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1、精选优质文档-倾情为你奉上配合物的形成和应用学习目标1 理解配合物的概念、组成;2 掌握常见配合物的空间构型及其成因;3 掌握配合物的性质特点及应用。 学习重、难点配合物的空间构型、配合物的应用 课时安排3课时学习过程 活动与探究:实验1:向试管中加入2mL5%的硫酸铜溶液,再逐滴加入浓氨水,振荡,观察。 现象: 原理:(用离子方程式表示) 、 实验2:取5%的氯化铜、硝酸铜进行如上实验,观察现象并分析原理。 交流讨论 Cu2+与4 个NH3分子是如何结合生成Cu(NH3)42+的? 用结构式表示出NH3与H+ 反应生成NH4+的过程: 试写出Cu(NH3)42+的结构式: 一、 配位键、配合
2、物:1、配位键:配位键是一种特殊的共价键。成键的两个原子间的共用电子对是由一个原子单独提供的。2、形成条件:形成配位键的条件是其中一个原子有孤电子对,另一个原子有接受孤电子对的“空轨道”。配位键用AB表示,A是提供孤电子对的原子,B是接受孤电子对的原子。3、配合物:通常把金属离子或原子(称为中心原子)与某些分子或离子(称为配位体)以配位键结合形成的化合物称为配合物。 4、常见配位键的形成过程(1) NH4+ 、H3O+中配位键的形成注意:结构式中“”表示配位键及其共用电子对的提供方式。 (2)配离子Ag(NH3)2+中配位键的形成在Ag(NH3)2+里,NH3分子中的氮原子给出孤电子对,Ag+
3、接受电子对,以配位键形成了Ag(NH3)2+: H3NAgNH3 +(3)配离子Cu(NH3)42+的形成在Cu(NH3)42+里,NH3分子中的氮原子给出孤电子对,Cu2+接受电子对,以配位键形成了二、配合物的组成 配合物的组成包含中心原子/离子、配体和配位原子、配位数,内界和外界等。以Cu(NH3)4SO4为例说明,如右图所示:配合物的内界和外界之间多以离子键结合,因而属于离子化合物、强电解质,能完全电离成内界离子和外界离子,内界离子也能电离但程度非常小,可谓“强中有弱”。例如,配合物Co(NH3)5ClCl2溶液中加入AgNO3溶液,外界的Cl-能被沉淀,而内界的Cl-不能形成沉淀。中心
4、原子配合物的中心。常见的是过渡金属的原子或离子,如: (也可以是主族元素阳离子,如: ) 配位体指配合物中与中心原子结合的离子或分子。内界 常见的有:阴离子,如: 中性分子,如: (配位原子指配合物中直接与中心原子相联结的配位体中的原子,它含有孤电子对)配位数配位体的数目外界:内界以外的其他离子构成外界。有的配合物只有内界,没有外界,如: 。注:(1)配离子的电荷数=中心离子和配位体总电荷的代数和,配合物整体(包括内界和外界)应显电中性。(2)配合物的内界和外界通过离子键结合,在水溶液中较易电离;中心原子和配位体通过配位键结合,一般很难电离。例:1、KAl(SO4)2 和Na3AlF6均是复盐
5、吗?两者在电离上有何区别?试写出它们的电离方程式。 2、现有两种配合物晶体Co(NH3)6Cl3和Co(NH3)5ClCl2,一种为橙黄色,另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来。(提示:先写出两者的电离方程式进行比较)三、配合物的空间构型配合物的空间构型是由中心原子杂化方式决定的,常见配合物的杂化方式、配位数及空间构型中心原子杂化方式配位数空间构型实例spAg(NH3)2sp2Cu(CN)32、HgI3-sp3四面体型Zn(NH3)42*dsp2平面四边型Pt(NH3)2Cl2、Ni(CN)42*d2sp3(或d2sp3)AlF63例:1969年美国化学家罗森伯格发现了一种抗癌
6、药物,分子式为Pt(NH3)2Cl2。但在应用中发现同为Pt(NH3)2Cl2,部分药物有抗癌作用,另一部分则没有抗癌作用,为什么?写出它们的结构。(提示:详见书本P78问题解决)四、配合物的性质1配合物形成后,颜色、溶解性都有可能发生改变。 如: Fe3+ 棕黄色 Fe2+ 浅绿色 Fe(SCN)63- 血红色 Fe(CN)64- 无色 AgCl、AgBr、AgI可与NH3H2O反应生成易溶的Ag(NH3)2+2配合物的稳定性: 配合物中的配位键越强,配合物越稳定。五、配合物的应用(详见书本P80)1在实验研究中,用形成配合物的方法来检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成;实验1 现象
7、实验2 现象 实验3 现象 2在生产中,被广泛应用于制镜、染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域,用配合剂将金属从矿石中浸取出来再还原成金属单质;3在许多尖端领域(激光材料、催化剂的研制等)发挥的作用越来越大。4在生命体中的作用5在药物中的作用6配合物与生物固氮,生物体内的许多变化如能量传递、转换或电荷转移常与金属离子和有机物生成复杂的配合物有关。例:1、设计方案,检验某溶液中是否含有Fe3+(Fe2+),写出相关反应方程式。 (至少用两种方法)2、已知锌和铝都是活泼金属。其氢氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱,溶于强碱分别生成Zn(OH)42-和Al(OH)4-。但是氢氧化铝不溶于氨水,而氢氧化锌
8、能溶于氨水,生成Zn(NH3)42+。按要求写出下列反应的离子方程式: Al(OH)3溶于强碱溶液 Zn(OH)2溶于氨水 (2)说明在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水或NaOH反应制备氢氧化锌的原因 (3)实验室一瓶AlCl3溶液中混有少量Zn2+,如何提纯?3、根据所学共价键知识思考,氰气分子式为(CN)2,结构式为NCCN。(1)根据共用电子对的数目,NC键是 键,CC键是 键。(2)根据共用电子对的偏移程度,NC键是 键,CC键是 键。(3)根据原子轨道的重叠方式,CC键是 键,(CN)2分子中共有 个键, 个键。配合物的形成和应用练习1由配位键形成的离子Pt(NH3)62和PtCl42
9、中,两个中心离子铂的化合价是( )A都是8B都是6C都是4D都是22 0.01 mol氯化铬(CrCl36H2O)在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02 mol AgCl沉淀。此氯化铬最可能是 ( )ACr(H2O)6Cl3 BCr(H2O)5ClCl2CCr(H2O)4Cl2Cl2H2O DCr(H2O)3Cl33H2O3下列大气污染物中,能与人体中血红蛋白中Fe2+以配位键结合而引起中毒的气体是ASO2 BCO2CNO DCO4已知Co(NH3)63呈正八面体结构:各NH3分子的间距相等,Co3位于正八面的中心。若其中二个NH3分子被Cl取代,所形成的Co(NH3)4Cl2的同分异构
10、体的种数有 ( )A2种 B3种C4种 D5种5下列各组物质中,两者互为同分异构的是 ( )ANH4CNO与CO(NH2)2 BCuSO43H2O与CuSO45H2O CCr(H2O)4Cl2Cl2H2O与Cr(H2O)5ClCl2H2O D H2O与D2O(重水)6下列离子中与氨水反应不能形成配合物的是 ( )AAg BFe2CZn2DCu27下列组合中,中心离子的电荷数和配位数均相同的是 ( )AKAg(CN)2、Cu(NH3)4SO4 BNi(NH3)4Cl2、Cu(NH3)4SO4 CAg(NH3)2Cl、KAg(CN)2 DNi(NH3)4Cl2、Ag(NH3)2Cl8某物质的实验式
11、为PtCl42NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,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配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6 B该配合物可能是平面正方型构型CCl 和NH3分子均与Pt4+配位 D配合物中Cl 与Pt4+配位,而NH3分子不配位9 +3价Co的八面体配合物CoClmnNH3,中心原子的配位数为6,若1mol配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀,则m和n的值是 ( )Am = 1、n = 5 Bm = 3、n =4 Cm = 5、n = 1 Dm = 4、n = 5 10下列常见化合物的溶液中,滴入足量氨水最后仍为
12、澄清溶液的是 ( )A硫酸镁 B氯化铁 C氯化锌 D氯化铜11已知Zn2的4s和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道,那么ZnCl42的空间构型为()A直线形 B平面正方形 C正四面体型 D正八面体型 12能区别Co(NH3)4Cl2Cl和Co(NH3)4Cl2NO3两种溶液的试剂是( )AAgNO3溶液 BNaOH溶液 CCCl4 D浓氨水13已知Ni(NH3)2Cl2可以形成A、B两种固体,A在水中溶解度较大;B在CCl4中溶解度较大。试画出A、B分子的几何构型。14把CoCl2溶解于水后加氨水直到先生成的Co(OH)2沉淀又溶解后,再加氨水,使生成Co(NH3)62+。此时向溶液中通入空气,
13、得到的产物中有一种其组成可用CoCl35NH3表示。把分离出的CoCl35NH3溶于水后立即加硝酸银溶液,则析出AgCl沉淀。经测定,每1 mol CoCl35NH3只生成2 mol AgCl。请写出表示此配合物结构的化学式(钴的配位数为6)_,此配合物中的Co化合价为_ _。15回答下列问题:(1) AgNO3溶液中加入氨水,先沉淀然后又变澄清,化学方程式为 配合物Ag(NH3)2OH的中心原子是_,配位原子是_,配位数是_,它的电离方程式是_。(2)向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液,再加入氨水,观察到的现象是_。(3)解释加入氨水后,现象发生变化的原因_。16在照相底片
14、定影时,硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液能溶解掉未反应的溴化银,这是因为银离子与硫代硫酸根离子生成配离子。银离子的配位数为2,若硫代硫酸钠与溴化银刚好完全反应,则所得溶液中的溶质为 17某化合物的化学式可表示为Co(NH3)xCly(x,y 均为正整数)。为确定x和y的值,取两份质量均为0.2140克的该化合物进行如下两个实验。将一份试样溶于水,在硝酸存在的条件下用AgNO3溶液滴定(生成AgCl沉淀),共消耗24.0毫升0.100molL-1的AgNO3溶液。在另一份试样中加入过量NaOH溶液并加热,用足量盐酸吸收逸出的NH3。吸收NH3共消耗24.0毫升0.200 molL-1HCl溶液。试通过计算确定该化合物的化学式。(本题可能用到的原子量:H 1.0 N 14.0 Cl 35.5 Co 58.9)18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)2OHNa3AlF6Co(NH3)5ClCl2专心-专注-专业