新教材2025版高中化學第2章微粒間相互作用與物質性質第3節(jié)離子鍵配位鍵與金屬鍵第2課時配位鍵學案魯科版選擇性必修2

第2課時配位鍵課程標準1．了解協(xié)作物的成鍵狀況。2．能夠通過試驗探究協(xié)作物的制備。3．了解協(xié)作物的應用。學法指導以NH4+的形成為例，結合教材中的圖示，了解配位鍵的形成；通過完成教材P必備學問·自主學習——新知全解一遍過學問點配位鍵1.配位鍵的形成(1)概念：成鍵原子一方能夠供應________，另一方具有能夠________________________而形成的特別的共價鍵。(2)表示方法：配位鍵常用符號________表示，其中A是____________________，B是____________________________。(3)實例：NH4+的結構式(表示出配位鍵)可表示為____________________，N原子雜化類型為________，NH42．配位化合物(1)概念：組成中含有配位鍵的物質。(2)組成(3)制備及應用①常見協(xié)作物的制備。a．CuCl2固體溶于水顯示________，是因為Cu2＋與H2O生成了水合銅離子Cu[(H2O)4]2＋；b．向硝酸銀溶液中滴加濃氨水至過量，可以制得二氨合銀離子[Ag(NH3)2]＋；c.NH3分子與Cu2＋配位可以制得[Cu(NH3)4]2＋。②協(xié)作物的應用微點撥配位化合物書寫的留意事項在書寫配位化合物的結構式時，還要想到配位鍵的形成條件。形成配位鍵的條件是一個原子(或離子)有孤電子對，另一個原子(或離子)有空軌道。過渡金屬原子或離子經常含有空軌道，它們易與含有孤電子對的分子或離子通過配位鍵形成穩(wěn)定的物質，該類物質稱為配位化合物。從共用電子對的角度看配位鍵與共價鍵相同，故配位鍵屬于共價鍵，但形成配位鍵的共用電子對是由一方供應的，而不是由雙方共同供應的，配位鍵用箭頭(→)表示，箭頭方向由供應孤電子對的原子指向供應空軌道的原子。學思用1．推斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。1NH(2)協(xié)作物[Cu(NH3)4]SO4中只含共價鍵、配位鍵。()(3)形成配位鍵的電子對由成鍵雙方原子供應。()(4)配位鍵是一種靜電作用。()(5)配位鍵具有飽和性和方向性。()2．下列微粒中含有配位鍵的是()①H3O＋②NH4+③[Cu(H2O)4]2＋④[Fe(SCN)6]3－⑤[CuCl4]2－⑥CH4A．①②③④⑤B．①③⑥C．④⑤⑦D．②④⑥關鍵實力·課堂探究——學科素養(yǎng)全通關提升點配位化合物1.協(xié)作物的組成協(xié)作物由中心原子(供應空軌道)和配體(供應孤電子對)組成，分為內界和外界，以[Cu(NH3)4]SO4為例表示為(1)配體配體可以是陰離子，如X－(鹵素離子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－(羧酸根離子)、PO43-等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。配體中干脆同中心原子(或離子)協(xié)作的原子叫做配位原子。配位原子必需是含有孤電子對的原子，如NH3(2)配位數干脆同中心離子(或原子)配位的原子數目叫中心離子(或原子)的配位數。要留意只含有一個配位原子的配體稱為單基配體，中心離子(或原子)同單基配體結合的數目就是該中心離子的配位數，如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位數為6。含有兩個以上配位原子的配體叫多基配體，中心離子(或原子)同多基配體協(xié)作時，配位數等于同中心離子(或原子)配位的原子數。例如，乙二胺分子中含有兩個配位N原子，故在Pten2Cl2．協(xié)作物的形成對性質的影響(1)溶解性的影響一些難溶于水的金屬氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶解于含過量的Cl－、Br－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的協(xié)作物。(2)顏色的變更當簡潔離子形成配離子時其性質往往有很大差異。顏色發(fā)生變更就是一種常見的現象，我們依據顏色的變更就可以推斷是否有配離子生成。如Fe3＋與SCN－在溶液中可生成配位數為1～6的鐵的硫氰酸根配離子，這種配離子的顏色是血紅色的，反應的離子方程式如下：Fe3＋＋nSCN－=[Fe(SCN)n]3－n(3)穩(wěn)定性增加協(xié)作物具有肯定的穩(wěn)定性，協(xié)作物中的配位鍵越強，協(xié)作物越穩(wěn)定。當作為中心原子的金屬離子相同時，協(xié)作物的穩(wěn)定性與配體的性質有關。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，因此血紅素中的Fe2＋與CO分子結合后，就很難再與O2分子結合，血紅素失去輸送氧氣的功能，從而導致人體CO中毒。互動探究向AgNO3溶液中滴入氨水，現象：生成白色沉淀，隨氨水的增加，沉淀漸漸溶解，生成了[Ag(NH3)2]＋。問題1整個過程中發(fā)生了哪些反應？問題2利用化學平衡移動原理說明配離子是如何形成的？問題3[Ag(NH3)2]＋中哪一個供應孤電子對，哪一個供應空軌道？典例示范[典例]配位鍵是一種特別的共價鍵，即由單方面供應孤電子對的某原子和另一種接受孤電子對的空軌道的粒子結合。如NH4+就是由NH3(氮原子供應孤電子對)和H(1)下列粒子中可能存在配位鍵的是________。A.CO2B．H3O＋C．CH4D．H2SO4(2)科學家對H2O2結構的相識經驗了較為漫長的過程，最初，科學家提出了兩種觀點：式中O→O表示配位鍵，在化學反應中O→O鍵遇到還原劑時易斷裂?；瘜W家Baeyer和Villiyer為探討H2O2的結構，設計并完成了下列試驗：a．將C2H5OH與濃硫酸反應生成(C2H5)2SO4和水；b．將制得的(C2H5)2SO4與H2O2反應，只生成A和H2SO4；c．將生成的A與H2反應(已知該反應中H2作還原劑)。假如H2O2的結構如甲所示，試驗c中化學反應方程式為(A寫結構簡式)__________________________。素養(yǎng)訓練[訓練][Co(NH3)5Cl]Cl2是一種紫紅色的晶體，下列說法中正確的是()A．配體是Cl－和NH3，配位數是8B．中心離子是Co2＋，配離子是Cl－C．內界和外界中Cl－的數目比是1∶2D．加入足量的AgNO3溶液，全部Cl－肯定被完全沉淀課堂總結[學問導圖][誤區(qū)警示]1．協(xié)作物在水溶液中電離成內界和外界兩部分，如CoNH35ClCl2=CoNH35Cl2+＋2Cl2．含有配位鍵的化合物不肯定是協(xié)作物，如NH4Cl等。3．有些協(xié)作物沒有外界，如Ni(CO)4就無外界。隨堂檢測·強化落實——基礎知能練到位1．下列不能形成配位鍵的組合是()A．Ag＋、NH3B．BF3、NH3C．NH4+、H＋D．Co2．下列關于協(xié)作物ZnNHA．配位數為6B．配體為NH3和Cl－C．[Zn(NH3)4]2＋為內界D．Zn2＋和NH3以離子鍵結合3．下列敘述與形成協(xié)作物無關的是()A．Fe3＋與SCN－不能大量共存B．向Cu與Cl2反應后的集氣瓶中加少量水，溶液呈綠色，再加水，溶液呈藍色C．Cu與濃HNO3反應后，溶液呈綠色；Cu與稀HNO3反應后，溶液呈藍色D．向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過量，先出現白色沉淀，繼而消逝4．已知氯化鉻的水合物為CrCl3·6H2O，其中鉻元素的配位數是6，將含0.1mol氯化鉻的水溶液用過量稀硝酸銀溶液處理時，只得到0.2molAgCl沉淀，則氯化鉻溶于水形成的含鉻陽離子為()A．Cr3＋B．[CrCl2(H2O)4]＋C．[CrCl(H2O)5]2＋D．[Cr(H2O)6]3＋5．配位化合物在生產生活中有重要應用，請依據要求回答下列問題：(1)光譜證明單質鋁與強堿性溶液反應有AlOH4-生成，則[Al(OH)4a．共價鍵b．非極性鍵c．配位鍵d．σ鍵e．π鍵(2)Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的協(xié)作物，已知Co3＋的配位數是6，為確定鈷的協(xié)作物的結構，現對兩種協(xié)作物進行了如下試驗：在第一種協(xié)作物的溶液中加BaCl2溶液時，產生白色沉淀，在其次種協(xié)作物的溶液中加BaCl2溶液時，則無明顯現象。則第一種協(xié)作物的結構可表示為________________，其次種協(xié)作物的結構可表示為________________。若在其次種協(xié)作物的溶液中滴加AgNO3溶液，則產生的現象是____________________________。(提示：協(xié)作物TiCl(H2O)5Cl2的結構可表示為[TiCl(H2O)5]Cl2)第2課時配位鍵必備知識·自主學習[學問點]1．(1)孤電子對接受孤電子對的空軌道(2)A→B供應孤電子對的原子具有能夠接受孤電子對的空軌道的原子(3)sp3相等正四面體形2．(2)空軌道孤電子對(3)藍色[學思用]1．答案：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√2．解析：①H3O＋中，O上含有孤對電子，H＋有空軌道，可以形成配位鍵，故①含有配位鍵；②NH4+中，N上含有孤對電子，H＋有空軌道，可以形成配位鍵，故②含有配位鍵；③CuH2O42+中，Cu2＋含有空軌道，H2O中O含有孤電子對，可以形成配位鍵，故③含有配位鍵；④[Fe(SCN)6]3－中，Fe3＋含有空軌道，SCN－中S含有孤對電子，可以形成配位鍵，故④含有配位鍵；⑤[CuCl4]2－中，Cu答案：A關鍵能力·課堂探究提升點[互動探究]提示1：Ag+AgOH＋2NH3=[Ag(NH3)2]＋＋OH－提示2：AgOH水溶液中存在AgOH(s)?Ag＋(aq)＋OH－(aq)平衡，接著滴入氨水時，NH3分子與Ag＋形成AgNH32提示3：在二氨合銀離子中氨分子供應孤電子對，銀離子供應空軌道。[典例]解析：解題時要留意配位鍵形成條件中的一方供應孤電子對，另一方供應空軌道。(1)由題中信息可得出結論：凡能給出H＋的物質中一般含有配位鍵。(2)由題中所含配位鍵的物質的反應特點分析。答案：(1)B、D(2)[訓練]解析：配位數不包括外界離子，故[Co(NH3)5Cl]Cl2中配體是Cl－和NH3，配位數是6，A錯誤；Co3＋為中心離子，配離子是[Co(NH3)5Cl]2＋，B錯誤；[Co(NH3)5Cl]Cl2內界是[Co(NH3)5Cl]2＋，外界是Cl－，內界和外界中Cl－的數目比是1∶2，C正確；加入足量的AgNO3溶液，內界Cl－不沉淀，D錯誤。答案：C隨堂檢測·強化落實1．解析：Ag＋有空軌道，NH3中的氮原子上有孤對電子，故二者可以形成配位鍵，A項不符合題意；BF3中B原子有空軌道，NH3中的氮原子上有孤對電子，故二者可以形成配位鍵，B項不符合題意；NH4+、H＋兩種離子均沒有孤對電子，故二者不能形成配位鍵，C項符合題意；Co答案：C2．解析：協(xié)作物[Zn(NH3)4]Cl2中外界是Cl－，內界是ZnNH342+，Cl－和[Zn(NH3)4]2＋以離子鍵結合，ZnNH342+答案：C3．解析：A項，涉及[Fe(SCN)]2＋等協(xié)作物的形成；B項，涉及[CuCl4]2－與[Cu(H2O)4]2＋的轉化；C項，Cu與濃HNO3反應后溶液顯綠色，是因為反應后生成的NO2溶于CuNO32溶液中了；D項，涉及[Al(OH)4答案：C4．解析：配離子中的配體在溶液中很難電離，已知含0.1mol氯化鉻的水溶液用過量稀硝酸銀溶液處理時，只得到0.2molAgCl沉淀，說明該協(xié)作物的外界有2個氯離子，則其內界只有一個氯離子，故C項正確。答案：C5．解析：(1)光譜證明單質Al與強堿性溶液反應有AlOH4-生成，可看作鋁原子和三個羥基形成三對共用電子對，形成三個極性共價鍵，形成Al(OH)3，Al(OH)3溶解在強堿性溶液中，和OH－結合形成[Al(OH)