《高考化学 4 第二单元 配合物的形成和应用 苏教选修3.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学 4 第二单元 配合物的形成和应用 苏教选修3.ppt（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二单元配合物的形成和应用 课程标准导航1 了解人类对配合物结构认识的历史 2 知道简单配合物的基本组成和形成条件 3 掌握配合物的结构与性质之间的关系 4 认识配合物在生产生活和科学研究方面的广泛应用 自主学习 2 配位键 共用电子对由一个原子单方向提供而跟另一个原子共用的共价键叫配位键 配位键可用A B形式表示 A是 的原子 叫做电子对给予体 B是 的原子叫接受体 3 形成配位键的条件 提供孤 电子对 接受孤电子对 有能够提供 的原子 如 等 另一原子具有能够接受 的空轨道 如 等 孤电子对 N O F 孤电子对 Fe3 Cu2 Zn2 Ag 想一想1 在水溶液中 Cu2 与氨分子是如何结
2、合成 Cu NH3 4 2 的呢 2 配位化合物 1 写出向CuSO4溶液中滴加氨水 得到深蓝色溶液整个过程的反应离子方程式 Cu OH 2 4NH3 H2O Cu NH3 4 2 2OH 4H2O 2 Cu NH3 4 SO4的名称为 它的外界为 内界为 中心原子为 配位体为 分子 配位数为 3 配合物的同分异构体 含有两种或两种以上配位体的配合物 若配位体在 不同 就能形成不同几何构型的配合物 如Pt NH3 2Cl2存在 和 两种异构体 硫酸四氨 合铜 Cu NH3 4 2 Cu2 NH3 4 空间的 排列方式 顺式 反式 想一想2 顺式Pt NH3 2Cl2和反式Pt NH3 2Cl2
3、的化学式相同 它们的性质也相似吗 提示 不同 由于结构不同 所以其化学性质不相同 二 配合物的应用1 在实验研究中 人们常用形成配合物的方法来检验 分离物质 定量测定物质的组成 1 向AgNO3溶液中逐滴加入氨水的现象为 产生的配合物是 金属离子 先生成沉淀 然后沉淀再溶解 Ag NH3 2 OH 2 向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液的现象 产生的配合物是 2 在生产中 配合物被广泛用于 领域 3 生命体中的许多金属元素都以配合物形式存在 4 配合物在医疗方面应用也很广泛 5 模拟生物固氮也与配合物有关 有血红色溶液出现 Fe SCN 3 染色 电镀 硬水软化 金属冶炼 自主体验1 配合物
4、Zn NH3 4 Cl2的中心原子的配位数是 A 2B 3C 4D 5解析 选C 配合物 Zn NH3 4 Cl2的中心原子是Zn2 配位体是NH3 配位数是4 2 下列不能形成配位键的组合是 A Ag NH3B H2O H C Co3 COD Ag H 解析 选D 配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对 另一方能提供空轨道 A B C三项中 Ag H Co3 能提供空轨道 NH3 H2O CO能提供孤电子对 所以能形成配位键 而D项Ag 与H 都只能提供空轨道 而无法提供孤电子对 所以不能形成配位键 3 下列不属于配离子的是 A Ag NH3 2 B Cu CN 4 2 C Fe SCN
5、6 3 D MnO 4解析 选D MnO 4无配位原子 4 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 4Cl2 ClB Co NH3 3Cl3 C Co NH3 6 Cl3D Co NH3 5Cl Cl2 解析 选B 在配合物中 内界以配位键结合很牢固 难以在溶液中电离 内界和外界之间以离子键相结合 在溶液中能够完全电离 不难看出A C D三项中配合物在水中均电离产生Cl 而B项无外界离子 不能电离 探究导引1指出配合物 Pt NH3 4Cl2 Cl2的配离子 中心离子 配位体 配位数及配位原子 提示 配离子指配合物的内界 中心原子指提供空轨道的原子
6、或离子 配位体指提供孤电子对的分子或离子 配位数是配位体的总个数 配位原子指配位体中提供孤电子对的原子 配合物 Pt NH3 4Cl2 Cl2的配离子为 Pt NH3 4Cl2 2 中心原子是Pt4 配位体是NH3 Cl 配位数为6 配位原子为N和Cl 探究导引2配离子 Ag NH3 2 是如何形成的 提示 配离子 Ag NH3 2 是由Ag 和NH3分子反应生成的 由于Ag 空的5s轨道和5p轨道形成sp杂化轨道 接受2个NH3分子提供的孤电子对 形成直线形的 Ag NH3 2 该过程图示如下 要点归纳1 配合物的组成内界 中心体 原子或离子 与配位体 以配位键成键 外界 与内界电荷平衡的相
7、反离子 有些配合物不存在外界 如 PtCl2 NH3 2 CoCl3 NH3 3 等 另外 有些配合物是由中心原子与配位体构成 如 Ni CO 4 Fe CO 5 等 2 配合物的结构 即时应用1 化学家维多克 格利雅因发明了格氏试剂 RMgX 而荣获诺贝尔化学奖 RMgX是金属镁和卤代烃反应的产物 它在醚的稀溶液中以单体形式存在 并与二分子醚络合 在浓溶液中以二聚体存在 结构如下图 上述2种结构中均存在配位键 把你认为是配位键的用 在结构图中标出 解析 配位键是由孤电子对与空轨道形成的 Mg最外层有两个电子 可以与R X形成离子键 而O原子中存在孤电子对 所以两个O C2H5 2可以与Mg形
8、成配位键 在二聚体中 同理 一个Mg与R X相连 则另外一个X和O C2H5 2 则与Mg形成配位键 答案 探究导引现有两种配合物晶体 Co NH3 6 Cl3和 Co NH3 5Cl Cl2 一种为橙黄色 另一种为紫红色 请设计实验方案将这两种配合物区别开来 提示 在 Co NH3 6 Cl3中Co3 与6个NH3分子配合成 Co NH3 6 3 3个Cl 都是外界离子 而 Co NH3 5Cl Cl2中Co3 与5个NH3分子和1个Cl 配合成 Co NH3 5Cl 2 只有两个Cl 是外界离子 由于配合物中内界以配位键结合很牢固 难以在溶液中电离 而内界和外界之间以离子键结合 在溶液中能
9、够完全电离 不难看出 相同质量的两种晶体在溶液中能够电离出的Cl 数是不同的 我们可以利用这一点进行鉴别 要点归纳1 配合物的颜色 当简单离子形成配合物时 其性质往往有很大的差异 颜色发生改变就是一种常见的现象 多数配离子都有颜色 如 Fe SCN 6 3 为血红色 Cu NH3 4 2 为深蓝色 Cu H2O 4 2 为蓝色 CuCl4 2 为黄色 Fe C6H6O 6 3 为紫色等等 我们根据颜色的变化就可以判断配离子是否生成 如Fe3 离子与SCN 离子在溶液中可生成配位数为1 6的硫氰合铁 配离子 这种配离子的颜色是血红色的 反应如下 Fe3 nSCN Fe SCN n 3 n 实验室
10、通常用这一方法检验铁离子的存在 2 配合物的溶解性 有的配合物易溶于水 如 Ag NH3 2 OH Cu NH3 4 SO4 Fe SCN 3等 利用配合物的这一性质 可将一些难溶于水的物质如AgOH AgCl Cu OH 2等溶解在氨水中形成配合物 如在照相底片的定影过程中 未曝光的AgBr常用硫代硫酸钠 Na2S2O3 溶解 反应的化学方程式为 AgBr 2Na2S2O3 Na3 Ag S2O3 2 NaBr 金和铂之所以能溶于王水中 也是与生成配合物的溶解性有关 反应式为 Au HNO3 4HCl H AuCl4 NO 2H2O 3Pt 4HNO3 18HCl 3H2 PtCl6 4NO
11、 8H2O 配合物的颜色和溶解性还与配合物的空间结构有关 如顺式 Pt NH3 2Cl2 和反式 Pt NH3 2Cl2 的溶解性和颜色等性质有一定的差异 其中顺式 Pt NH3 2Cl2 为极性分子 根据相似相溶原理 它在水中的溶解度较大 具体情况见前面的表格 3 配合物的稳定性 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 当作为中心原子的金属离子相同时 配合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 血红素就失去了输送氧气的功能 从而导致人体C
12、O中毒 即时应用2 配合物CrCl3 6H2O的中心原子Cr3 的配位数为6 H2O和Cl 均可作配位体 H2O Cl 和Cr3 有三种不同的连接方式 形成三种物质 一种呈紫罗兰色 一种呈暗绿色 一种呈亮绿色 将它们配成相同物质的量浓度溶液 各取相同体积的溶液 向其中分别加入过量的AgNO3溶液 完全反应后 所得沉淀的物质的量之比为3 2 1 1 请推断出三种配合物的内界 并简单说明理由 2 写出三种配合物的电离方程式 解析 CrCl3 6H2O的中心原子Cr3 的配位数为6 H2O和Cl 均可作配位体 则其化学式可表示为 Cr H2O 6 nCln Cl3 n nH2O 当其与AgNO3反应
13、时 只有外界的氯离子可形成AgCl沉淀 再根据它们与AgNO3反应时生成AgCl沉淀的物质的量之比为3 2 1 可知分别有3个氯离子 2个氯离子 1个氯离子在外界 进而可分别写出各自的化学式 紫罗兰色 Cr H2O 6 Cl3 暗绿色 Cr H2O 5Cl Cl2 H2O 亮绿色 Cr H2O 4Cl2 Cl 2H2O 再分别写出其内界 答案 1 紫罗兰色 Cr H2O 6 3 暗绿色 Cr H2O 5Cl 2 亮绿色 Cr H2O 4Cl2 根据它们与AgNO3反应时生成沉淀的物质的量之比为3 2 1 可知分别有3个氯离子 2个氯离子 1个氯离子在外界 2 Cr H2O 6 Cl3 Cr H
14、2O 6 3 3Cl Cr H2O 5Cl Cl2 H2O Cr H2O 5Cl 2 2Cl H2O Cr H2O 4Cl2 Cl 2H2O Cr H2O 4Cl2 Cl 2H2O 下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分 血红素的结构简式 血红素的结构简式 血红素中N原子的杂化方式为 在右上图的方框内用 标出Fe2 的配位键 思路点拨 理解配位键的形成条件 一种原子提供孤电子对 一种原子存在空轨道 解析 从血红素的结构简式看 N原子有两种成键方式 一种是形成四根键 其中一根是配位键 该N原子为sp3杂化 一种是形成三根键 N为sp2杂化 答案 sp2 sp3 规律方法 根据原子的最外层电子数知
15、 该原子可以形成共价键的数目 如N最外层为5个电子 所以它应该最多能形成三根共价键 若其与其他原子还存在化学键 则只能是配位键 水能与多种过渡金属离子形成络合物 已知某红紫色络合物的组成为CoCl3 5NH3 H2O 其水溶液显弱酸性 加入强碱并加热至沸腾有氨放出 同时产生Co2O3沉淀 加AgNO3于该化合物溶液中 有AgCl沉淀生成 过滤后再加AgNO3溶液于滤液中无变化 但加热至沸腾有AgCl沉淀生成 且其质量为第一次沉淀量的二分之一 则该配合物的化学式最可能为 A CoCl2 NH3 4 Cl NH3 H2OB Co NH3 5 H2O Cl3C CoCl2 NH3 3 H2O Cl 2NH3D CoCl NH3 5 Cl2 H2O 思路点拨 配合物的内外界的原子或离子性质不同 解析 由 AgCl沉淀生成的质量为第一次沉淀量的二分之一 可知 有一个Cl在内界 有两个Cl在外界 很快得出答案为D项 答案 D 规律方法 外界的离子可以电离 参与化学反应 而内界的离子 不参与复分解反应 由此可以判断出内外界的离子数目比
