选修三第二章第二节第三课时配合物理论学案

营口开发区第一高级中学2013-2014学年度高二化学下学期导学案课题：选修3第二章《分子结构与性质》使用时间：2014.4.8编码：6知识改变命运，学习成就未来。第二节分子的立体结构第3课时配合物理论四、配合物理论简介1．配位键配位键：“电子对给予—接受键”，是一种特殊的共价键。（1）定义：成键的两个原子一方提供，一方提供而形成的共价键。即共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用，所形成的共价键。如NH4+的形成：氨分子的电子式是，氮原子上有对孤对电子。当氨分子跟氢离子相作用时，氨分子中氮原子提供一对电子与氢原子共享，形成了配位键。（2）成键粒子：原子（3）成键性质：共用电子对对两原子的电性作用（4）成键条件：一个原子提供孤对电子，叫做给予体；另一原子接受电子（提供空轨道），叫做接受体。用电子式表示NH4+的形成过程：（5）表示方法：为了区别于普通共价键与离子键，配位键用A“→”B表示，A提供_________，B提供____________。NH4+的结构式可表示为：从形成过程看，尽管一个N－H键与其它的三个不同，但形成NH4+后，这四个共价键无论从、、三个参数看都是完全相同的。表现的化学性质也完全相同，所以NH4+空间构型为____________，与CH4、CCl4相似。【思考】分析H3O+中的配位键成键情况：分析CO中的配位键成键情况：据此思考，气态氯化铝（Al2Cl6）中具有配位键，分解原子间的共价键关系如图所示，将图中的配位键标上箭头。Al2Cl6其中Al采取了_______杂化，再如SO42－2．配合物1、定义：通常把金属离子．．．．(．或原子．．．)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物，又叫络合物。目前已知配合物的品种超过数百万，是一个庞大的化合物家族。如Fe(H2O)62+、Cu(H2O)42+、Fe(H2O)63+、Ni(CO)4（四羰基镍）、Fe(CO)5（五羰基铁）等。3．配合物的组成：①中心原子——金属阳离子或金属原子。一般是金属离子，大多是过渡金属离子，如Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Ag，也有少数主族金属如_______、_________。但也有中性原子做配合物形成体的。如Fe(CO)5（五羰基铁）。作为中心原子必须有________.②配体：至少有一对_________，可为中性分子或阴离子，常见的配体：H2O、NH3、CO、PH3、N2、SCN—、X—、OH—、NO2—、CN—等。提供孤对电子的原子又叫配位原子，如H2O中的O，NH3中的N等。③配位数：直接同中心原子（或离子）配位的配位原子的数目，为该中心原子（或离子）的配位数。配位数由中心原子的空轨道数决定，常见的配位数是2，4，6，8，大多数金属离子的配位数等于它的电荷的两倍。如：[Co(NH3)5Cl]Cl2这种配合物，其配位体有两种：NH3、Cl-，配位数为5+1=6。如：Ag＋的配位数为2，Cu2＋、Zn2＋的配位数为4，Al3+、Fe3+、Cr3+的配位数为6。但也有例外，如FeCl4—、Fe(H2O)62+等。④水溶液中无其它配体时，金属离子都以H2O作为配体而存在，不同的络合离子中H2O分子的数目不同。中学里通常不考虑水合离子，习惯上仍用简单离子表示。⑤配合物的内界和外界：配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子，而内界的配体离子和分子通常不能电离。如[Co(NH3)5Cl]Cl2======[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-，有___分之___的氯不能电离。再如：在配合物[Co(NH3)6]Cl3中，中心离子是，配位体是__，中心离子和配位体构成了配合物的，通常把它们放在括号内，内界中配位体总数称为____。Cl－称为，内外界之间形成了键，在水中_____电离。4．配合物的形成【问题导入】为什么CuSO4•5H2O晶体是蓝色而无水CuSO4是白色？【实验2-1】将下表中的少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格。固体①CuSO4②CuCl2·2H2O③CuBr2白色绿色深褐色④NaCl⑤K2SO4⑥KBr白色白色白色哪些溶液呈天蓝色实验说明什么离子呈天蓝色，什么离子没有颜色可知______、______、_______、______、______等离子无色。而_______在水溶液中有颜色营口开发区第一高级中学2013-2014学年度高二化学下学期导学案课题：选修3第二章《分子结构与性质》使用时间：2014.4.8编码：6知识改变命运，学习成就未来。上述实验中呈天蓝色的物质是水合铜离子，可表示为叫做离子。在此离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由提供孤对电子对给予，接受孤对电子形成的。【实验2—2】实验操作实验现象有关离子方程式向盛有硫酸铜水溶液(__________色)的试管中逐滴加入氨水滴加氨水后，试管中首先得到________色______________继续添加氨水至过量，难溶物溶解，得到溶液颜色_______________________。+=(蓝色沉淀)++(深蓝色溶液)若加入极性较小的溶剂(如乙醇)将析出________________。[Cu(NH3)4]2＋+SO42－+H2O==[Cu(NH3)4]SO4·H2O(乙醇中)(深蓝色晶体)上述实验中无论是晶体还是溶液中，深蓝色都是由于存在，它是Cu2+的另一种常见配离子，中心离子是_____，配体是________。_______提供孤对电子对，______接受孤对电子对。其结构式如右图：【实验2—3】向盛有氯化铁溶液（或任何含Fe3＋的溶液）的试管中滴加1滴硫氰化钾（KSCN）溶液，实验现象：分析：这种颜色是三价铁离子跟硫氰酸根（SCN—）离子形成的配离子。利用该离子的颜色，可鉴定溶液中存在；又由于该离子的颜色极似血液，常被用于电影特技和魔术表演。在中学化学中，常见的以配位键形成的配合物还有：Ag(NH3)2＋、Fe(SCN)n3—n。5．配合物的命名：配合物的命名的关键在于配合物内界（即配离子）的命名，命名顺序：自右向左：配位体数（即配位体右下角的数字）——配位体名称——配体与中心原子间加“合”字或“络”字——中心离子的名称——中心离子的化合价——配合物为阴离子时需加“酸”结尾。如[Zn(NH3)2]SO4读作硫酸二氨合锌如：[Zn(NH3)2]SO4内界名称为（Ⅱ），K3[Fe(CN)6]内界名称为，[Zn(NH3)4]Cl2命名为，[Cu(NH3)4]Cl2命名为，Na3[AlF6]命名为，K3[Fe(CN)6]命名为，Cu(NH3)4]SO4命名为，[Ag(NH3)2]OH命名为。若有不同配位体，可按先阴离子后中性分子的顺序依次读出：K[Pt(NH3)Cl3]读作三氯一氨合铂（Ⅱ）酸钾。6．配合物的结构和性质------------作为了解性内容(1)配离子[Ag(NH3)2]+是由……通过配位键结合而成的，这种配位键的本质是……形成配位键。在[Ag(NH3)2]+配离子中，中心离子Ag+采用sp杂化轨道接受配位体NH3中配位氮原子的孤电子对形成配键。(2)颜色的改变：当简单离子形成配离子时其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，我们根据颜色的变化就可以判断配离子是否生成。如Fe3+离子与SCN-离子在溶液中可生成配位数为1~6的铁的硫氰酸根配离子，这种配离子的颜色是血红色的，反应式如下：Fe3++nSCN-=====[Fe(SCN)n]3-n[投影]科学视野：已知的配合物种类繁多，新的配合物由于纷繁复杂的有机物配体而层出不穷，使得无机化合物的品种迅速增长。叶绿素、血红素和维生素B12都是配合物，它们的配体大同小异，是一种称为卟啉的大环有机物，而中心离子分别是镁离子、亚铁离子和钴离子。图2—25是叶绿素的结构示意图：[小结]在工业生产中，配合物的性质应用于湿法冶金、物质的分离和提纯、合成功能分子。在定量分析中，用于检验离子、作隐蔽剂、有机沉淀剂和萃取分离等。配合物还和生物体内许多酶与金属离子的配合物有关。