配合物 分子极性范德华力和氢键.ppt

配合物是如何形成的 实验探究 实验 向试管中加入2mL5 的硫酸铜溶液 再逐滴加入浓氨水 振荡 观察现象 沉淀溶解 氢氧化铜溶解于足量氨水 反应生成了新物质 Cu2 2NH3 H2O Cu OH 2 2NH4 生成沉淀 氢氧化铜与足量氨水反应后溶解是因为生成了 Cu NH3 4 2 Cu2 2NH3 H2O Cu OH 2 2NH4 Cu OH 2 4NH3 H2O Cu NH3 4 2 2OH 4H2O 蓝色沉淀 深蓝色溶液 交流与讨论 结晶生成的晶体为 Cu NH3 4 SO4 四氨合铜离子 四个氮原子和铜离子构成平面正方形 配体有孤电子对 中心离子有空轨道 一 配合物的概念 配合物 由提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物简称配合物 例如 Cu NH3 4 SO4 Fe SCN 3 Na3 AlF6 Ag NH3 2 OH等 配位键 定义 共用电子对由一个原子单方向提供给另一个原子共用所形成 的共价键称配位键 表示方法 形成条件 A B 一个原子有孤对电子 另一个原子有空轨道 Cu NH3 4 2 SO42 二 配合物的组成 指出 Co NH3 5Cl Cl2这种配合物 的中心原子 配位体 配位数以及内界 外界 Co NH3 5Cl Cl2 思考 K PtCl3 NH3 其配位数为 4 2 中心原子 配位体 配位数 中心原子 具有接受孤电子对的离子 多为过渡金属元素的离子 例如 Cu2 Ag Fe3 Zn2 配位体 提供孤电子对的分子或离子 如 F Cl Br I OH CN H2O NH3 CO 配位原子 具有孤电子对的原子 如 C N O F Cl S等 配位数 一般来说 配位数 中心原子所带电荷的二倍 思考题 写出 Ag NH3 2 OH的中心离子 配位原子 配位数并写出它电离的离子方程式 中心离子 Ag 配位体 NH3配位数 2 Ag NH3 2 OH Ag NH3 2 OH 内界难电离 配合物的结构和性质 中结构对称 分子无极性 的分子有极性 据相似相溶规则可知 前者溶解度小而后者大 思考题 顺式Pt NH3 2Cl2和反式Pt NH3 2Cl2属于手性异构体吗 配合物的应用 配合物在许多方面有广泛的应用 在实验研究中 常用形成配合物的方法来检验金属离子 分离物质 定量测定物质的组成 在生产中 配合物被广泛应用于染色 电镀 硬水软化 金属冶炼领域 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 Fe3 3SCN Fe SCN 3 黄色 血红色 Fe3 nSCN Fe SCN n 3 n n 1 6 Fe3 的检验 血红色 银氨溶液的配制 AgOH 2NH3 H2O Ag NH3 2 OH 2H2O Ag NH3 H2O AgOH NH4 白色沉淀 二氨合银离子无色 冰晶石 冰晶石 六氟合铝酸钠 Na3 AlF6 一 键的极性与分子的极性 1 共价键 极性共价键非极性共价键 一 键的极性 非极性共价键 共用电子对无偏向 电荷分布均匀 如 H2 H H Cl2 Cl Cl 极性键共价键 共用电子对有偏向 电荷分布不均匀 如 HCl H Cl H2O H O H 2 键的极性判断方法 同种非金属元素原子间 形成的共价键是非极性键不同种非金属元素原子间 形成的共价键是极性键 二 分子的极性 1 极性分子 2 非极性分子 1 分子 1 极性分子 正电中心和负电中心不重合 使分子的某一部分呈正电性 另一部分呈负电性 HCl分子中 共用电子对偏向Cl原子 整个分子的电荷分布不均匀 为极性分子 2 非极性分子 正电中心和负电中心重合 H2分子中 共用电子对无偏移 整个分子的电荷分布均匀 为非极性分子 H 2 分子极性的判断方法 分子的极性由共价键的极性和分子的空间构型两方面共同决定 1 只含非极性键的分子一定是非极性分子 例如 单质分子是非极性分子 H2 O2 CI2 P4 2 以极性键结合而形成的异核双原子分子 都是极性分子 即 A B型分子 例如 HCI CO等都为极性分子 a 可能是极性分子 也可能是非极性分子 b 空间构型为中心对称的分子 是非极性分子 c 空间构型为非中心对称的分子 是极性分子 3 以极性键结合的多原子分子 物理模型法 从受力的角度分析 根据含键的类型和分子的空间构型判断 化合价判断法 3 ABn型分子极性的判断方法 物理模型法 从力的角度分析 在ABn分子中 A B键看作AB原子间的相互作用力 根据中心原子A所受合力是否为零来判断 F合 0 为非极性分子 极性抵消 F合 0 为极性分子 极性不抵消 C O键是极性键 但从分子总体而言CO2是直线型分子 两个C O键是对称排列的 两键的极性互相抵消 F合 0 整个分子没有极性 电荷分布均匀 CO2是非极性分子 180 F1 F2 F合 0 104 30 F1 F2 F合 0 O H键是极性键 共用电子对偏O原子 由于分子是V型 两个O H键的极性不能抵消 F合 0 整个分子电荷分布不均匀 H2O是极性分子 根据含键的类型和分子的空间构型判断 当ABn型分子的空间构型是空间对称结构时 由于分子的正负电荷中心重合 故为非极性分子 如 CO2 BF3 CH4 当分子的空间构型不是空间对称结构时 一般为极性分子 如 H2O NH3 BF3 120 F1 F2 F3 F 平面三角形 对称 键的极性互相抵消 BF3是非极性分子 109 28 正四面体型 对称结构 C H键的极性互相抵消 F合 0 CH4是非极性分子 NH3 107 18 三角锥型 不对称 键的极性不能抵消 NH3是极性分子 F合 共价键 极性键 非极性键 空间不对称 极性分子 双原子分子 HCl NO IBrV型分子 H2O H2S SO2三角锥形分子 NH3 PH3非正四面体 CHCl3 非极性分子 单质分子 Cl2 N2 P4 O2直线形分子 CO2 CS2 C2H2正四面体 CH4 CCl4 CF4 空间对称 化合价法 中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时 该分子为非极性分子 此时分子的空间结构对称 若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数 则分子的空间结构不对称 其分子为极性分子 二 范德华力及其对物质性质的影响 问题 为什么降温加压时气体会液化 降温时液体会凝固 解释 这一事实表明分子之间存在着相互作用力 我们把这种作用力称为分子间作用力 又叫范德华力 1 范德华力 分子之间的相互作用力 叫范德华力 范德华力大小 2 范德华力的大小 范德华力很弱 约比化学键能小1 2个数量级 范德华力与相对分子质量的关系 3 范德华力与相对分子质量的关系 结构相似 相对分子质量越大 范德华力越大 4 范德华力对物质熔沸点的影响 当分子结构相似时 相对分子质量越大 范德华力越大 熔沸点越高 氢键 是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子 如水分子中的氢 与另一个分子中电负性很大的原子 如水分子中的氧 之间的作用力 1 氢键的概念 是除范德华力外的另一种分子间作用力 三 氢键及其对物质性质的影响 2 氢键的本质 是一种静电作用 是除范德华力外的另一种分子间作用力 氢键的大小 介于化学键与范德华力之间 不属于化学键 但也有键长 键能 3 氢键的表示 表示共价键 表示形成的氢键 4 氢键的种类 沸点 196 246 6 1 氢键对物质熔沸点影响 分子间氢键 使物质熔沸点升高分子内氢键 使物质熔沸点降低 溶质分子与溶剂分子间的氢键使溶质溶解度增大 溶质分子形成分子内氢键时使溶质溶解度减小 2 氢键对物质溶解度的影响 5 氢键对物质物理性质的影响 非金属元素的氢化物的熔沸点与其分子量有关 对于同一主族非金属元素而言 从上到下 分子量逐渐增大 熔沸点应逐渐升高 而HF H2O NH3却出现反常 为什么 说明在HF H2O NH3分子间还存在除分子间作力之外的其他作用 这种作用就是氢键 3 氢键对水的密度的影响 在水蒸气中水以单个H2O分子形式存在 在液态水中 经常是几个水分子通过氢键结合起来 形成 H2O n缔合分子 在固态水 冰 中 水分子大范围地以氢键互相联结 形成疏松的晶体 冰的结构中有许多空隙 造成体积膨胀 密度减小 因此冰能浮在水面上 注 每摩尔水分子可以形成两摩尔氢键 49页资料卡片 某些氢键的键长和键能 49页科学视野 生物大分子中的氢键 小结 定义 范德华力 氢键 共价键 作用微粒 分子间普遍存在的作用力 已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力 原子之间通过共用电子对形成的化学键 相邻原子之间 分子间或分子内氢原子与电负性很强的F O N之间 分子之间 强弱 弱 较强 很强 对物质性质的影响 范德华力越大 物质熔沸点越高 对某些物质 如水 氨气 的溶解性 熔沸点都产生影响 物质的稳定性 作业 1 阅读课本45 49页 2 阅读并填空 学习指导 28 31页 3 学习指导 31页 当堂双基达标 4 学习指导 77页 课时作业 以下参考 思考与交流 1 常见分子的构型及分子的极性 双原子分子 H2 Cl2无无直线型非极性 HCl有无直线型极性 H2O有104 30 折线型极性 CO2有180 直线型非极性 三原子分子 四原子分子 NH3有107 18 三角锥型极性 BF3有120 平面三角形非极性 CH4有109 28 正四面体型非极性 五原子 键的极性与分子极性的关系 A 都是由非极性键构成的分子一般是非极性分子 B 极性键结