4.2配合物的形成與應(yīng)用高二化學(xué)課件（2019選擇性必修2）

CHEMISTRY4.2.1配合物的形成和應(yīng)用選修二·專(zhuān)題四學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單配位化合物的成鍵特征能正確運(yùn)用化學(xué)符號(hào)描述配合物的組成學(xué)習(xí)重難點(diǎn)配位鍵、配合物的概念，配合物的書(shū)寫(xiě)（重點(diǎn)）配位化合物的成鍵特征（難點(diǎn)）課前導(dǎo)入觀察幾種固體的顏色和他們?nèi)苡谒蟮念伾?，有什么特別的呢？Cu2+與水結(jié)合顯藍(lán)色01配位化合物實(shí)驗(yàn)一·簡(jiǎn)單配合物的制備1.銅氨配合物的形成0102生成藍(lán)色沉淀沉淀溶解，得到深藍(lán)色溶液CuSO4溶液氨水氨水Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2

↓+2NH4+Cu(OH)2+4NH3

=

[Cu(NH3)4](OH)2四氨合銅離子將[Cu(NH3)4]SO4溶于水，[Cu(NH3)4]SO4發(fā)生下列電離:[Cu(NH3)4]SO4===[Cu(NH3)4]2++SO42-說(shuō)明[Cu(NH3)4]2+中Cu2+和NH3分子之間存在較為強(qiáng)烈的相互作用。四氨合銅離子1.銅氨配合物的形成2.反應(yīng)過(guò)程分析配體中心離子Cu2+（具有空軌道）Cu2+NH3H3NH3NNH3配位鍵孤電子對(duì)NH3分子中氮原子的孤電子對(duì)進(jìn)入Cu2+的空軌道，Cu2+與NH3分子中的氮原子通過(guò)共用氮原子提供的孤電子對(duì)形成配位鍵。一、配合物由提供孤電子對(duì)的配位體與接受孤電子對(duì)的中心原子以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱(chēng)為配位化合物，簡(jiǎn)稱(chēng)配合物。思考含有配位鍵的化合物一定是配合物嗎？

不一定。配合物中一定有配位鍵,但存在配位鍵的化合物不一定是配合物,比如氯化銨中銨根離子中由一個(gè)氫離子與氮原子形成了配位鍵,但它不屬于配合物。一、配合物配位數(shù)[Cu(NH3)4]SO4配位體中心原子外界（離子）內(nèi)界（配離子）硫酸四氨合銅①配離子念法：配位數(shù)→配體名稱(chēng)→合→中心原子（離子）名稱(chēng)②配合物→類(lèi)似于鹽（酸、堿）的念法配合物的命名配合物中外界中的離子能電離出來(lái),而內(nèi)界中的離子不能電離出來(lái)。思考1.Cu2+的本身有沒(méi)有顏色，為什么溶液水后變成了藍(lán)色？OHH4H2O配位體孤電子對(duì)中心離子具有空軌道配位鍵Cu2+Cu2+OH2H2OH2OH2OCu2+

四水合銅離子Cu(H2O)42+思考2.請(qǐng)分析[Zn(NH3)4]SO4的內(nèi)界、外界、中心原子、配位體，配位數(shù)思考3.請(qǐng)根據(jù)[Zn(NH3)4]SO4中配位鍵的形成過(guò)程，總結(jié)配位鍵的形成條件一方提供孤電子對(duì)(配體)一方提供空軌道4.在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、CO、F-、CN-中中心原子：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+H2O、NH3、CO、F-、CN-配位體：含有空軌道的微粒：過(guò)渡金屬的原子或離子。觀察思考配位體中直接同中心原子配位的原子叫作配位原子。配位原子必須是含有孤電子對(duì)的原子通常是含第ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素形成的分子或離子二、配位鍵的表示方法HOHHCu

H2OH2OH2OOH22+[Cu(H2O)4]2+(電子對(duì)給予體)A→B(電子對(duì)接受體)或A—B+CuNH3NH3H3NNH32+SO4[Cu(NH3)4]SO4H3O+配位鍵：配位原子指向接受原子②配位鍵同樣具有飽和性和方向性,一般來(lái)說(shuō)，多數(shù)過(guò)渡金屬的原子或離子形成配位鍵的數(shù)目是基本不變的，如Ag＋形成2個(gè)配位鍵；Cu2＋形成4個(gè)配位鍵等。①配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵，配位鍵與共價(jià)鍵性質(zhì)完全相同。③H3O+、NH4+中含有配位鍵。配位鍵的注意事項(xiàng)配合物內(nèi)界外界中心原子（離子）配位體配位數(shù)[Ag(NH3)2]OHK3[Fe(CN)6]Na3[AlF6]Ni(CO)4[Co(NH3)5Cl]Cl2[Ag(NH3)2]+OH-Ag+NH32[Fe(CN)6]3-K+Fe3+CN-6[AlF6]3-Na+Al3+F-6Ni(CO)4無(wú)NiCO4[Co(NH3)5Cl]2+Cl-Co3+Cl-

NH36注意：當(dāng)配位體有多對(duì)孤電子對(duì)時(shí)，配位原子為電負(fù)性弱的含有孤電子對(duì)的原子。2.現(xiàn)有兩種配合物晶體[(Co(NH3)6]Cl3和[(Co(NH3)5Cl]Cl2，一種為橙黃色，一種為紫紅色。（1）分別指出兩種配合物的配位體和配位數(shù)。（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將這兩種配合物區(qū)別開(kāi)來(lái)。并寫(xiě)出相應(yīng)的方程式。（1）NH3，配位數(shù)：6；NH3、Cl-，配位數(shù)：6（2）分別少量取相同質(zhì)量的兩種晶體，加入足量AgNO3溶液，將沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)重，沉淀質(zhì)量大的是[(Co(NH3)6]Cl3。[(Co(NH3)6]Cl3+3AgNO3=[(Co(NH3)6](NO3)3+3AgCl↓[(Co(NH3)5Cl]Cl2+2AgNO3=[(Co(NH3)5Cl](NO3)2+2AgCl↓思考探究三、配合物的空間結(jié)構(gòu)含有兩種或兩種以上配位體的配合物，若配位體在空間的排列方式不同，就能形成不同幾何構(gòu)型的配合物。如Pt(NH3)2Cl2就有順式和反式兩種異構(gòu)體。三、配合物的空間結(jié)構(gòu)順式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的顏色、在水中的溶解性等性質(zhì)有一定的差異。三、配合物的空間結(jié)構(gòu)過(guò)渡金屬元素（特別是過(guò)渡金屬元素的離子）一般都能形成配合物。因?yàn)檫^(guò)渡金屬原子或離子都有接受電子對(duì)的空軌道，它們都能與可提供孤電子對(duì)的分子或離子以配位鍵結(jié)合形成配合物。配合物的中心原子、配位體的種類(lèi)和數(shù)目不同，可以形成不同空間結(jié)構(gòu)的配合物。三、配合物的空間結(jié)構(gòu)三、配合物的空間結(jié)構(gòu)直線形四面體平面四邊形八面體八面體配合物有6個(gè)頂點(diǎn)，則配合物的配位數(shù)為602配合物的應(yīng)用葉綠素綠色植物生長(zhǎng)過(guò)程中，起光合作用的是葉綠素，是一種含鎂的配合物生活中常見(jiàn)的配合物血紅素人和動(dòng)物血液中起著輸送氧作用的血紅素，是一種含有亞鐵的配合物生活中常見(jiàn)的配合物維生素B12生活中常見(jiàn)的配合物維生素B12(含鈷的配合物)是一種需要腸道分泌物幫助才能被吸收的維生素四、配合物的應(yīng)用1．在實(shí)驗(yàn)研究中，人們常用形成配合物的方法來(lái)檢驗(yàn)金屬離子、分離物質(zhì)、定量測(cè)定物質(zhì)的組成。(1)向AgNO3溶液中逐滴加入氨水的現(xiàn)象為_(kāi)____________________________，產(chǎn)生的配合物是_________________。形成的溶液為銀氨溶液，可用于檢驗(yàn)_________。(2)向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液的現(xiàn)象為_(kāi)______________，產(chǎn)生的配合物是_____________________，該反應(yīng)可用于___________。

先生成沉淀，然后沉淀再溶解[Ag(NH3)2]OH

葡萄糖溶液變血紅色[Fe(SCN)n](3-n)＋

檢驗(yàn)Fe3+

二氨合銀離子四、配合物的應(yīng)用(3)在兩支試管中分別加入2mL0.01mol·L-1硫酸銅和0.01mol·L-1硫酸鐵的混合溶液，向A試管中滴加10%的氫氧化鈉溶液，向B試管中滴加濃氨水。[Cu(NH3)4]2+

A試管紅褐色沉淀藍(lán)色沉淀無(wú)色溶液B試管紅褐色沉淀深藍(lán)色溶液配合物可用于離子分離四、配合物的應(yīng)用配合物的形成對(duì)性質(zhì)的影響1.溶解性的影響如:AgCl→[Ag(NH3)2]Cl,由不溶于水的沉淀,轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谒奈镔|(zhì)?；瘜W(xué)方程式：AgCl+2NH3

＝[Ag(NH3)2]Cl離子方程式：AgCl+2NH3

＝

[Ag(NH3)2]++Cl-AgNH3H3N+二氨合銀離子配體：NH3中心離子：Ag+配位數(shù)：22.顏色的改變當(dāng)簡(jiǎn)單離子形成配離子時(shí)其性質(zhì)往往有很大變化。顏色變化就是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象,我們根據(jù)顏色的變化就可以判斷是否有配離子生成。如Fe3+與SCN-在溶液中可生成配位數(shù)為1~6的配離子,這些配離子的顏色是紅色的。Fe3++SCN-Fe(SCN)2+Fe(SCN)2++SCN-Fe(SCN)2Fe(SCN)5

+SCN-Fe(SCN)6…………SCN-作為配體與Fe3+配位，顯紅色，用于檢驗(yàn)Fe3+硫氰化鐵配離子的顏色2-3-+3.穩(wěn)定性增強(qiáng)例如,血紅素中的Fe2+與CO分子形成的配位鍵比Fe2+與O2分子形成的配位鍵強(qiáng),因此血紅素中的Fe2+與CO分子結(jié)合后,就很難再與O2分子結(jié)合,導(dǎo)致血紅素失去輸送氧氣的功能,這是CO使人體中毒的原理。思考：[Cu(H2O)4]2+和[Cu(NH3)4]2+哪個(gè)配位離子更穩(wěn)定？

原因是什么？[Cu(NH3)4]2+更穩(wěn)定。因?yàn)镹和O都有孤電子對(duì)，但O電負(fù)性大，吸引孤電子對(duì)的能力強(qiáng)，故NH3提供孤電子對(duì)的能力比H2O大。配位化合物在羊毛染色過(guò)程中的作用為了使羊毛呈現(xiàn)不同的色彩，同時(shí)在洗滌和光照的條件下不易褪色，我們可以在染色過(guò)程中，使用金屬鹽（如鉻、鋁、鐵、銅鹽等）對(duì)其進(jìn)行處理。因羊毛和染料中都含有可與金屬離子配位的基團(tuán)（—NH2、—COOH），染色時(shí)，金屬離子和染料及羊毛之間發(fā)生反應(yīng)，生成體積較大、溶解度小的配合物，使染料堅(jiān)固地附著在纖維上，從而改變羊毛的顏色。拓展視野拓展視野生物體內(nèi)的許多酶都包含鋅的配合物，已報(bào)道的含鋅酶有80多種，如羧肽酶A和碳酸酶等。當(dāng)人體缺鋅時(shí)，許多酶的活性降低，引起相關(guān)代謝紊亂，可使人體發(fā)育和生長(zhǎng)受阻。拓展視野配位化合物在生命體中扮演著十分重要的角色，而金屬中毒的一個(gè)重要原因就是高濃度的外來(lái)金屬離子取代了生物分子中的已有金屬元素，生成了較為穩(wěn)定的配位化合物，如Be2+取代激活酶中的Mg2+使激活酶失去活性，從而使人中毒。如果選用合適的物質(zhì)（如檸檬酸鈉等）提供配位體，可以減輕金屬中毒對(duì)人體造成的傷害。顏色的改變?nèi)芙庑缘挠绊懪浜衔锏膽?yīng)用穩(wěn)定性增強(qiáng)配合物的形成對(duì)性質(zhì)的影響配合物在各方面應(yīng)用03課堂練習(xí)1.下列分子或離子中,能提供孤電子對(duì)與某些金屬離子形成配位鍵的是(

)①H2O②NH3③F-④CN-⑤COA.①② B.①②③C.①②④ D.①②③④⑤D課時(shí)作業(yè)

A課時(shí)作業(yè)4.Co(Ⅲ)的八面體配合物的化學(xué)式為CoClm·nNH3,若1mol該配合物與AgNO3

作用生成1molAgCl沉淀,則m、n的值是(

)A.m=1,n=5 B.m=3,n=4C.m=5,n=1 D.m=4,n=5B課時(shí)作業(yè)7.Pt(NH3)2Cl2可以形成兩種固體,一種為淡黃色,在水中的溶解度小,另一種為棕黃色,在水中的溶解度較大?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)Pt(NH3)2Cl2是

(填“平面四邊形”或“四面體”)結(jié)構(gòu)。(2)畫(huà)出這兩種固體分子的幾何構(gòu)型圖:平面四邊形淡黃色（非極性分子）棕黃色（極性分子）課時(shí)作業(yè)(4)棕黃色固體在水中的溶解度比淡黃色固體的大,原因是

。

(4)根據(jù)相似相溶規(guī)則,淡黃色固體由非極性分子組成,較難溶于極性溶劑水,而棕黃色固體由極性分子組成,較易溶于極性溶劑水課時(shí)作業(yè)8.一水合甘氨酸鋅的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)CA.該物質(zhì)中,C原子有兩種雜化類(lèi)型B.該物質(zhì)中,Zn2+的配位數(shù)為5,配位原子為O、NC.基態(tài)Zn2+