高中化学苏教版同步课堂配套课件专题4第二单元配合物的形成和应用.ppt

课前预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 考点一 课堂10分钟练习 设计1 考点二 设计2 课下30分钟演练 课堂5分钟归纳 第二单元 专题4 考点三 一 配合物的形成1 实验探究将过量氨水滴加到CuSO4溶液中 溶液最终变成色 其化学式为 深蓝 Cu NH3 4 2 2 配合物 1 由提供孤电子对的与接受孤电子对的以配位键结合形成的化合物称为 比如在 Cu NH3 4 2 中Cu2 与NH3分子中的氮原子通过形成配位键 2 在配合物 Zn NH3 4 SO4中 称为配合物的内界 称为配合物的外界 中心 配位体 配合物 原子 共用氮原 子提供的孤电子对 Zn NH3 4 2 SO 二 配合物的结构和性质1 几种配合物的空间构型 正四面体 2 4 正八面体 2 配合物的异构现象 1 形成配合物异构现象的原因 含有或配位体 配位体不同 2 配合物异构体的分类 顺式异构体 同种配位体处于位置 反式异构体 同种配位体处于位置 3 配合物异构体的性质 顺 反异构体在 等方面都有差异 两种 两种以上 空间排列方式 同边 不同边 颜色 溶解性 活性 三 配合物的应用 1 在实验研究中 常用形成配合物的方法来 定量测定物质的组成 2 在生产中 配合物被广泛应用于 领域 3 在许多尖端领域如激光材料 超导材料 抗癌药物的研究 催化剂的研制等方面 配合物发挥着越来越大的作用 检验金属离 子 分离物质 染色 电镀 硬水 软化 金属冶炼 1 连线题 答案 A 3 B 1 C 2 2 判断题 1 过渡金属的原子或离子一般都有接受孤电子对的空轨道 易形成配合物 2 中心原子或离子采取sp3杂化轨道形成的配离子均呈正四面体结构 3 当中心原子或离子的配位数为6时 配离子常呈八面体结构 4 含有两种配位体且配位数为4的配离子一定存在顺反异构体 5 只要含有配位键的物质一定是配合物 6 配合物非常稳定 加入任何物质都不能破坏其结构 7 配位化合物中只存在配位键 8 Cu H2O 4 2 中的Cu2 提供空轨道 H2O中的O原子提供孤对电子 两者结合形成配位键 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 3 1 分别指出配合物K2 Cu CN 4 的配离子 中心原子 配位体 配位数 2 在 Fe CN 6 3 配离子中 中心离子的配位数为 配离子的立体构型是 3 配合物 Cr H2O 4Br2 Br 2H2O中 中心离子的化合价为 配离子的电荷数为 解析 1 配离子 Cu CN 4 2 中心原子 Cu2 配位体 CN 配位数4 2 中心离子的配位数为 6 配位体的立体构型 正八面体 3 中心离子是Cr3 配离子是 Cr H2O 4Br2 配位体是H2O和Br 故中心离子的化合价 3 配离子的电荷数为 1 答案 1 Cu CN 4 2 Cu2 CN 4 2 6正八面体 3 3 1 4 1 写出基态Fe的电子排布式和Mg2 轨道表示式 2 指出配合物K3 Co CN 6 中的中心原子 配位体及其配位数 3 判断BCl3分子的空间构型 中心原子成键时采取的杂化轨道类型及分子中共价键的键角 4 若Pt NH3 2Cl2分子是平面结构 请画出Pt NH3 2Cl2可能的结构简式 解析 在配离子中 往往是过渡元素的原子或离子存在空轨道与含有孤对电子的分子或离子形成配位键 其中提供空轨道的原子或离子是中心原子或离子 如本题中的Co3 提供电子对的分子是配体 如本题中的CN 3 硼原子的价电子均参与成键 其电子对数为3 则为sp2杂化 分子的空间构型为平面结构 4 Pt NH3 2Cl2分子是平面结构 则为四边形 相同的微粒如NH3可能在同一边或呈对角线关系 答案 1 1s22s22p63s23p63d64s2 或 Ar 3d64s2 2 Co3 CN 6 3 平面正三角形sp2120 2 中心原子 配位体 配位数 中心原子 或离子 提供空轨道 接受孤电子对的原子 或离子 配位体 指配合物中与中心原子结合的离子或分子 配位数 直接与中心原子相连的配位原子个数 一般为2 4 6 8 最常见为4 6 配位数的计算方法 配位体不是同一种分子或离子时 配位数要两者相加 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 再如K PtCl3 NH3 其配位数为3 1 4 3 几种配合物的组成 例1 关于 Cr H2O 4Br2 Br 2H2O的说法正确的是 A 配体为水分子 配位原子是O 外界为Br B 中心原子的配位数为6C 中心原子Cr采取sp3杂化D 中心原子的化合价为 2价 解析 Cr H2O 4Br2 Br 2H2O中的内界为 Cr H2O 4Br2 Cr3 为中心离子 配体为H2O和Br 配位数为6 外界为Br Cr3 提供空轨道数为6 不是sp3杂化 答案 B 配合物组成特点 1 配合物整体 包括内界和外界 应显电中性 2 一个中心原子 离子 可同时结合多种配位体 3 配合物的内界不仅可为阳离子 阴离子 还可以是中性分子 此时配合物只有内界没有外界 4 对于具有内外界的配合物 中心原子和配位体通过配位键结合 一般很难电离 内外界之间以离子键结合 在水溶液中较易电离 1 空间构型 dsp2 sp3d2 2 化合物的异构现象化学组成相同的配合物可以有不同的结构 这就是配合物的异构现象 主要是指化学组成相同 仅仅由于配体围绕中心离子的位置不同而产生的结构 性质不同的几何异构体 含有两种或两种以上配位体的配合物 若配位体在空间排列方式不同 就能形成不同几何构型的配合物 对于配位数为4的配离子 MA2B2 n 若其空间构型为四面体形 则不存在同分异构现象 若其空间构型为平面四边形 则有两种同分异构体 相同配位体位于邻位的称为 顺式 相同配位体位于对位的称为 反式 如 Pt NH3 2Cl2 就有顺式和反式两种异构体 其结构如图所示 例2 铜单质及其化合物在很多领域有重要用途 如金属铜用来制造电线电缆 五水硫酸铜可用作杀菌剂 1 Cu位于元素周期表第 B族 Cu2 的核外电子排布式为 2 右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图 可确定该晶胞中阴离子的个数为 3 胆矾CuSO4 5H2O可写成 Cu H2O 4 SO4 H2O 其结构示意图如下 下列说法正确的是 填字母 A 在上述结构示意图中 所有氧原子都采用sp3杂化B 在上述结构示意图中 存在配位键 共价键和离子键C 胆矾是分子晶体 分子间存在氢键D 胆矾中的水在不同温度下会分步失去 4 Cu2O的熔点比Cu2S的 填 高 或 低 请解释原因 答案 1 1s22s22p63s23p63d9或 Ar 3d9 2 4 3 BD 4 高Cu2O与Cu2S相比 阳离子相同 阴离子所带电荷也相同 但O2 的半径比S2 小 所以Cu2O的晶格能更大 熔点更高 配离子的空间结构与中心原子杂化轨道空间构型一致 如 1 配合物的性质 1 配合物的颜色 当简单离子形成配合物时 其性质往往有很大的差异 颜色发生改变就是一种常见的现象 多数配离子都有颜色 如 Fe SCN 6 3 为血红色 Cu NH3 4 2 为深蓝色 Cu H2O 4 2 为蓝色 CuCl4 2 为黄色 Fe C6H6O 6 3 为 紫色等等 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的硫氰合铁 配离子 这种配离子的颜色是血红色的 反应如下 Fe3 nSCN Fe SCN n 3 n 实验室通常用这一方法检验铁离子的存在 2 配合物的溶解性 有的配合物易溶于水 如 Ag NH3 2 OH Cu NH3 4 SO4 Fe SCN 3等 利用配合物的这一性质 可将一些难溶于水的物质如AgOH AgCl Cu OH 2等溶解在氨水中形成配合物 2 配合物的应用 1 工业生产中的应用 提取贵金属 湿法冶金 Au与NaCN在氧化气氛中生成 Au CN 2 配离子 将金从难溶的矿石中溶解与其不溶物分离 再用Zn粉作还原剂置换得到单质金 4Au 8NaCN 2H2O O2 4Na Au CN 2 4NaOHZn 2 Au CN 2 Zn CN 4 2 2Au 2 定量分析中的应用 检验离子的特效试剂 通常利用鳌合剂与某些金属离子生成有色的配合物 作为检验这些离子的特征反应 如K4 Fe CN 6 与Fe3 离子生成特征的蓝色溶液 或KSCN与Fe3 生成血红色溶液 鉴定Fe3 隐藏剂 掩蔽剂 多种金属离子共同存在时 要测定其中一种金属离子 由于其他金属离子往往会与试剂发生同类型反应而干扰测定 因此常用配合物来防止杂质离子的干扰 例如Fe3 的存在会影响比色法测定Co2 若在溶液中加入掩蔽剂NaF 使共存的Fe3 生成稳定的无色 FeF6 3 从而排除Fe3 的干扰 3 在合成中的应用 配合催化剂活性高 选择性好 在合成工业中用途广泛 配合物参与生物固氮 4 在生命体中的应用 许多酶的作用与其结构中含有形成配位键的金属离子有关 例3 锌和铝都是较活泼金属 其氢氧化物既可溶于强酸又能溶于强碱溶液 但氢氧化铝不溶于氨水 而氢氧化锌能溶于氨水 生成配合物离子 Zn NH3 4 2 回答下列问题 1 单质铝溶于氢氧化钠溶液后 溶液中铝元素的存在形式为 用化学式表示 2 写出Zn和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 3 下列各组中的两种溶液 用相互滴加的实验方法即可鉴别的是 硫酸铝和氢氧化钠溶液 硫酸铝溶液和氨水 硫酸锌和氢氧化钠溶液 硫酸锌溶液和氨水 4 写出向可溶性锌盐溶液中逐滴加入氨水过程中发生反应的离子方程式 试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐和氨水反应制备氢氧化锌的原因 5 实验室一瓶AlCl3溶液中混有少量Zn2 如何提纯 解析 Al与NaOH反应的化学方程式为 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 依此类比可写出锌与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 Zn 2NaOH Na2 ZnO2 H2 两两相互滴加时发生的反应现象不同才可以进行鉴别 如将少量硫酸铝溶液滴入氢氧化钠溶液中不产生白色沉淀 而将少量氢氧化钠溶液滴入硫酸铝溶液中由会产生白色沉淀 这样就可将两者鉴别 符合 这一条件的还有 两组溶液 组不符合 可溶性锌盐中逐滴加入氨水应先生成白色的Zn OH 2沉淀 当氨水过量时白色沉淀溶解得无色溶液 Zn OH 2沉淀转化为 Zn NH3 4 2 这样导致氨水的量不容易控制 可利用Zn OH 2可溶于氨水而Al OH 3不溶于氨水来进行提纯 本题考查配合物的应用 模仿和迁移能力是求解本题的关键 由铝与氢氧化钠溶液的反应迁移到锌与氢氧化钠溶液的反应 由可溶性铜盐溶液与氨水的反应迁移到可溶性锌盐与氨水的反应 另外本题还要明确用