化学人教版（2019）选择性必修2 3.4.1 配合物（共29张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修2 3.4.1 配合物（共29张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 8.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-16 10:05:18 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
走进奇妙的化学世界
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
无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，为什么呢？
CuSO4 CuSO4·5H2O
学习
目标
第1课时
配合物
PART
01
PART
02
能从微观角度理解配位键的形成条件和表示方法，能判断常见的配合物；
能利用配合物的性质去推测配合物的组成，从而形成“结构决定性质”的认知模型
固体 ①CuSO4 ②CuCl2 ③CuBr2 ④NaCl ⑤K2SO4 ⑥KBr
颜色 白色 绿色 深褐色 白色 白色 白色
【实验3-2】
天蓝色
无色
溶液呈蓝色与Cu2+和H2O有关，与SO42-、Cl-、Br-、Na+、K+无关
实验探究
实验证明，硫酸铜晶体和 Cu2+的水溶液呈蓝色，实际上是Cu2+和H2O形成的[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。[Cu(H2O)4]2+叫做四水合铜离子。
思考：Cu2+与H2O是如何结合的呢？
依据反应 NH3 +H＋ =NH4 ＋ ，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？
配位键：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。
类比NH4＋ 的形成，推测Cu2+与H2O间是怎样形成[Cu(H2O)4]2＋的？
NH3
H＋
NH4＋
H2O
Cu2＋
[Cu(H2O)4]2＋
＋
＋
提供孤电子对
提供空轨道
Cu
OH2
H2O
H2O
2+
OH2
H
N
H
H
H
[ ]
+
Cu2+的价层电子构型3d9, 4s和4p轨道是空的。
[Cu(H2O)4]2+的形成
激发
杂化
H2O
H2O
H2O
H2O
[Cu(H2O)4]2+平面正方形
类比NH4+的形成，推测H2O与Cu2+形成[Cu(H2O)4]2+？
NH3
+
H+
↓
NH4+
H2O
+
Cu2+
↓
[Cu(H2O)4]2+
[H—N—H]+
—
—
H
H
Cu
—
—
—
—
OH2
H2O
H2O
OH2
2+
提供孤电子对
提供空轨道
配位键
Cu2+
OH2
H2O
H2O
H2O
1.概念：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。
2.形成条件：
①成键原子一方要有孤电子对
②成键原子另一方有空轨道
一.配位键
一般是过渡金属的原子或离子如：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co3+、Ni ; 还有H+、Al3+、B、Mg2+等主族元素
如 NH3, H2O,CO,有机胺等分子；卤离子 、OH－ ,CN－ ,SCN－等离子。
⑶特点：
配位键是一种特殊的共价键，具有方向性和饱和性。
⑷表示方法：
(A提供孤电子对) A→B (B提供空轨道)或A—B
电子对给予体
电子对接受体
练习1：写出NH4+和H3O+的配位键的表示法？
空的1s轨道
孤电子对
二、配位化合物：
1.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。
如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等。
2.组成：
配合物由内界和外界构成，配合单元是内界，内界由中心和配体构成。外界是带异号电荷的离子。
[Cu(H2O)4 ] SO4
内界（配离子）
外界（离子）
中
心
离
子
配
位
数
配
位
原
子
配
位
体
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 。
配位数：与中心成键的配位原子个数。
注意：
①含中性配合单元的配合物没有外界；
如 Ni(CO)4 , Fe(CO)5
②配合单元可以是阳离子、阴离子(如[Fe(CN)6]3-) 、中性分子。
③NH4Cl等铵盐中铵根离子虽有配位键。但一般不认为是配合物。
配位化合物一定含有配位键
④配离子的电荷：等于中心离子和配体总电荷的代数和，
如：[Fe(SCN)6]3-
配体的命名
配体 名称 配体 名称
H2O 水 OH- 羟
NH3 氨 CN- 氰
CO 羰基 SCN- 硫氰
F- 氟 en 乙二胺
Cl- 氯 py 吡啶
配合物
配合物 名称
[Ag(NH3)2]OH
K4[Fe(CN)6]
Na3[AlF6]
Na[Al(OH)4]
[Co(NH3)5Cl]Cl2
六氰合铁(Ⅱ)酸钾
氢氧化二氨合银(Ⅰ)
六氟合铝(Ⅲ)酸钠
四羟基合铝(Ⅲ)酸钠
二氯化一氯·五氨合钴(Ⅱ)
配合物 内界 外界 中心粒子 配位体 配位数
[Ag(NH3)2]OH 氢氧化二氨合银 [Ag(NH3)2]＋ OH- Ag+ NH3 2
K3[Fe(CN)6] 六氰合铁酸钾 [Fe(CN)6]3－ K＋ Fe3＋ CN－ 6
[Co(NH3)5Cl]Cl2 [Co(NH3)5Cl]2＋ Cl－ Co3＋ NH3、Cl－ 6
Ni(CO)4 四羰基镍 Ni(CO)4 无 Ni CO 4
练习2:请根据给出的配合物完成下表
练习3: 0.01mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02mol AgCl沉淀。此氯化铬最可能是（ ）
A．[Cr(H2O)6]Cl3
B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O
D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
B
反应①：Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+
①
②
③
反应②：Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2
深蓝色溶液
[Cu(NH3)4]2+ + SO42- + H2O ＝ [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
乙醇
深蓝色晶体
反应③：
该晶体在乙醇中的溶解度较小
实验3-3
实验3-3
实验证明，无论在得到的深蓝色透明溶液中，还是在析出的深蓝色晶体中，深蓝色都是由于存在 [Cu(NH3)4]2+，中心离子是Cu2+，而配体是NH3，配位数为4。
深蓝色
平面正方形
思考：
与
的稳定性？
比较
NaOH
Cu(OH)2
氨水
NaOH
不反应
更稳定，配位键更强
实验3-4
硫氰化钾(KSCN)溶液
溶液变为血红色
FeCl3溶液棕黄色
Fe3++nSCN- = [Fe(SCN)n]3-n
n = 1~6，随SCN-的浓度而异，可用于鉴别Fe3+
实验3-5
加NaCl溶液
逐滴加氨水
AgNO3溶液
AgCl沉淀
沉淀消失，得澄清的无色溶液
Ag++Cl-=AgCl↓
AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl
二氨合银离子
1.怎样配制银氨溶液？发生哪些反应？
思考与讨论：
向AgNO3溶液中逐滴加稀氨水,直到最初生成的沉淀恰好溶解为止。
氨水呈弱碱性,滴入AgNO3溶液中,会形成AgOH白色沉淀，
AgOH+2NH3·H2O = [Ag(NH3)2]+ + OH- + 2H2O
继续滴加氨水时,NH3分子与Ag+形成[Ag(NH3)2]+配合离子,配合离子很稳定,会使AgOH逐渐溶解。
Ag+ + NH3·H2O = AgOH↓ + NH4+
思考与讨论：
2. 配合物[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键类型有哪些
3. 分析NH3和BF3可以形成配位键吗？
有离子键、共价键、配位键。
可以形成NH3·BF3
3.配合物的形成对性质的影响
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。
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
四羟基合铝酸钠
AgCl+2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O
CuCl难溶于水，可溶于浓盐酸和氨水
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。
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。当中心原子(离子)相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。
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，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。
4.配合物的应用
在生命体中的应用
叶绿素
血红素
酶
维生素B12
钴配合物
含锌的配合物
Fe2+的配合物
Mg2+的配合物
在生产生活中的应用
王水溶金
电解氧化铝的助熔剂 Na3[AlF6]
热水瓶胆镀银 [Ag(NH3)2]+
H[AuCl4]
走进奇妙的化学世界
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
无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，为什么呢？
CuSO4 CuSO4·5H2O
学习
目标
第1课时
配合物
PART
01
PART
02
能从微观角度理解配位键的形成条件和表示方法，能判断常见的配合物；
能利用配合物的性质去推测配合物的组成，从而形成“结构决定性质”的认知模型
固体 ①CuSO4 ②CuCl2 ③CuBr2 ④NaCl ⑤K2SO4 ⑥KBr
颜色 白色 绿色 深褐色 白色 白色 白色
【实验3-2】
天蓝色
无色
溶液呈蓝色与Cu2+和H2O有关，与SO42-、Cl-、Br-、Na+、K+无关
实验探究
实验证明，硫酸铜晶体和 Cu2+的水溶液呈蓝色，实际上是Cu2+和H2O形成的[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。[Cu(H2O)4]2+叫做四水合铜离子。
思考：Cu2+与H2O是如何结合的呢？
依据反应 NH3 +H＋ =NH4 ＋ ，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？
配位键：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。
类比NH4＋ 的形成，推测Cu2+与H2O间是怎样形成[Cu(H2O)4]2＋的？
NH3
H＋
NH4＋
H2O
Cu2＋
[Cu(H2O)4]2＋
＋
＋
提供孤电子对
提供空轨道
Cu
OH2
H2O
H2O
2+
OH2
H
N
H
H
H
[ ]
+
Cu2+的价层电子构型3d9, 4s和4p轨道是空的。
[Cu(H2O)4]2+的形成
激发
杂化
H2O
H2O
H2O
H2O
[Cu(H2O)4]2+平面正方形
类比NH4+的形成，推测H2O与Cu2+形成[Cu(H2O)4]2+？
NH3
+
H+
↓
NH4+
H2O
+
Cu2+
↓
[Cu(H2O)4]2+
[H—N—H]+
—
—
H
H
Cu
—
—
—
—
OH2
H2O
H2O
OH2
2+
提供孤电子对
提供空轨道
配位键
Cu2+
OH2
H2O
H2O
H2O
1.概念：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。
2.形成条件：
①成键原子一方要有孤电子对
②成键原子另一方有空轨道
一.配位键
一般是过渡金属的原子或离子如：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co3+、Ni ; 还有H+、Al3+、B、Mg2+等主族元素
如 NH3, H2O,CO,有机胺等分子；卤离子 、OH－ ,CN－ ,SCN－等离子。
⑶特点：
配位键是一种特殊的共价键，具有方向性和饱和性。
⑷表示方法：
(A提供孤电子对) A→B (B提供空轨道)或A—B
电子对给予体
电子对接受体
练习1：写出NH4+和H3O+的配位键的表示法？
空的1s轨道
孤电子对
二、配位化合物：
1.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。
如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等。
2.组成：
配合物由内界和外界构成，配合单元是内界，内界由中心和配体构成。外界是带异号电荷的离子。
[Cu(H2O)4 ] SO4
内界（配离子）
外界（离子）
中
心
离
子
配
位
数
配
位
原
子
配
位
体
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 。
配位数：与中心成键的配位原子个数。
注意：
①含中性配合单元的配合物没有外界；
如 Ni(CO)4 , Fe(CO)5
②配合单元可以是阳离子、阴离子(如[Fe(CN)6]3-) 、中性分子。
③NH4Cl等铵盐中铵根离子虽有配位键。但一般不认为是配合物。
配位化合物一定含有配位键
④配离子的电荷：等于中心离子和配体总电荷的代数和，
如：[Fe(SCN)6]3-
配体的命名
配体 名称 配体 名称
H2O 水 OH- 羟
NH3 氨 CN- 氰
CO 羰基 SCN- 硫氰
F- 氟 en 乙二胺
Cl- 氯 py 吡啶
配合物
配合物 名称
[Ag(NH3)2]OH
K4[Fe(CN)6]
Na3[AlF6]
Na[Al(OH)4]
[Co(NH3)5Cl]Cl2
六氰合铁(Ⅱ)酸钾
氢氧化二氨合银(Ⅰ)
六氟合铝(Ⅲ)酸钠
四羟基合铝(Ⅲ)酸钠
二氯化一氯·五氨合钴(Ⅱ)
配合物 内界 外界 中心粒子 配位体 配位数
[Ag(NH3)2]OH 氢氧化二氨合银 [Ag(NH3)2]＋ OH- Ag+ NH3 2
K3[Fe(CN)6] 六氰合铁酸钾 [Fe(CN)6]3－ K＋ Fe3＋ CN－ 6
[Co(NH3)5Cl]Cl2 [Co(NH3)5Cl]2＋ Cl－ Co3＋ NH3、Cl－ 6
Ni(CO)4 四羰基镍 Ni(CO)4 无 Ni CO 4
练习2:请根据给出的配合物完成下表
练习3: 0.01mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02mol AgCl沉淀。此氯化铬最可能是（ ）
A．[Cr(H2O)6]Cl3
B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O
D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
B
反应①：Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+
①
②
③
反应②：Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2
深蓝色溶液
[Cu(NH3)4]2+ + SO42- + H2O ＝ [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
乙醇
深蓝色晶体
反应③：
该晶体在乙醇中的溶解度较小
实验3-3
实验3-3
实验证明，无论在得到的深蓝色透明溶液中，还是在析出的深蓝色晶体中，深蓝色都是由于存在 [Cu(NH3)4]2+，中心离子是Cu2+，而配体是NH3，配位数为4。
深蓝色
平面正方形
思考：
与
的稳定性？
比较
NaOH
Cu(OH)2
氨水
NaOH
不反应
更稳定，配位键更强
实验3-4
硫氰化钾(KSCN)溶液
溶液变为血红色
FeCl3溶液棕黄色
Fe3++nSCN- = [Fe(SCN)n]3-n
n = 1~6，随SCN-的浓度而异，可用于鉴别Fe3+
实验3-5
加NaCl溶液
逐滴加氨水
AgNO3溶液
AgCl沉淀
沉淀消失，得澄清的无色溶液
Ag++Cl-=AgCl↓
AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl
二氨合银离子
1.怎样配制银氨溶液？发生哪些反应？
思考与讨论：
向AgNO3溶液中逐滴加稀氨水,直到最初生成的沉淀恰好溶解为止。
氨水呈弱碱性,滴入AgNO3溶液中,会形成AgOH白色沉淀，
AgOH+2NH3·H2O = [Ag(NH3)2]+ + OH- + 2H2O
继续滴加氨水时,NH3分子与Ag+形成[Ag(NH3)2]+配合离子,配合离子很稳定,会使AgOH逐渐溶解。
Ag+ + NH3·H2O = AgOH↓ + NH4+
思考与讨论：
2. 配合物[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键类型有哪些
3. 分析NH3和BF3可以形成配位键吗？
有离子键、共价键、配位键。
可以形成NH3·BF3
3.配合物的形成对性质的影响
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。
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
四羟基合铝酸钠
AgCl+2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O
CuCl难溶于水，可溶于浓盐酸和氨水
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。
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。当中心原子(离子)相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。
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，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。
4.配合物的应用
在生命体中的应用
叶绿素
血红素
酶
维生素B12
钴配合物
含锌的配合物
Fe2+的配合物
Mg2+的配合物
在生产生活中的应用
王水溶金
电解氧化铝的助熔剂 Na3[AlF6]
热水瓶胆镀银 [Ag(NH3)2]+
H[AuCl4]