產(chǎn)生白色沉淀，另一種試劑無明顯現(xiàn)象，可以區(qū)別。,1,2,3,4,4.Zn(NH3)4SO4中，Zn2與NH3以_相結(jié)合，配合物的內(nèi)界為_，_為配合物的外界。Zn2接受4個NH3分子中氮原子提供的孤電子對，形成_個配位鍵；Zn2提供4個空_雜化軌道接受孤電子對，是_；NH3分子中的氮原子提供孤電子對，是配位原子，NH3分子是_；Zn(NH3)42中Zn2的配位數(shù)是_。,返回,解析答案,解析Zn(NH3)42是正四面體構(gòu)型，因此中心原子(Zn2)發(fā)生sp3雜化。,配位鍵,Zn(NH3)42,4,sp3,中心原子,配位體,4,