資源簡介

(共31張PPT)
第四節 配合物與超分子
第三章 晶體結構與性質
第1課時 配合物
學習目標
1、能從微觀角度理解配位鍵的形成條件和表示方法，能判斷常見的配合物。
2、認識配位鍵與共價鍵、離子鍵的異同，能運用配位鍵解釋某些沉淀溶解、顏色變化等實驗現象。
情境導入
無水CuSO4固體是白色的，但CuSO4·5H2O晶體卻是藍色的，為什么呢？
CuSO4 CuSO4·5H2O
實驗3 2：探究離子在溶液中的顏色
下表中的少量固體溶于足量的水，觀察實驗現象并填寫表格
①CuSO4白色
②CuCl2
綠色
③CuBr2
深褐色
④NaCl
白色
⑤K2SO4
白色
⑥KBr
白色
無色離子
什么離子呈天藍色
固體
溶液顏色
【實驗探究】
實驗3 2：探究離子在溶液中的顏色
下表中的少量固體溶于足量的水，觀察實驗現象并填寫表格
①CuSO4白色
②CuCl2
綠色
③CuBr2
深褐色
④NaCl
白色
⑤K2SO4
白色
⑥KBr
白色
無色離子
什么離子呈天藍色
固體
溶液顏色
天藍色 天藍色 天藍色
無色 無色 無色
Na＋、K＋、 Cl 、 SO42 、Br 在溶液中均無色
Cu2+ ？
[Cu(H2O)4]2＋
四水合銅離子
Cu2＋與H2O間是如何結合形成[Cu(H2O)4]2＋呢？
觀察
【實驗探究】
依據反應 NH3 ＋ H＋ ＝ NH4＋，討論NH3是如何與H＋形成NH4＋的？
思考討論
配位鍵
NH3：提供孤電子對；H＋：提供空軌道
類比NH4＋的形成，推測Cu2＋與H2O間是怎樣形成[Cu(H2O)4]2＋的？
思考討論
NH3
H＋
＋
NH4＋
H2O
Cu2＋
＋
[Cu(H2O)4]2＋
提供孤電子對
提供空軌道
配位鍵
一、配位鍵
成鍵原子或離子一方提供空軌道，另一方提供孤電子對而形成的，這類“電子對給予-接受”鍵被稱為配位鍵。
1.概念：
2.形成條件：
①成鍵原子一方能提供孤電子對。如分子有NH3、H2O、HF、CO等；離子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。
②成鍵原子另一方能提供空軌道。如H＋、Al3＋、B及過渡金屬的原子或離子。
3.特點：
配位鍵是一種特殊的共價鍵，同樣具有飽和性和方向性。一般來說，多數過渡金屬的原子或離子形成配位鍵的數目是基本不變的，如Ag＋形成2個配位鍵；Cu2＋形成4個配位鍵等。
4.表示方法:
(電子對給予體)A—B(電子對接受體)。
學以致用
無水CuSO4固體是白色的，但CuSO4·5H2O晶體卻是藍色的，為什么呢？
天藍色[Cu(H2O)4]2＋
注：膽礬 (CuSO4·5H2 O) 可寫 [Cu(H2O)4]SO4·H2O
【實驗 3-3】—硫酸銅與氨水的反應
實驗步驟 實驗現象 結論及解釋
少量
氨水
產生藍色
難溶物
Cu2＋+2NH3·H2O
＝Cu(OH)2↓+2NH4＋
繼續加
氨水
難溶物溶解
得到深藍色透明溶液
Cu(OH)2+ 4NH3
＝[Cu(NH3)4]2＋+2OH
【實驗 3-3】—硫酸銅與氨水的反應
實驗步驟 實驗現象 結論及解釋
加95%
乙醇
析出深藍
色的晶體
溶劑極性：乙醇 < 水
[Cu(NH3)4]SO4·H2O
在乙醇中的溶解度小
思考：加入乙醇后，晶體未能立刻析出，用玻璃棒摩擦試管壁，晶體便迅速析出，你知道原理是什么嗎？
通過摩擦，可在試管內壁產生微小的玻璃微晶來充當晶核，容易誘導結晶，這與加入晶種來加速結晶的原理是一樣的。
【實驗 3-3】—硫酸銅與氨水的反應
配位鍵的強度有大有小，有的配合物較穩定，有的配合物較不穩定。通常情況，較穩定的配合物可以轉化為穩定性更強的配合物
【思 考】1.上述實驗完成了四水合銅離子向四氨合銅離子的轉化，Cu2+與NH3形成的配位鍵和Cu2+與H2O形成的配位鍵哪個穩定？
提示：H2O、NH3同為中性分子，但電負性N＜O，N比O更容易給出孤對電子，與Cu2＋形成的配位鍵更強。
【思 考】2.如何從電負性角度解釋，Cu2+與NH3形成的配位鍵比Cu2+與H2O形成的配位鍵穩定。
二、配合物
1.概念：
通常由金屬離子或原子（稱為中心離子或原子）與某些分子或離子（稱為配位體或配體）以配位鍵結合形成的化合物，簡稱配合物
如：[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4] SO4
2.組成：
[Cu(NH3)4]SO4
= [Cu(NH3)4]2＋ + SO42-
配合物溶于水易電離為內界配離子和外界離子，內界配離子一般很穩定，不易電離。有些配合物不存在外界
配合物 內界 外界 中心粒子 配體 配位數
[Ag(NH3)2]OH 氫氧化二氨合銀
K3[Fe(CN)6] 六氰合鐵酸鉀
[Co(NH3)5Cl]Cl2
Ni(CO)4 四羰基鎳
課堂練習1:請根據給出的配合物完成下表
[Ag(NH3)2]＋
OH-
Ag+
NH3
2
[Fe(CN)6]3－
K＋
Fe3＋
CN－
6
[Co(NH3)5Cl]2＋
Cl－
Co3＋
NH3、Cl
6
Ni(CO)4
無
Ni
CO
4
特別提醒：
1. 有些配合物沒有外界；如 Ni(CO)4 、Fe(CO)5
2. 中心粒子可以是金屬陽離子，也可以是中性原子
3. 配位體可以是離子或分子，可以有一種或同時存在多種
4. 配位數通常為2、4、6、8這樣的偶數
KSCN 溶液
溶液變為紅色
利用硫氰化鐵配離子的顏色，可鑒定溶液中存在Fe3＋；又由于該離子的顏色極似血液，常被用于電影特技和魔術表演。
實驗3 4：
原理：Fe3＋＋n SCN → [Fe(SCN)n]3 n
(n＝1~ 6，隨c(SCN )大小而異)
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl－(aq)
+
2NH3
[Ag(NH3)2]+
=
少量
AgNO3 溶液
氨水
出現白色沉淀
Ag＋＋Cl－===AgCl↓
沉淀溶解，溶液呈無色
AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－
實驗3 5：
3.配合物的形成對性質的影響
①對溶解性的影響：一些難溶于水的金屬氫氧化物、鹵化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含過量的OH-、Cl-、Br-、I-、CN-的溶液中，形成可溶性的配合物。
②顏色改變：某些簡單離子形成配離子時，顏色會發生變化，據此可以判斷是否有配離子生成。如Fe3＋與SCN－形成硫氰化鐵配離子，其溶液顯紅色。
③穩定性增強：配合物具有一定的穩定性，配合物中的配位鍵越強，配合物越穩定。
電解氧化鋁的助熔劑
Na3[AlF6]
熱水瓶膽鍍銀（銀鏡反應）
[Ag(NH3)2]OH
(1)在生產、生活中的應用
4. 配合物的應用
葉綠素
(2)生命體中的應用
血紅蛋白
維生素B12
(3)在醫藥中的應用
第二代鉑類抗癌藥（碳鉑）
配合物的其它應用
A、KSCN的應用
檢驗Fe3+的存在；溶液常被用于電影特技和魔術表演。
B、[Ag(NH3)2]OH（銀氨溶液）
可用于檢驗醛基（-CHO）的存在
C、判斷離子共存
由于配位離子很難電離，所以形成配位鍵的兩離子一般不能大量共存。 如Fe3+和SCN-不能大量共存
課堂練習2:下列不屬于配位化合物的是（ ）
六氟合鋁(Ⅲ)酸鈉：
氫氧化二氨合銀(Ⅰ)：
C．六氟合鐵(Ⅲ)酸鉀：
D．十二水硫酸鋁鉀：
E. 六氰合鐵(Ⅱ)酸鉀: K4[Fe(CN)6]
F. 光鹵石：KCl·MgCl ·6H2O
DF
課堂練習3:下列不能形成配位鍵的組合是( )
A.Ag＋、NH3 B.H2O、H＋
C.Co3＋、CO D.Ag＋、H＋
課堂練習4:下列分子或離子中，能提供孤電子對與某些金屬離子形成配位鍵的是( )
①H2O　②NH3　③F－　④CN－　⑤CO
A.①② B.①②③
C.①②④ D.①②③④⑤
D
D
課堂練習5:某物質的結構如圖所示：
下列有關該物質的分析中正確的是（ ）
A. 該物質分子中不存在σ鍵
B. 該物質的分子內只存在共價鍵和配位鍵兩種作用力
C. 該物質是一種配合物，其中Ni為中心原子
D. 該物質的分子中C、N、O均存在孤電子對
C
課堂練習6:0.01mol氯化鉻CrCl3·6H2O)在水溶液中用過量的硝酸銀溶液處理，產生0.02molAgCl沉淀。此氯化鉻最可能是（ ）
A．[Cr(H2O)6]Cl3
B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O
D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
B
課堂練習7:回答下列問題：
(1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心離子是____，配位原子是___，配位數是___，它的電離方程式是________________________________。
(2)向盛有少量NaCl溶液的試管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，觀察到的現象是___________________________________________。
先產生白色沉淀，加入氨水后，白色沉淀溶解
Ag＋　
N　
2　
[Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]＋＋OH－
(3)Zn的氯化物與氨水反應可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1 mol該配合物中含有σ鍵的數目為________。
(4)關于配合物[Zn(NH3)4]Cl2的說法正確的是________。
A．配位數為6 B．配體為NH3和Cl－
C．[Zn(NH3)4]2＋為內界 D．Zn2＋和NH3以離子鍵結合
16NA　
C

展開更多......

收起↑