化学人教版（2019）选择性必修2 3.4.1配合物 课件（共23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 课件（共23张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-10 09:31:42 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
第四节 配合物与超分子
第三章 晶体结构与性质
第1课时 配合物
无水硫酸铜是白色的，但CuSO4·5H2O却是蓝色的，这是为什么呢？
无水硫酸铜
CuSO4·5H2O
固体颜色 CuSO4 白色 CuCl2 绿色 CuBr2 深褐色 NaCl 白色 K2SO4 白色 KBr
白色
溶液颜色
无色离子 什么离子呈天蓝色 SO42－
Na+
Cl－
K+
Br－
无色 无色 无色
天蓝色 天蓝色 天蓝色
[Cu(H2O)4]2+
Cu2+ ？
四水合铜离子
Cu2+与H2O间是通过什么化学键形成[Cu(H2O)4]2+呢？
向盛有下表中固体样品的试管中，分别加入足量的水，观察实验现象并填写下表
实验3-2
依据反应 NH3 +H＋ =NH4 ＋ ，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？
有空轨道
有孤电子对
类比NH4＋的形成，推测[Cu(H2O)4]2＋的形成
（电子对接受体）空轨道 孤电子对（电子对给予体）
Cu2+ + 4H2O = [Cu(H2O)4]2＋（蓝色）
配位键
H2O
Cu2+
提供孤电子对
空轨道接受孤电子对
电子对给予体
电子对接受体
2.形成条件：
①成键原子一方要有孤电子对（如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等）；
②成键原子另一方有空轨道（如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等过渡金属的原子或离子）
A—B
电子对给予体
电子对接受体
（或A B）
一.配位键
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。
3.表示方法：
配位键是一种特殊的共价键，同样具有饱和性和方向性。
一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。
1.通常把金属离子或原子(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。
配位化合物一定含有配位键
但含有配位键的化合物不一定是配位化合物
例如：CO、NH4+、H3O+、SO42-、P2O5
二.配合物
[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4] SO4
（1）中心原子(离子)：提供空轨道的金属离子或原子。
一般是过渡金属，必须有空轨道。
（2）配位体：含有孤电子对的分子或离子
NH3 H2O CO Cl- SCN- CN-
（3）配位原子：配位体中具有孤电子对的原子N O P S，
一般是ⅤA Ⅵ A ⅦA的非金属原子
（4）配位数：直接同中心原子配位的原子数目，一般是2、4、6、8
（5）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-
2.配位化合物
3.配合物的组成
[Cu(H2O)4]SO4
中心离子
配体
配位数
内界
外界
一般是由内界和外界构成，内界由中心离子（或原子）、配位体构成。
对于具有内外界的配合物，内外界之间以离子键结合，在水溶液中内外界之间完全电离，但内界离子较稳定一般不能电离出来。
[Cu(NH3)4]SO4＝[Cu(NH3)4]2＋＋SO42－
完成下列空格
配合物 内界 外界 中心原子(离子) 配位体 配位数
[Ag(NH3)2]OH
K4[Fe(CN)6]
Na3[AlF6]
Ni(CO)4
[Ag(NH3)2]＋
OH－
Ag＋
NH3
2
[Fe(CN)6]4－
K＋
Fe2＋
CN－
6
6
[AlF6]3－
Na＋
Al3＋
F－
Ni(CO)4
无
Ni
CO
4
配合物结构小结：
①配合物有些存在外界、有些无外界；
②中心粒子可以是阳离子，也可以是中性原子；
③配位体可以是离子或分子，可以有一种或同时存在多种；
④配位数通常为2、4、6、8这样的偶数。
4.配合物的结构特点
5.配合物的命名
①配离子念法：配位数→配体名称→合→中心原子（离子）名称
②配合物→类似于盐（酸、碱）的念法
六氰合铁酸钾
氢氧化二氨合银
三氯一氨合铂酸钾
硫酸四氨合铜
[Cu(NH3)4] SO4
K3[Fe(CN)6]
[Ag(NH3)2]OH
K[Pt(NH3)Cl3]
无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，为什么呢？
胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如上：
天蓝色[Cu(H2O)4]2+
实验操作 实验现象 实验原理
向盛有4mL 0.1mol/L CuSO4溶液的试管里滴加几滴1 mol/L 氨水
继续添加氨水并振荡试管
再向试管中加入极性较小的溶剂(如加入8 mL 95%乙醇)，并用玻璃棒摩擦试管壁
实验3-3
形成难溶物
Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+
难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2
析出深蓝色晶体
深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，说明该配合物在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度
实验3-3
天蓝色溶液
蓝色沉淀
深蓝色溶液
＋氨水
＋氨水
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的晶体中，深蓝色都是由于存[Cu(NH3)4]2+，它是Cu2+的另一种常见配离子，中心离子仍然是Cu2+，而配体是NH3，配位数为4。
稳定性：
Cu
NH3
H3N
H3N
H3N
2+
Cu
OH2
H2O
H2O
H2O
2+
＜
H2O、NH3同为中性分子，但电负性N＜O，N比O更容易给出孤对电子，与Cu2＋形成的配位键更强。
【思考】向硫酸铜溶液中滴加氨水，为什么[Cu(H2O)4]2＋转化为[Cu(NH3)4]2＋呢？
实验3-4
实验操作 向盛有少量0.1 mol/L FeCl3溶液（或任何含Fe3+的溶液）的试管中滴加1滴0.1 mol/L硫氰化钾(KSCN)溶液。
实验现象
实验原理
溶液变为红色
利用硫氰化铁配离子等颜色，可用于鉴别溶液中存在Fe3+；
又由于硫氰化铁配离子的颜色极似血液，常被用于电影特技和魔术
Fe3++nSCN- = [Fe(SCN)n]3-n
n = 1-6，随SCN-的浓度而异
配位数可为1—6
实验3-5
实验操作 向盛有少量0.1moI/ L NaCl溶液的试管里滴几滴0.1 mol/L AgNO3溶液,产生难溶于水的白色的AgCl沉淀,再滴入1molL氨水,振荡,观察实验现象。
实验现象
实验原理
AgCl+2NH3== [Ag(NH3)2]Cl
Ag++Cl-==AgCl↓
先产生白色沉淀,滴加氨水后白色沉淀溶解
6.配合物的性质
配合物具有一定的稳定性，配位键越强，配合物越稳定。许多过渡金属元素的离子对多种配体具有很强对结合力，因而，过渡金属配合物远比主族金属配合物多。
血红素
叶绿素
配合物广泛存在于自然界中，跟人类生活有密切关系。
知识海洋
叶绿素
固氮酶
血红蛋白
维生素B12
电镀
王水溶金
照相技术定影
助熔剂
抗癌药物
——顺铂
污水处理
汽车尾气净化
激光材料
超导材料
在生命体
中的应用
在生产生活
中的应用
其他
领域
在医药中
的应用
整理与归纳
知识海洋
7.配合物的应用
（1） 在生命体中的应用
（2）在医药中的应用
叶绿素
血红素
抗癌药物
酶
维生素B12
钴配合物
含锌的配合物含锌酶有80多种
Fe2+的配合物
Mg2+的配合物
（3） 配合物与生物固氮
固氮酶
（4）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]
8、配合物的形成对性质的影响
对溶解性的影响：一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、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。
颜色的改变：当简单离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。
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。
生命体中超分子体系：叶绿体中的光系统I蛋白
配合物在生命体中大量存在，对生命活动具有重要意义。另外，配合物尖端技术、医药科学等有着广泛的应用。
对生命活动、尖端技术等有着广泛的应用前景的还有超分子等物质
【科技前沿展望】
什么是超分子呢？
第四节 配合物与超分子
第三章 晶体结构与性质
第1课时 配合物
无水硫酸铜是白色的，但CuSO4·5H2O却是蓝色的，这是为什么呢？
无水硫酸铜
CuSO4·5H2O
固体颜色 CuSO4 白色 CuCl2 绿色 CuBr2 深褐色 NaCl 白色 K2SO4 白色 KBr
白色
溶液颜色
无色离子 什么离子呈天蓝色 SO42－
Na+
Cl－
K+
Br－
无色 无色 无色
天蓝色 天蓝色 天蓝色
[Cu(H2O)4]2+
Cu2+ ？
四水合铜离子
Cu2+与H2O间是通过什么化学键形成[Cu(H2O)4]2+呢？
向盛有下表中固体样品的试管中，分别加入足量的水，观察实验现象并填写下表
实验3-2
依据反应 NH3 +H＋ =NH4 ＋ ，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？
有空轨道
有孤电子对
类比NH4＋的形成，推测[Cu(H2O)4]2＋的形成
（电子对接受体）空轨道 孤电子对（电子对给予体）
Cu2+ + 4H2O = [Cu(H2O)4]2＋（蓝色）
配位键
H2O
Cu2+
提供孤电子对
空轨道接受孤电子对
电子对给予体
电子对接受体
2.形成条件：
①成键原子一方要有孤电子对（如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等）；
②成键原子另一方有空轨道（如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等过渡金属的原子或离子）
A—B
电子对给予体
电子对接受体
（或A B）
一.配位键
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。
3.表示方法：
配位键是一种特殊的共价键，同样具有饱和性和方向性。
一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。
1.通常把金属离子或原子(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。
配位化合物一定含有配位键
但含有配位键的化合物不一定是配位化合物
例如：CO、NH4+、H3O+、SO42-、P2O5
二.配合物
[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4] SO4
（1）中心原子(离子)：提供空轨道的金属离子或原子。
一般是过渡金属，必须有空轨道。
（2）配位体：含有孤电子对的分子或离子
NH3 H2O CO Cl- SCN- CN-
（3）配位原子：配位体中具有孤电子对的原子N O P S，
一般是ⅤA Ⅵ A ⅦA的非金属原子
（4）配位数：直接同中心原子配位的原子数目，一般是2、4、6、8
（5）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-
2.配位化合物
3.配合物的组成
[Cu(H2O)4]SO4
中心离子
配体
配位数
内界
外界
一般是由内界和外界构成，内界由中心离子（或原子）、配位体构成。
对于具有内外界的配合物，内外界之间以离子键结合，在水溶液中内外界之间完全电离，但内界离子较稳定一般不能电离出来。
[Cu(NH3)4]SO4＝[Cu(NH3)4]2＋＋SO42－
完成下列空格
配合物 内界 外界 中心原子(离子) 配位体 配位数
[Ag(NH3)2]OH
K4[Fe(CN)6]
Na3[AlF6]
Ni(CO)4
[Ag(NH3)2]＋
OH－
Ag＋
NH3
2
[Fe(CN)6]4－
K＋
Fe2＋
CN－
6
6
[AlF6]3－
Na＋
Al3＋
F－
Ni(CO)4
无
Ni
CO
4
配合物结构小结：
①配合物有些存在外界、有些无外界；
②中心粒子可以是阳离子，也可以是中性原子；
③配位体可以是离子或分子，可以有一种或同时存在多种；
④配位数通常为2、4、6、8这样的偶数。
4.配合物的结构特点
5.配合物的命名
①配离子念法：配位数→配体名称→合→中心原子（离子）名称
②配合物→类似于盐（酸、碱）的念法
六氰合铁酸钾
氢氧化二氨合银
三氯一氨合铂酸钾
硫酸四氨合铜
[Cu(NH3)4] SO4
K3[Fe(CN)6]
[Ag(NH3)2]OH
K[Pt(NH3)Cl3]
无水CuSO4固体是白色的，但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的，为什么呢？
胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如上：
天蓝色[Cu(H2O)4]2+
实验操作 实验现象 实验原理
向盛有4mL 0.1mol/L CuSO4溶液的试管里滴加几滴1 mol/L 氨水
继续添加氨水并振荡试管
再向试管中加入极性较小的溶剂(如加入8 mL 95%乙醇)，并用玻璃棒摩擦试管壁
实验3-3
形成难溶物
Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+
难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2
析出深蓝色晶体
深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，说明该配合物在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度
实验3-3
天蓝色溶液
蓝色沉淀
深蓝色溶液
＋氨水
＋氨水
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的晶体中，深蓝色都是由于存[Cu(NH3)4]2+，它是Cu2+的另一种常见配离子，中心离子仍然是Cu2+，而配体是NH3，配位数为4。
稳定性：
Cu
NH3
H3N
H3N
H3N
2+
Cu
OH2
H2O
H2O
H2O
2+
＜
H2O、NH3同为中性分子，但电负性N＜O，N比O更容易给出孤对电子，与Cu2＋形成的配位键更强。
【思考】向硫酸铜溶液中滴加氨水，为什么[Cu(H2O)4]2＋转化为[Cu(NH3)4]2＋呢？
实验3-4
实验操作 向盛有少量0.1 mol/L FeCl3溶液（或任何含Fe3+的溶液）的试管中滴加1滴0.1 mol/L硫氰化钾(KSCN)溶液。
实验现象
实验原理
溶液变为红色
利用硫氰化铁配离子等颜色，可用于鉴别溶液中存在Fe3+；
又由于硫氰化铁配离子的颜色极似血液，常被用于电影特技和魔术
Fe3++nSCN- = [Fe(SCN)n]3-n
n = 1-6，随SCN-的浓度而异
配位数可为1—6
实验3-5
实验操作 向盛有少量0.1moI/ L NaCl溶液的试管里滴几滴0.1 mol/L AgNO3溶液,产生难溶于水的白色的AgCl沉淀,再滴入1molL氨水,振荡,观察实验现象。
实验现象
实验原理
AgCl+2NH3== [Ag(NH3)2]Cl
Ag++Cl-==AgCl↓
先产生白色沉淀,滴加氨水后白色沉淀溶解
6.配合物的性质
配合物具有一定的稳定性，配位键越强，配合物越稳定。许多过渡金属元素的离子对多种配体具有很强对结合力，因而，过渡金属配合物远比主族金属配合物多。
血红素
叶绿素
配合物广泛存在于自然界中，跟人类生活有密切关系。
知识海洋
叶绿素
固氮酶
血红蛋白
维生素B12
电镀
王水溶金
照相技术定影
助熔剂
抗癌药物
——顺铂
污水处理
汽车尾气净化
激光材料
超导材料
在生命体
中的应用
在生产生活
中的应用
其他
领域
在医药中
的应用
整理与归纳
知识海洋
7.配合物的应用
（1） 在生命体中的应用
（2）在医药中的应用
叶绿素
血红素
抗癌药物
酶
维生素B12
钴配合物
含锌的配合物含锌酶有80多种
Fe2+的配合物
Mg2+的配合物
（3） 配合物与生物固氮
固氮酶
（4）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]
8、配合物的形成对性质的影响
对溶解性的影响：一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、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。
颜色的改变：当简单离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。
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。
生命体中超分子体系：叶绿体中的光系统I蛋白
配合物在生命体中大量存在，对生命活动具有重要意义。另外，配合物尖端技术、医药科学等有着广泛的应用。
对生命活动、尖端技术等有着广泛的应用前景的还有超分子等物质
【科技前沿展望】
什么是超分子呢？