高中化学 选修三 配位化合物理论简介

1、第二节第二节 分子的立体结构分子的立体结构 四、配合物理论简介四、配合物理论简介 思考与思考与 交流交流1 1 在强酸溶液电离的过程中，在强酸溶液电离的过程中， h h2 2o o能与能与h h+ +结合结合 形成形成h h3 3o o+ +，请用电子式表示，请用电子式表示h h与与o o形成形成h h2 2o o的过的过 程，比较程，比较h h2 2o o和和h h3 3o o+ +的电子式，讨论的电子式，讨论h h2 2o o与与h h+ + 是如何形成是如何形成h h3 3o o+ +？ h o x h h x o h2 x o x h h x + 四、配合物理论简介四、配合物理论简介

2、（一）配位键（一）配位键 1 1、概念：成键的两个原子一方提供孤对电、概念：成键的两个原子一方提供孤对电 子，一方提供空轨道而形成的子，一方提供空轨道而形成的共价键共价键 2 2、形成条件：一方提供孤对电子、形成条件：一方提供孤对电子 一方提供空轨道一方提供空轨道 3 3、配位键的表示方法、配位键的表示方法 a ab b h ohh 请你写出请你写出nhnh4 4 +的配位键的表示法？ 的配位键的表示法？ 课堂反馈课堂反馈 讨论在讨论在nh3bf3中，何种元素的原子提供中，何种元素的原子提供 孤对电子，何种元素的原子接受孤对电子孤对电子，何种元素的原子接受孤对电子? 写出写出nh3bf3的结构

3、式的结构式 nhnh3 3中中n n原子提供孤对电子原子提供孤对电子 bfbf3 3中的中的b b原子提供空轨道接受孤对电子原子提供空轨道接受孤对电子 nh h h bf f f cu(h2o)42+ so42 天蓝色天蓝色 天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色 无色无色 无色无色 无色无色 na+cl-k +br -k + 实验探究实验探究2211 固体固体 溶液溶液 颜色颜色 无色离子：无色离子： cuso4cucl22h2o cubr2naclk2so4kbr 向盛有固体样品的试管中，分别加向盛有固体样品的试管中，分别加1/31/3试管试管 水溶解固体，观察实验现象并填写下表水溶解固体，观察实验现象

4、并填写下表 什么离子呈蓝什么离子呈蓝 色：色： 白色白色白色白色白色白色 白色白色绿色绿色深褐色深褐色 思考与思考与 交流交流2 2 为什么为什么cuso4 5h2o晶体是蓝晶体是蓝 色而无水色而无水cuso4 是白色？是白色？ cu(h2o)42+ 平面正方形结构平面正方形结构 cucu2+ 2+与 与h h2 2o o是如何结合的呢？是如何结合的呢？ 思考与思考与 交流交流3 3 cu2+ h+ 提供提供空轨道接空轨道接 受孤对电子受孤对电子 h2o提供提供孤对电子孤对电子h2o h ohh cu cu h h2 2o o h h2 2o o h h2 2o o ohoh2 2 2+ 请根

5、据请根据h h3 3o o+ +的形成提出的形成提出 cu(h2o)42+中中 cu2+与与h2o结合方结合方 式的设想。式的设想。 （二（二) )配合物配合物 1 1、定义、定义 通常把通常把接受孤电子对接受孤电子对的金属离子（或原子）的金属离子（或原子） 与某些与某些提供孤电子对提供孤电子对的分子或离子以配位的分子或离子以配位 键结合形成的化合物称为配位化合物，简键结合形成的化合物称为配位化合物，简 称配合物。称配合物。 2 2、配合物的组成、配合物的组成 cu(nhcu(nh3 3) )4 4 soso4 4 中心原子中心原子 配体配体配位数配位数 内界内界 外界外界 配离子配离子 天蓝

6、色天蓝色 溶液溶液 蓝色蓝色 沉淀沉淀 深蓝色深蓝色 溶液溶液 除水外，是否有其它电子给予体？除水外，是否有其它电子给予体？ 实验探究实验探究222 2 （取实验（取实验2-12-1所得硫酸铜溶所得硫酸铜溶 液液1/31/3实验）根据现象分析溶液成分的变化实验）根据现象分析溶液成分的变化并说并说 明你的推断依据，写出相关的离子方程式明你的推断依据，写出相关的离子方程式 cu(oh)cu(oh)2 2 h h2 2o o cu cu h h2 2o o h h2 2o oohoh2 2 2+ cu cu h h3 3n n 2+nhnh3 3 nhnh3 3 nhnh3 3 深蓝色深蓝色 晶体晶

7、体 cu(nh3) 4 so4h2o 思考与思考与 交流交流4 4 +乙醇乙醇 静置静置 产生现象的原因：产生现象的原因： cucu2+ 2+2nh +2nh3 3h h2 2o=cu(oh)o=cu(oh)2 2+2nh+2nh4 4+ + cu(oh)cu(oh)2 2+4nh+4nh3 3=cu(nh=cu(nh3 3) )4 4 2+ 2+2oh +2oh- - 深蓝色的晶体深蓝色的晶体: : cu(nhcu(nh3 3) )4 4 soso4 4h h2 2o o fe3+3scn- = fe(scn）3 配位数可为配位数可为1-61-6 活动探究活动探究2-32-3鉴定水样是否被鉴

8、定水样是否被fe3+污染？污染？ fe3+是如何检验的？是如何检验的？ 思考思考: fe3+2scn- = fe(scn）2 + 配合物的形成引起离子颜色的改变配合物的形成引起离子颜色的改变 练习有练习有fe2+ cu2+ zn2+ ag+ h2o nh3 cl co 可以作可以作为为中心离子的是中心离子的是 可以作可以作为为配体的是配体的是 fe2+cu2+zn2+ h2o nh3 cn co ag+ cn cl ch4 微粒微粒 实验探究实验探究2244 向实验向实验2222深蓝色溶液中滴加硫酸，观察深蓝色溶液中滴加硫酸，观察 实验现象，由此现象变化说明了什么实验现象，由此现象变化说明了什

9、么 天蓝色天蓝色 溶液溶液 + +硫酸硫酸 h h2 2o o cu cu h h2 2o o h h2 2o oohoh2 2 2+ h h n n h h h hh h + 深蓝色深蓝色 溶液溶液 cu cu h h3 3n n 2+nhnh3 3 nhnh3 3 nhnh3 3 h h2 2o o cu cu h h2 2o o h h2 2o oohoh2 2 2+ 天蓝色天蓝色 溶液溶液 配位键的稳定性配位键的稳定性 cucu2+ 2+ ohoh2 2 cucu2+ 2+ nhnh3 3 h h+ + nhnh3 3 3 3、配合物的命名、配合物的命名 （1 1）配离子（从右向左，配

10、位数配离子（从右向左，配位数配体配体合合 中心原子或中心离子中心原子或中心离子化合物）化合物） （2 2）配合物）配合物类似于酸、碱、盐类似于酸、碱、盐 六氰合铁（六氰合铁（）酸钾）酸钾 氢氧化二氨合银（氢氧化二氨合银（） 三氯一氨合铂（三氯一氨合铂（）酸钾）酸钾 硫酸四氨合铜（硫酸四氨合铜（）cu(nhcu(nh3 3) )4 4 soso4 4 k k3 3fe(cn)fe(cn)6 6 ag(nhag(nh3 3) )2 2oh oh kpt(nhkpt(nh3 3)cl)cl3 3 练习：练习： 4 4、配合物的应用配合物的应用 a a 在生命体中的应用在生命体中的应用 b b 在医药

11、中的应用在医药中的应用 c c 配合物与生物固氮配合物与生物固氮 d d 在生产生活中的应用在生产生活中的应用 王水溶金王水溶金 叶绿素叶绿素 血红蛋白血红蛋白 抗癌药物抗癌药物 酶酶 维生素维生素b b12 12 钴配合物钴配合物 含锌的配合物含锌的配合物 含锌酶有含锌酶有8080多种多种 固氮酶固氮酶 照相技术的定影照相技术的定影 电解氧化铝的助熔剂电解氧化铝的助熔剂 nana3 3alfalf6 6 热水瓶胆镀银热水瓶胆镀银 haucl4 配位体：配位体可以是阴离子，如配位体：配位体可以是阴离子，如x x- -、ohoh- -、 scnscn- -、cncn- -、c c2 2o o4

12、42- 2-、 、popo4 43- 3-等；也可以是中性分子， 等；也可以是中性分子， 如如h h2 2o o、nhnh3 3、coco、醇、胺、醚等。配位体中直接、醇、胺、醚等。配位体中直接 同中心原子配合的原子叫做配位原子。配位原子同中心原子配合的原子叫做配位原子。配位原子 是必须含有孤对电子的原子，如是必须含有孤对电子的原子，如nhnh3 3中的中的n n原子，原子， h h2 2o o分子中的分子中的o o原子，配位原子常是原子，配位原子常是vava、viavia、 viiaviia主族元素的原子。主族元素的原子。 配位数：直接同中心原子（或离子）配位的配位数：直接同中心原子（或离子

13、）配位的 原子（离子或分子）总的数目。一般中心原子原子（离子或分子）总的数目。一般中心原子 （或离子）的配位数为（或离子）的配位数为2 2、4 4、6 6、8 8。在计算中。在计算中 心离子的配们数时，一般是先在配离子中找出心离子的配们数时，一般是先在配离子中找出 中心离子和配位体，接着找出配位原子数目。中心离子和配位体，接着找出配位原子数目。 如：如： co(nhco(nh3 3) )4 4clcl2 2clcl配位数是配位数是6 6。 在晶体、气态或溶液中配离子的存在状态不变在晶体、气态或溶液中配离子的存在状态不变 化，配位化合物内界和外界为离子键完全电离。化，配位化合物内界和外界为离子键

14、完全电离。 配合物也有异构现象。如配合物也有异构现象。如ptpt（nhnh3 3）2 2clcl2 2分子有分子有 二种结构二种结构 配合物具有一定的稳定性，配合物中配位键配合物具有一定的稳定性，配合物中配位键 越强，配合物越稳定。配位原子的电负性越大越强，配合物越稳定。配位原子的电负性越大 或配位体的碱性越强，配合物越不稳定。或配位体的碱性越强，配合物越不稳定。 （3 3） 配合物的性质配合物的性质 配离子在改变条件时可能被破坏。配离子在改变条件时可能被破坏。（加强热、（加强热、 形成溶解度很小的沉淀、加入氧化剂和还原剂、形成溶解度很小的沉淀、加入氧化剂和还原剂、 加入酸或碱）加入酸或碱）

15、卟啉配合物叶绿素的结构卟啉配合物叶绿素的结构 叶绿素中心离子：叶绿素中心离子： mg2+ 血红素中心离子：血红素中心离子： 亚铁离子亚铁离子 维生素维生素b12中心离子：中心离子： 钴离子钴离子 2、有、有fe2+ cu2+ zn2+ ag+ h2o nh3 cl co 可以作可以作为为中心离子的是中心离子的是 可以作可以作为为配体的是配体的是 fe2+cu2+zn2+ h2o nh3 cn co ag+ cn cl ch4 co2微粒微粒 常见的配位体常见的配位体 常见的中心离子常见的中心离子过渡金属原子或离子过渡金属原子或离子 x-co cn h2o nh3scn- 配位数配位数 通常是中

16、心离子化合价的二倍通常是中心离子化合价的二倍 课堂反馈课堂反馈 例题例题1：下列不属于配合物的是：下列不属于配合物的是 a.cu(h2o)4so4h2o b.ag(nh3)2oh c.na2co310h2o d.naal(oh)4 e.nh4cl f. cuso45h2o （c、e） 例题例题2：有两种配合物都为：有两种配合物都为：cocl35nh3h2o 试根据试根据 下面的实验结果，确定它们的组成。下面的实验结果，确定它们的组成。 （1）a和和b的水溶液呈微酸性，向其中加入强碱并加热的水溶液呈微酸性，向其中加入强碱并加热 至沸，有放至沸，有放nh3出，同时有出，同时有co2o3沉淀沉淀 （

17、2）向）向a和和b的溶液中，加入过量的溶液中，加入过量agno3 后均有后均有agcl 沉淀；沉淀； （3）沉淀分别过滤后，将滤液加热至沸，）沉淀分别过滤后，将滤液加热至沸，b溶液又有溶液又有 agcl沉淀生成，沉淀量为原来的一半。沉淀生成，沉淀量为原来的一半。 例题例题3：指出下列配合物的配位体、配位数，：指出下列配合物的配位体、配位数， 并写出它们在溶液中的电离方程式。并写出它们在溶液中的电离方程式。 (nh4)3sbcl3 co(no2)6cl3 pt(nh3)6cl k3fe(cn)6 co(nh3)4cl2cl cr(h2o)4br2br 例题例题4： 下列现象与形成配合物无关的是下列现象与形成配合物无关