高中化学 人教版（2019） 选择性必修2 第三章第四节配合物与超分子1

(共26张PPT)
第三章 第四节 第1课时 《配合物与超分子》
人教版 选择性必修2
配位键和配合物在生命体中大量存在，对于生命活动具有重要意义。
叶绿素 血红蛋白 维生素B12
什么是配位键和配合物？配位键是怎样形成的？
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
实验探究
观察下列固体的颜色，填写在表格中
课本95页【实验 3-2】
实验探究
观察固体溶于水后形成溶液的颜色，填写在表格中
课本95页【实验 3-2】
溶于水后
观察思考
观察下列固体和溶液的颜色，填写下表，分析什么离子呈天蓝色？
课本95页【实验 3-2】
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？
思考讨论
依据反应 NH3 +H+ =NH4+ ，讨论NH3是如何与H＋形成NH4＋的？
思考讨论
NH3
H＋
NH4＋
H2O
Cu2＋
[Cu(H2O)4]2＋
＋
＋
配位键
类比NH4＋ 的形成，推测Cu2+与H2O间是怎样形成[Cu(H2O)4]2＋的？
提供孤电子对
提供空轨道
概 念
1、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。
配位键
[Cu(H2O)4]2＋
有空轨道接受孤电子对
提供孤电子对
电子对给予体
电子对接受体
Cu2+
H2O
2、形成条件：
①成键原子一方要有孤电子对（如H2O、NH3 、 CO、OH-、Cl-等）；
②成键原子另一方有空轨道（如H+、Al3+、B及过渡金属的原子或离子） 。
配位键
Cu
OH2
H2O
H2O
2+
OH2
3、表示方法：
A—B
电子对给予体
电子对接受体
H
N
H
H
H
[ ]
+
配位键其实就是一种特殊的共价键，也具有方向性和饱和性。
四个 N－H 键性质完全相同
（或A B）
[Cu(H2O)4]2＋
NH4＋
思考
请根据提供的球棍模型尝试画出以下两个微粒中的配位键
配合物
概 念
1、配位化合物：通常由金属离子或原子 与某些分子或离子 以配位键结合形成的化合物，简称配合物。
[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4] SO4
2、组成结构：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。
[Cu(NH3)4] SO4
外界
内界
（配离子）
中心离子
配位体
配位数
配位原子：配位体中提供孤电子对的原子。常见的配位原子有 X、O、S、N、P 等
（称为中心离子或原子）
（称为配位体或配体）
思考讨论
配合物 内界 外界 中心粒子 配位体 配位数
[Ag(NH3)2]OH
K3[Fe(CN)6]
[Co(NH3)5Cl]Cl2
Ni(CO)4
请根据给出的配合物完成下表
思考讨论
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
K3[Fe(CN)6]
[Co(NH3)5Cl]Cl2
Ni(CO)4
请根据给出的配合物完成下表
[Ag(NH3)2]＋
OH-
Ag+
NH3
2
思考讨论
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
请根据给出的配合物完成下表
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。
配合物的结构特点
思考
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－
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] Cl B、Co(NH3) 3Cl3
C、[Co(NH3) 6] Cl3 D、[Co(NH3) 5Cl] Cl2
B
配合物的性质特点
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：
学以致用
天蓝色[Cu(H2O)4]2+
课堂小结：
配位键 → 配合物
概 念
形成条件
表示方法
概 念
组成结构
性质特点
1．下列不能形成配位键的组合是(　D　)
A．Ag＋、NH3 B．H2O、H＋
C．Co3＋、CO D．Ag＋、H＋
课堂练习
2．下列分子或离子中，能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是(　D　)
①H2O　②NH3　③F－　④CN－　⑤CO
A．①② B．①②③
C．①②④ D．①②③④⑤
3．下列化合物属于配合物的是(　C　)
A．Cu2(OH)2SO4 B．NH3
C．[Zn(NH3)4]SO4 D．KAl(SO4)2
课堂练习
4．配位化合物的数量巨大，组成和结构形形色色。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子、配体、中心离子的化合价和配位数分别为(A　　)
A．Cu2＋、NH3、＋2、4
B．Cu＋、NH3、＋1、4
C．Cu2＋、OH－、＋2、2
D．Cu2＋、NH3、＋2、2
5．某物质A的实验式为CoCl3·4NH3，1molA中加入足量的AgNO3溶液中能生成1mol白色沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是(D　　)
A．Co3＋只与NH3形成配位键
B．配合物配位数为3
C．该配合物可能是平面正方形结构
D．此配合物可写成[Co(NH3)4Cl2] Cl
课堂练习
6.某物质A的实验式为CoCl3·4NH3，1 mol A中加入足量的AgNO3溶液中能生成1 mol白色沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是(　　)
A.Co3＋只与NH3形成配位键
B.配合物配位数为3
C.该配合物可能是平面正方形结构
D.此配合物可写成[Co(NH3)4Cl2] Cl
D
解析：由题意可知，Cl－与NH3均与Co3＋形成配位键，A错误；配合物中中心原子的电荷数为3、配位数为6，B错误；该配合物应呈八面体结构，Co与6个配体成键，C错误。
(1)配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl3·6NH3(黄色)、CoCl3·5NH3(紫红色)、CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。
①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。
CoCl3·6NH3________________________，CoCl3·4NH3(绿色和紫色)__________________________。
②上述配合物中，中心离子的配位数都是________。
拓展
(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色，该反应在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还可以以其他个数比配合，请按要求填空：
①Fe3＋与SCN－反应时，Fe3＋提供____________，SCN－提供____________，二者通过配位键结合。
②所得Fe3＋与SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比为1∶1配合所得离子显红色，含该离子的配合物的化学式是____________________。
答案　(1)①[Co(NH3)6]Cl3　[Co(NH3)4Cl2]Cl　②6 (2)①空轨道　孤电子对　②[Fe(SCN)]Cl2
解析：(1)CoCl3·6NH3中有3个Cl－为外界离子，配体为6个NH3，化学式为[Co(NH3)6]Cl3；CoCl3·4NH3(绿色和紫色)中有1个Cl－为外界离子，配体为4个NH3和2个Cl－，化学式均为[Co(NH3)4Cl2]Cl。②这几种配合物的化学式分别是[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl，其配位数都是6。(2)①Fe3＋与SCN－反应生成的配合物中，Fe3＋提供空轨道，SCN－提供孤电子对，二者通过配位键结合。②Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得的离子为[Fe(SCN)]2＋，故FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成[Fe(SCN)]Cl2与KCl。