2019-2020学年高中化学 专题4 第2单元 配合物的形成和应用 第1课时 配合物的形成与空间构

专题4第二单元配合物的形成和应用1.了解配合物的概念，能从微观角度理解配合物的组成及形成条件。2.能利用轨道杂化理论判断及解释配合物的空间构型。核心素养发展目标达标检测检测评价达标过关新知导学启迪思维探究规律内容索引NEIRONGSUOYIN新知导学XINZHIDAOXUE01一、配合物的形成1.按表中实验操作步骤完成实验，并填写下表：实验操作步骤实验现象三支试管中先生成，之后随浓氨水的滴入，沉淀逐渐，最后变为____________结论________________________________蓝色沉淀溶解深蓝色溶液生成Cu(OH)2蓝色沉淀且溶于浓氨水(1)写出上述反应的离子方程式。答案Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH＋4，Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O(2)[Cu(NH3)4]2＋(配离子)的形成：氨分子中氮原子的进入Cu2＋的，Cu2＋与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2＋可表示为下图所示结构。2.配位化合物：由提供的配位体与接受的中心原子以结合形成的化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。孤电子对空轨道孤电子对孤电子对孤电子对配位键3.配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示：(1)中心原子是提供的金属离子(或原子)。中心原子一般都是，过渡金属离子最常见的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。(2)配位体是提供的阴离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配位体中的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有的原子，如NH3中的N原子，H2O分子中的O原子等。(3)配位数是直接与中心原子的数目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为。空轨道接受孤电子对带正电荷的阳离子孤电子对直接同中心原子配位孤电子对形成的配位键6(4)内界和外界：配合物分为内界和外界，其中称为内界，与内界发生的阳离子或阴离子称为外界。配离子电性匹配归纳总结(1)形成配合物的中心原子(离子)必须存在空轨道，配位体一般都存在着孤电子对。当配位体接近中心原子时，为了增加成键能力，中心原子用能量相近的空轨道杂化，配位体的孤电子对填到中心原子已杂化的空轨道中形成配离子。配离子的空间构型、配位数及稳定性等主要决定于杂化轨道的数目和类型。(2)配合物可看作盐类，若内界为阳离子，外界必为阴离子。若内界为阴离子，外界必为阳离子。一般情况下，外界和内界可完全电离。例1回答下列问题：(1)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物提供孤电子对的原子是______。解析BCl3分子中的B原子的1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化形成3个sp2杂化轨道。B原子还有1个空轨道(未杂化的2p轨道)，所以B原子与X形成配位键时，X应提供孤电子对。X(2)NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，______原子提供孤电子对，________原子提供空轨道。写出NH3·BF3的结构式，并用“→”表示出配位键：__________。解析NH3中N原子为sp3杂化，N原子上有一对孤电子对，BF3中B原子为sp2杂化，杂化轨道与F原子形成3个共价键，故有一个2p空轨道，与NH3形成配位键。NB(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为__________________________________。解析Cu2＋中存在空轨道，而OH－中O原子上有孤电子对，故O与Cu2＋之间以配位键结合。例20.01mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量AgNO3处理，产生0.02molAgCl沉淀，此氯化铬最可能为A.[Cr(H2O)6]Cl3B.[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC.[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2OD.[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O√解析根据题意知，氯化铬(CrCl3·6H2O)和氯化银的物质的量之比是1∶2，根据氯离子守恒知，一个氯化铬(CrCl3·6H2O)中含有2个氯离子，剩余的1个氯离子是配位体，所以氯化铬(CrCl3·6H2O)的化学式可能为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O，故选B。思维启迪确定配合物化学式的基本步骤二、配合物的空间结构1.顺反异构配合物Pt(NH3)2Cl2的中心原子是，配位体是。(1)Pt(NH3)2Cl2为平面正方形构型，2个相同的配位体在Pt原子的同一侧的称为顺式(常称为“顺铂”)，不在同一侧的称为反式(常称为“反铂”)。分别写出其结构简式。答案顺式反式Pt2＋NH3和Cl－(2)顺式、反式Pt(NH3)2Cl2的性质如下表所示：配合物颜色极性在水中的溶解性抗癌活性A棕黄色极性0.2577g/100gH2O有活性B淡黄色非极性0.0366g/100gH2O无活性则配合物A是Pt(NH3)2Cl2，配合物B是Pt(NH3)2Cl2(填“反式”或“顺式”)。(3)结论：含有配位体的配合物，若配位体在空间的不同，就能形成几种不同构型的配合物，其不同，也有差异，互为同分异构体。顺式反式2种或2种以上排列方式结构性质2.配离子的空间构型与杂化轨道类型的关系配离子配位数杂化轨道类型空间构型[Ag(NH3)2]＋__sp_______[Cu(CN)3]2－__sp2___________[Zn(NH3)4]2＋__sp3_________2直线形3平面三角形4四面体型例3已知Zn2＋的4s和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道，那么[ZnCl4]2－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√解析本题考查杂化轨道类型与配合物的空间构型的关系。Zn2＋的4s和4p轨道形成的4个sp3杂化轨道，与4个Cl－形成4个配位键，所以[ZnCl4]2－的空间构型为正四面体型。方法技巧(1)在判断配合物的空间构型时，首先要确定中心原子的轨道杂化类型，结合典型实例的结构示意图再判断其空间构型。(2)如果给定配合物的空间构型，则可推测中心原子的轨道杂化类型。学习小结返回达标检测DABIAOJIANCE02123451.正误判断(1)含有配位键的化合物就是配合物()(2)配合物都有颜色()(3)形成配位键可增强配合物的稳定性()(4)根据配合物电离产生的阴、阳离子可判断其内界和外界()(5)配合物中内界的空间构型与中心原子杂化方式、配位数的多少有关()×√×√√123452.(2018·太原五中高二下学期期中)下列粒子中不存在配位键的是A.B.[Cu(H2O)4]2＋C.CH3COOHD.[Ag(NH3)2]＋√NH＋4解析A项，铵根离子中氢离子提供空轨道，氮原子上有孤电子对，故中存在配位键；NH＋4B项，[Cu(H2O)4]2＋中铜离子提供空轨道，氧原子上有孤电子对，故[Cu(H2O)4]2＋中存在配位键；D项，[Ag(NH3)2]＋中银离子提供空轨道，氮原子上有孤电子对，故[Ag(NH3)2]＋中存在配位键。123453.能区别[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3两种溶液的试剂是A.AgNO3溶液B.NaOH溶液C.CCl4D.浓氨水解析本题主要考查配合物的结构，其中内界和外界之间是离子键，在溶液中完全电离，加入AgNO3溶液，一种试剂产生白色沉淀，另一种试剂无明显现象，可以区别。√123454.下列配合物的配位数是6的是A.K2[Co(SCN)4]B.Fe(SCN)3C.Na3[AlF6]D.[Cu(NH3)4]Cl2解析K2[Co(SCN)4]中Co2＋的配位数是4；Fe(SCN)3中Fe3＋的配位数是3；Na3[AlF6]中Al3＋的配位数是6；[Cu(NH3)4]Cl2中Cu2＋的配位数是4。√5.[Zn(NH3)4]SO4中，Zn2＋与NH3以_________相结合，形成配合物的内界为_____________，________为配合物的外界。Zn2＋接受4个NH3分子中氮原子提供的孤电子对，形成______个配位键；Zn2＋提供4个空______杂化轨道接受孤电子对，是____________；NH3分子中的氮原子提供孤电子对，是配位原子，NH3分子是__________；[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋的配位数是_____。12345配位键[Zn(NH3)4]2＋SO2－44sp3中心原子配位体4解析[Zn(NH3)4]2＋是四面体构型，因此中心原子(Zn2＋)发生sp3杂化。返回