《年化学 专题4 第二单元配合物的形成和应用精品课件 鲁科选修《物质结构与性质》.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年化学 专题4 第二单元配合物的形成和应用精品课件 鲁科选修《物质结构与性质》.ppt（44页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第二单元配合物的形成和应用第二单元配合物的形成和应用2021/8/8 星期日1课程标准导航课程标准导航1.了解人了解人类对类对配合物配合物结结构构认识认识的的历历史。史。2.知道知道简单简单配合物的基本配合物的基本组组成和形成条件。成和形成条件。3.掌握配合物的掌握配合物的结结构与性构与性质质之之间间的关系。的关系。4.认认识识配配合合物物在在生生产产生生活活和和科科学学研研究究方方面面的的广泛广泛应应用。用。2021/8/8 星期日2新新知知初初探探自自学学导导引引自主学习自主学习2021/8/8 星期日3(2)配配位位键键：共共用用电电子子对对由由一一个个原原子子单单方方向向提提供供而而跟
2、跟另另一一个个原原子子共共用用的的共共价价键键叫叫配配位位键键。配位配位键键可用可用AB形式表示，形式表示，A是是_的的原原子子，叫叫做做电电子子对对给给予予体体，B是是_的原子叫接受体。的原子叫接受体。(3)形成配位形成配位键键的条件的条件提供孤提供孤电电子子对对接受孤接受孤电电子子对对2021/8/8 星期日4有有能能够够提提供供_的的原原子子，如如 _等。等。另另一一原原子子具具有有能能够够接接受受_的的空空轨轨道，如道，如_等。等。孤孤电电子子对对N、O、F孤孤电电子子对对Fe3、Cu2、Zn2、Ag2021/8/8 星期日5想一想想一想1.在在水水溶溶液液中中，Cu2与与氨氨分分子子
3、是是如如何何结结合合成成Cu(NH3)42的呢？的呢？2021/8/8 星期日62.配位化合物配位化合物(1)写写出出向向CuSO4溶溶液液中中滴滴加加氨氨水水，得得到到深深蓝蓝色溶液整个过程的反应离子方程式。色溶液整个过程的反应离子方程式。_;_.Cu(OH)2+4NH3H2O=Cu(NH3)42+2OH-+4H2O2021/8/8 星期日7(2)Cu(NH3)4SO4的名称为的名称为_,它它的的外外界界为为_，内内界界为为_，中中心心原原子子为为_，配位体为配位体为_分子，配位数为分子，配位数为_。(3)配配合合物物的的同同分分异异构构体体：含含有有两两种种或或两两种种以以上配位体的配合物
4、，若配位体在上配位体的配合物，若配位体在_不不同同，就就能能形形成成不不同同几几何何构构型型的的配配合合物物，如如Pt(NH3)2Cl2存存在在_和和_两种异构体。两种异构体。硫酸四氨硫酸四氨合铜合铜Cu(NH3)42Cu2+NH34空间的空间的排列方式排列方式顺式顺式反式反式2021/8/8 星期日8想一想想一想2.顺顺式式Pt(NH3)2Cl2和和反反式式Pt(NH3)2Cl2的的化化学学式相同，它们的性质也相似吗？式相同，它们的性质也相似吗？提提示示：不不同同，由由于于结结构构不不同同，所所以以其其化化学学性性质不相同。质不相同。2021/8/8 星期日9二、配合物的应用二、配合物的应用
5、1.在在实实验验研研究究中中，人人们们常常用用形形成成配配合合物物的的方方法法来来检检验验_、分分离离物物质质、定定量量测测定定物质的组成。物质的组成。(1)向向AgNO3溶液中逐滴加入氨水的现象为溶液中逐滴加入氨水的现象为:_。产产生的配合物是生的配合物是_。金属离子金属离子先生成沉淀，然后沉淀再溶解先生成沉淀，然后沉淀再溶解Ag(NH3)2OH2021/8/8 星期日10(2)向向FeCl3溶溶液液中中滴滴入入KSCN溶溶液液的的现现象象：_。产产生生的的配配合物是合物是_。2.在在生生产产中中，配配合合物物被被广广泛泛用用于于_、_、_、_领域。领域。3.生生命命体体中中的的许许多多金金
6、属属元元素素都都以以配配合合物物形形式式存在。存在。4.配合物在医疗方面应用也很广泛。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。模拟生物固氮也与配合物有关。有血红色溶液出现有血红色溶液出现Fe(SCN)3染色染色电镀电镀硬水软化硬水软化金属冶炼金属冶炼2021/8/8 星期日11自主体验自主体验1.配配合合物物Zn(NH3)4Cl2的的中中心心原原子子的的配配位位数是数是()A.2B.3C.4D.5解解析析：选选C。配配合合物物Zn(NH3)4Cl2的的中中心心原子是原子是Zn2，配位体是，配位体是NH3，配位数是，配位数是4。2021/8/8 星期日122.下列不能形成配
7、位键的组合是下列不能形成配位键的组合是()A.Ag、NH3B.H2O、HC.Co3、COD.Ag、H+解解析析：选选D。配配位位键键的的形形成成条条件件必必须须是是一一方方能提供孤电子对，另一方能提供空轨道，能提供孤电子对，另一方能提供空轨道，A、B、C三三项项中中，Ag、H、Co3能能提提供供空空轨轨道道，NH3、H2O、CO能能提提供供孤孤电电子子对对,所所以以能能形形成成配配位位键键，而而D项项Ag与与H都都只只能能提提供供空空轨轨道道，而而无无法法提提供供孤孤电电子子对对,所所以以不不能能形成配位键。形成配位键。2021/8/8 星期日133.下列不属于配离子的是下列不属于配离子的是(
8、)A.Ag(NH3)2B.Cu(CN)42C.Fe(SCN)63D.MnO4解析：选解析：选D。MnO4无配位原子。无配位原子。2021/8/8 星期日144.向向下下列列配配合合物物的的水水溶溶液液中中加加入入AgNO3溶溶液液,不能生成不能生成AgCl沉淀的是沉淀的是()A.Co(NH3)4Cl2ClB.Co(NH3)3Cl3C.Co(NH3)6Cl3D.Co(NH3)5ClCl22021/8/8 星期日15解解析析：选选B。在在配配合合物物中中，内内界界以以配配位位键键结结合合很很牢牢固固，难难以以在在溶溶液液中中电电离离；内内界界和和外外界界之间以离子键相结合，在溶液中能够完全电之间以
9、离子键相结合，在溶液中能够完全电离离。不不难难看看出出A、C、D三三项项中中配配合合物物在在水水中中均电离产生均电离产生Cl-，而，而B项无外界离子，不能电项无外界离子，不能电离。离。2021/8/8 星期日16要要点点突突破破讲讲练练互互动动探探究究导导引引1指指出出配配合合物物Pt(NH3)4Cl2Cl2的的配配离离子子、中中心心离离子子、配配位位体体、配配位位数数及及配配位位原子。原子。提提示示：配配离离子子指指配配合合物物的的内内界界，中中心心原原子子指指提供空提供空轨轨道的原子或离子，道的原子或离子，要点一要点一要点一要点一配合物的组成和结构配合物的组成和结构2021/8/8 星期日
10、17配位体指提供孤配位体指提供孤电电子子对对的分子或离子，配位的分子或离子，配位数是配位体的数是配位体的总总个数，配位原子指配位体中个数，配位原子指配位体中提供孤提供孤电电子子对对的原子。配合物的原子。配合物Pt(NH3)4Cl2Cl2的配离子的配离子为为Pt(NH3)4Cl22,中心原子是中心原子是Pt4，配位体是，配位体是NH3、Cl，配，配位数位数为为6，配位原子，配位原子为为N和和Cl。2021/8/8 星期日18探探究究导导引引2配配离离子子Ag(NH3)2是是如如何何形形成成的？的？提提示示：配配离离子子Ag(NH3)2是是由由Ag和和NH3分分子子反反应应生生成成的的，由由于于A
11、g空空的的5s轨轨道道和和5p轨轨道道形形成成sp杂杂化化轨轨道道，接接受受2个个NH3分分子子提提供供的的孤孤电电子子对对，形形成成直直线线形形的的Ag(NH3)2，该过该过程程图图示如下。示如下。2021/8/8 星期日19要点归纳要点归纳1.配合物的组成配合物的组成内界：中心体内界：中心体(原子或离子原子或离子)与配位体，以配与配位体，以配位键成键。位键成键。外界：与内界电荷平衡的相反离子。外界：与内界电荷平衡的相反离子。2021/8/8 星期日20有些配合物不存在外界，如有些配合物不存在外界，如PtCl2(NH3)2、CoCl3(NH3)3等。另外，有些配合物是由中等。另外，有些配合物
12、是由中心原子与配位体构成，如心原子与配位体构成，如Ni(CO)4、Fe(CO)5等。等。2.配合物的结构配合物的结构配位配位数数杂杂化化轨轨道道类类型型空空间间构构型型结结构示意构示意图图实实例例2sp直直线线形形Ag(NH3)2Cu(NH3)22021/8/8 星期日21配位配位数数杂杂化化轨轨道道类类型型空空间间构构型型结结构示意构示意图图实实例例4sp3正四面正四面体形体形Zn(NH3)42ZnCl42dsp2(sp2d)平面正平面正方形方形Ni(CN)42Cu(NH3)426sp3d2(d2sp3)正八面正八面体体AlF63Co(NH3)632021/8/8 星期日22即时应用即时应用
13、1.化学家维多克化学家维多克格利雅因发明了格氏试剂格利雅因发明了格氏试剂(RMgX)而荣获诺贝尔化学奖。而荣获诺贝尔化学奖。RMgX是金是金属镁和卤代烃反应的产物，它在醚的稀溶液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：浓溶液中以二聚体存在，结构如下图：2021/8/8 星期日23上述上述2种结构中均存在配位键，把你认为是种结构中均存在配位键，把你认为是配位键的用配位键的用“”在结构图中标出。在结构图中标出。解析解析:配位配位键键是由孤是由孤电电子子对对与空与空轨轨道形成的道形成的,Mg最
14、最外外层层有有两两个个电电子子，可可以以与与R、X形形成成离离子子键键，而而O原原子子中中存存在在孤孤电电子子对对，所所以以两两个个O(C2H5)2可可以以与与Mg形形成成配配位位键键。在在二二聚聚体体中中，同同理理，一一个个Mg与与R、X相相连连，则则另另外外一一个个X和和O(C2H5)2，则则与与Mg形成配位形成配位键键。2021/8/8 星期日24答案：答案：2021/8/8 星期日25要点二要点二要点二要点二配合物的性质配合物的性质探究探究导导引引现现有两种配合物晶体有两种配合物晶体Co(NH3)6Cl3和和Co(NH3)5ClCl2，一一种种为为橙橙黄黄色色，另另一一种种为为紫紫红红
15、色色。请请设设计计实实验验方方案案将将这这两种配合物区两种配合物区别别开来。开来。提示：提示：在在Co(NH3)6Cl3中中Co3与与6个个NH3分分子配合成子配合成Co(NH3)63，3个个Cl都是外界离都是外界离子。子。2021/8/8 星期日26而而Co(NH3)5ClCl2中中Co3与与5个个NH3分子和分子和1个个Cl配合成配合成Co(NH3)5Cl2,只有两个只有两个Cl是外界离子。由于配合物中内界以配位键结是外界离子。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，在溶液中能够完全电界之间以离子键结合，在溶
16、液中能够完全电离。不难看出，相同质量的两种晶体在溶液离。不难看出，相同质量的两种晶体在溶液中能够电离出的中能够电离出的Cl数是不同的，我们可以数是不同的，我们可以利用这一点进行鉴别。利用这一点进行鉴别。2021/8/8 星期日27要点归纳要点归纳1.配配合合物物的的颜颜色色：当当简简单单离离子子形形成成配配合合物物时时,其其性性质质往往往往有有很很大大的的差差异异，颜颜色色发发生生改改变变就就是是一一种种常常见见的的现现象象，多多数数配配离离子子都都有有颜颜色色，如如 Fe(SCN)Fe(SCN)6 6 3 3为为血血红红色色、Cu(NH3)42为为深深蓝蓝色色、Cu(H2O)42为为蓝蓝色色
17、、CuCl42为为黄色、黄色、Fe(C6H6O)63为为紫色等等。紫色等等。2021/8/8 星期日28我我们们根根据据颜颜色色的的变变化化就就可可以以判判断断配配离离子子是是否否生生成成，如如Fe3离离子子与与SCN离离子子在在溶溶液液中中可可生生成成配配位位数数为为16的的硫硫氰氰合合铁铁()配配离离子子，这这种种配配离离子子的的颜颜色色是是血血红红色色的的，反反应应如如下下：Fe3 3nSCN=Fe(SCN)n3n，实实验验室室通常用通常用这这一方法一方法检验铁检验铁离子的存在。离子的存在。2.配合物的溶解性配合物的溶解性:有的配合物易溶于水，如有的配合物易溶于水，如Ag(NH3)2OH
18、、Cu(NH3)4SO4、Fe(SCN)3等。等。2021/8/8 星期日29利用配合物的这一性质，可将一些难溶于水利用配合物的这一性质，可将一些难溶于水的物质如的物质如AgOH、AgCl、Cu(OH)2等溶解在等溶解在氨水中形成配合物。如在照相底片的定影过氨水中形成配合物。如在照相底片的定影过程中，未曝光的程中，未曝光的AgBr常用硫代硫酸钠常用硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶解，反应的化学方程式为：溶解，反应的化学方程式为：AgBr2Na2S2O3=Na3Ag(S2O3)2NaBr。金和铂之所以能溶于王水中，也是。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，与生成配合物的溶解性有
19、关，2021/8/8 星期日30反应式为：反应式为：AuHNO34HCl=HAuCl4NO2H2O，3Pt4HNO318HCl=3H2PtCl64NO8H2O。配合物的颜色和溶解性还与配合物的空间结配合物的颜色和溶解性还与配合物的空间结构有关，如顺式构有关，如顺式Pt(NH3)2Cl2和反式和反式Pt(NH3)2Cl2的溶解性和颜色等性质有一定的溶解性和颜色等性质有一定的差异，其中顺式的差异，其中顺式Pt(NH3)2Cl2为极性分子为极性分子,根据相似相溶原理根据相似相溶原理,它在水中的溶解度较大它在水中的溶解度较大,具体情况见前面的表格。具体情况见前面的表格。2021/8/8 星期日313.
20、配合物的稳定性：配合物具有一定的稳定配合物的稳定性：配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强性，配合物中的配位键越强,配合物越稳定配合物越稳定.当作为中心原子的金属离子相同时，配合物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，血红的稳定性与配位体的性质有关。例如，血红素中的素中的Fe2与与CO分子形成的配位键比分子形成的配位键比Fe2与与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2与与CO分子结合后，就很难再与分子结合后，就很难再与O2分子分子结合，血红素就失去了输送氧气的功能，从结合，血红素就失去了输送氧气的功能，从而导致人体
21、而导致人体CO中毒。中毒。2021/8/8 星期日32即时应用即时应用2.配合物配合物CrCl36H2O的中心原子的中心原子Cr3的配的配位数为位数为6，H2O和和Cl均可作配位体，均可作配位体，H2O、Cl和和Cr3有三种不同的连接方式，形成三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、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，向其中分别度溶液，各取相同体积的溶液，向其中分别加入过量的加入过量的AgNO3溶液，完全反应后，所得溶液，完全反应后，所得沉淀的物质的量之比为沉淀
22、的物质的量之比为3 2 1。2021/8/8 星期日33(1)请推断出三种配合物的内界，并简单说明请推断出三种配合物的内界，并简单说明理由；理由；(2)写出三种配合物的电离方程式。写出三种配合物的电离方程式。解析：解析：CrCl36H2O的中心原子的中心原子Cr3的配位的配位数数为为6，H2O和和Cl均可作配位体，均可作配位体，则则其化学其化学式可表示式可表示为为：Cr(H2O)6nClnCl3nnH2O，当其与当其与AgNO3反反应时应时，只有外界的，只有外界的氯氯离子可离子可形成形成AgCl沉淀，沉淀，2021/8/8 星期日34再再根根据据它它们们与与AgNO3反反应应时时生生成成AgC
23、l沉沉淀淀的的物物质质的的量量之之比比为为321，可可知知分分别别有有3个个氯氯离离子子、2个个氯氯离离子子、1个个氯氯离离子子在在外外界界，进进而而可分可分别别写出各自的化学式，写出各自的化学式，紫紫罗兰罗兰色：色：Cr(H2O)6Cl3，暗暗绿绿色：色：Cr(H2O)5ClCl2H2O，亮亮绿绿色色：Cr(H2O)4Cl2Cl2H2O，再再分分别别写写出其内界出其内界.2021/8/8 星期日35答案答案:(1)紫紫罗兰罗兰色：色：Cr(H2O)63,暗暗绿绿色：色：Cr(H2O)5Cl2，亮亮绿绿色色：Cr(H2O)4Cl2.根根据据它它们们与与AgNO3反反应应时时生生成成沉沉淀淀的的
24、物物质质的的量量之之比比为为321，可可知知分分别别有有3个个氯氯离离子子、2个个氯氯离子、离子、1个个氯氯离子在外界。离子在外界。(2)Cr(H2O)6Cl3=Cr(H2O)633Cl;Cr(H2O)5ClCl2H2O=Cr(H2O)5Cl2 2Cl H2O；Cr(H2O)4Cl2Cl2H2O=Cr(H2O)4Cl2Cl2H2O。2021/8/8 星期日36题题型型探探究究技技法法归归纳纳题型题型题型题型1 1配位配位键键例例例例1 1下图所示为血红下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性蛋白和肌红蛋白的活性部分部分血红素的结构血红素的结构简式。简式。血血红红素的素的结结构构简简式式2021/8/
25、8 星期日37血血红红素素中中N原原子子的的杂杂化化方方式式为为_，在在右右上上图图的方框内用的方框内用“”“”标标出出Fe2的配位的配位键键。【思思路路点点拨拨】理理解解配配位位键键的的形形成成条条件件，一一种原子提供孤种原子提供孤电电子子对对,一种原子存在空一种原子存在空轨轨道道.【解解析析】从从血血红红素素的的结结构构简简式式看看，N原原子子有有两两种种成成键键方方式式，一一种种是是形形成成四四根根键键，其其中中一一根根是是配配位位键键，该该N原原子子为为sp3杂杂化化。一一种种是是形成三根形成三根键键，N为为sp2杂杂化。化。2021/8/8 星期日38【答案】【答案】sp2、sp3【
26、规规律律方方法法】根根据据原原子子的的最最外外层层电电子子数数知知,该该原原子子可可以以形形成成共共价价键键的的数数目目，如如N最最外外层层为为5个个电电子子，所所以以它它应应该该最最多多能能形形成成三三根根共共价价键键。若若其其与与其其他他原原子子还还存存在在化化学学键键，则则只只能是配位能是配位键键。2021/8/8 星期日39题型题型题型题型2 2配合物的性质配合物的性质例例例例2 2水水能能与与多多种种过过渡渡金金属属离离子子形形成成络络合合物物,已已知知某某红红紫紫色色络络合合物物的的组组成成为为CoCl35NH3H2O.其其水水溶溶液液显显弱弱酸酸性性，加加入入强强碱碱并并加加热热
27、至至沸沸腾腾有有氨氨放放出出，同同时时产产生生Co2O3沉沉淀淀；加加AgNO3于于该该化化合合物物溶溶液液中中，有有AgCl沉沉淀淀生生成成，过过滤滤后后再再加加AgNO3溶液于滤液中无变化，溶液于滤液中无变化，2021/8/8 星期日40但但加加热热至至沸沸腾腾有有AgCl沉沉淀淀生生成成，且且其其质质量量为为第第一一次次沉沉淀淀量量的的二二分分之之一一。则则该该配配合合物物的的化学式最可能为化学式最可能为()ACoCl2(NH3)4ClNH3H2OBCo(NH3)5(H2O)Cl3CCoCl2(NH3)3(H2O)Cl2NH3DCoCl(NH3)5Cl2H2O2021/8/8 星期日41
28、【思思路路点点拨拨】配配合合物物的的内内外外界界的的原原子子或或离离子性子性质质不同。不同。【解解析析】由由“AgCl沉沉淀淀生生成成的的质质量量为为第第一一次次沉沉淀淀量量的的二二分分之之一一”可可知知，有有一一个个Cl在在内内界，有两个界，有两个Cl在外界，很快得出答案在外界，很快得出答案为为D项项。2021/8/8 星期日42【答案】【答案】D【规规律律方方法法】外外界界的的离离子子可可以以电电离离，参参与与化学反化学反应应。而内界的离子，不参与复分解反。而内界的离子，不参与复分解反应应。由此可以判断出内外界的离子数目比。由此可以判断出内外界的离子数目比。2021/8/8 星期日432021/8/8 星期日44